백과

이탄(泥炭)

유럽과 북아메리카, 북부 아시아에서는 광대한 이탄층이 발견되지만, 공업화되어 있는 곳은 석탄이 부족한 지역뿐이다.

아일랜드에서는 연간 수백만t이 소비되고 있다. 러시아·스웨덴·독일·덴마크에서도 상당히 많은 양이 생산·소비되고 있으며, 영국에서도 곳에 따라 이용되고 있다. 이탄은 대부분 기후가 온난하고 습윤한 곳에 퇴적되며, 배수가 좋지 않은 늪 등에 식물의 잔해가 가라앉은 것이 공기부족으로 완전히 분해되지 않고 반분해되어 이루어진 것이다. 보통은 사람의 손으로 채굴되지만, 기계에 의한 채굴·건조도 진행되고 있다.

이탄은 쉽게 타며 연기가 많은 재를 남기고, 독특한 냄새를 낸다. 가정용으로 쓰이며 연탄 또는 분탄으로 보일러용 연료가 된다. 또한 가스 제조에도 사용되는데, 이때 건류로 얻어지는 코크스는 공업용 연료가 된다.

갈탄

이탄과 역청탄의 중간등급이며 건류한 경우에는 탄소가 약 60~75% 정도 되나, 회분의 함유량은 종류에 따라 다르다.

천연갈탄에는 갈색의 무결정질인 것과 검은색 피치 상태의 것이 있다. 수분이 많은 것이 특징이며 갈탄의 수분함유율은 60%에 달한다. 풍화하면 수분이 적어지며 부스러져서 연료로서의 가치도 떨어진다. 또한 자연발화의 위험이 있으므로 저장에도 특별히 유의해야 하며 장거리 운송을 하기에는 비경제적이다. 그러나 갈탄층의 대부분은 지표 가까이에 두껍게 분포해 있으므로 채굴이 간단하고 생산가가 낮은 이점이 있다.

아역청탄

갈탄과 역청탄의 중간종이다.

비점결탄으로 풍화하기 쉬우며,함수광물질을 제외한 발열량은 4,600~7,200㎉이다. 용도는 약점결성의 역청탄과 대개 같지만, 보관은 보다 어렵다.

역청탄

여러 가지 종류의 석탄을 포함한 이름이다.

이들 석탄은 건조광물질을 별도로 한 대부분은 14% 이상의 휘발성물질을 함유한다. 이 때문에 연소중에 연기가 있는 황색 불꽃이 나오는데, 풍화에는 대체로 강하다. 수분함유율은 갈탄이나 아역청탄에 비해 적어 3% 정도의 낮은 수준이다. 비점결성인 것과 점결성인 것으로 나뉘며, 점결성인 것은 야금용 코크스가 된다. 회분의 함유량, 경도(硬度), 자연발화성 등은 종류에 따라 차이가 많다.

무연탄

휘발성물질의 함유량이 낮고 탄소함유량이 높은 것이 특징이다.

연기가 적으며 비교적 연소속도가 느리므로 가정용 연료에 적합하다. 증기발생기관용으로도 쓰이며 발열량이 적어 역청탄에 섞어 쓰는 경우가 많다.

코크스

천연 탄소질 연료를 건류하면 가스와 타르 증기가 발생하고 남는 잔유물이다.

건류에 사용되는 석탄의 종류와 건류할 때의 온도, 시간, 또는 건류장치의 특징에 따라 코크스의 성질이 달라지나 크게는 야금용 코크스와 가스 코크스로 나누어진다. 야금용 코크스는 석탄을 약 1,000℃의 고온에서 건류해서 만드는 주생성물로서, 이때 부산물로 타르와 가스가 얻어진다. 이 코크스는 철광석을 환원시키거나 다른 각종 야금공정에 이용된다. 용광로 안에서 가해지는 무게를 견딜 수 있는 강도를 지니는 것이 야금용 코크스의 첫째 조건이다.

코크스로서 바람직한 여러 가지 특성을 얻기 위해서 보완적 특성을 가진 석탄을 섞는 것이 좋다. 가스 코크스는 석탄을 원료로 하는 가스 제조업의 가장 중요한 부산물로서, 수직식 또는 수평식 증류기에서 약 1,000℃의 고온으로 석탄을 건류할 때 생성된다. 주요용도는 야금로용 연료 및 가스 제조용이지만, 가정용으로 소량이 쓰이기도 한다.

연탄

주원료인 무연탄에 코크스·목탄 등의 탄화물을 분쇄하여 배합하거나 점결제를 혼합해서 성형·건조시킨 것이다.

제조과정에서 첨가되는 매개재료로는 보통 피치와 콜타르를 사용하는데, 사용량은 석탄의 종류에 따라 6~10%이다. 유럽에서는 갈탄만을 압축한 연탄이 대량 생산되고 있다. 질은 좋으나 가루상태여서 상품가치가 떨어지는 석탄은 연탄으로 이용하는 것이 가능하다. 석탄연탄은 가정용 및 공업용으로 쓰이며, 갈탄 연탄은 수송에 적합치 않으므로 연탄 공장 근처에서 가정용 연료로 사용된다. 질이 좋은 연탄은 성분·중량이 알맞을 뿐 아니라 발열량이 높고 강도와 내수성(耐水性)이 있으므로 수송이나 보관 도중에 부서지지 않는다.

발열량은 그 매개재료에 따라 다른데, 피치를 사용하면 천연석탄보다 약간 높게 된다.

분탄

석탄과 같은 고체연료의 분말상태로서, 공중에 뿌리면 안개처럼 되며 액체연료와 똑같은 방법으로 연소된다.

분탄을 연소시키는 기술은 1920년 이후 급속히 진보했으며, 20세기 후반에는 대형 시멘트 소성로(燒成爐)나 화력발전소에서 이 연소방법을 널리 채택하고 있다. 고체연료의 연소속도는 주로 산소와 접촉하는 표면의 크기에 의한다. 1kg의 역청탄 덩어리가 완전 연소되기까지는 수십 분이 걸리지만, 석탄을 미세한 분말로 만들어 대형 고온로에 넣으면 몇 분의 1초밖에 걸리지 않는다. 석탄을 분말화하는 작업은 보통 사용 직전에 하는데 이는 분탄 상태에서는 운송이나 보관이 쉽지 않기 때문이다.