Производство комовой негашеной извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.
Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах после удаления верхних покрывающих непродуктивных слоев. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Наблюдающаяся иногда неоднородность залегания известняков в месторождениях (по химическому составу, прочности, плотности и т. п.) обусловливает необходимость выборочной разработки полезной породы. Выборочная добыча известняка повышает стоимость продукта, поэтому при определении технической и экономической целесообразности разработки тех или иных месторождений известняков необходимы тщательные геологоразведочные изыскания, чтобы можно было комплексно использовать всю горную массу. Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков погружают в транспортные средства обычно одноковшовым экскаватором. В зависимости от расстояния между карьером и заводом известняк доставляют на завод ленточными конвейерами, автосамосвалами, железнодорожным и водным транспортом.
Высококачественную известь можно получить только при обжиге карбонатной породы в виде кусков, мало различающихся по размерам. При обжиге материала в кусках разного размера получается не равномерно обожженная известь (мелочь оказывается частично или полностью пережженной, сердцевина крупных кусков — необожженной).
Кроме того, при загрузке шахтных печей кусками разного размера значительно увеличивается степень заполнения печи, а следовательно, уменьшается газопроницаемость материала, что затрудняет обжиг. Поэтому перед обжигом известняк соответствующим образом подготавливают: его сортируют по размеру кусков и, если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят.
В шахтных печах наиболее целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40—80, 80—120 мм в поперечнике, а во вращающихся печах —5—20 и 20—40 мм. Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают 500—800 мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу с использованием щѐковых, конусных и другого типа дробилок. Выбор дробильного агрегата зависит от вида сырья. Прочные известняки дробят на щѐковых дробилках, мел – на зубчатых вальсах. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции, это удешевляет транспортирование и упрощает технологический процесс.
Обжиг является основной технологической операцией в производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта.
Целью обжига являются: - 1) возможность полного разложение (диссоциация) СаСО3 и MgCOs • СаСО3 на CaO, MgO и СО2; 2) получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек и их пор.
Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят также реакции с образованием силикатов, алюминатов и ферритов кальция и магния. Реакция разложения (декарбонизация) основного компонента известняка — углекислого кальция — идет по схеме СаСО3 → СаО + СО2. Теоретически на декарбонизацию X моля СаСОз (100 г) расходуется 179 кДж на 1 кг СаСО3. В пересчете на 1 кг получаемой при этом окиси кальция СаО затраты равны 3190 кДж. Процесс диссоциации углекислого кальция — обратимая реакция; ее направление зависит от температуры и парциального давления углекислого газа СО2 в среде, в которой находится диссоциирующийся карбонат кальция. При обжиге известняка в виде кусков мелких и средней величины производительность печи обычно зависит от интенсивности передачи тепла от газов к поверхности кусков. При крупных кусках она обусловливается преимущественно теплопроводностью обожженного материала. Поэтому при обжиге известняка в крупных кусках (12—15 см и более) приходится увеличивать температуру печных газов, чтобы интенсифицировать передачу тепла к внутренним слоям материала. Однако чрезмерное увеличение температуры обжига и длительное ее воздействие на уже образовавшуюся известь во внешних зонах куска отрицательно влияет на качество продукта.
Обычно при низких температурах обжига (850—900° С) куски извести из известняков различных месторождений лишь немного уменьшаются в объеме, хотя наблюдается иногда некоторое его увеличение. При повышении температуры обжига до 1000 и особенно до 1200—1300 °С объем обычно значительно уменьшается. Естественно, что уменьшение объема сопровождается уменьшением общей пористости кусков и увеличением их объемной массы. Если объемная масса извести, полученной обжигом при 850—
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.