Номенклатура и характеристика строительной извести

         Из силосного склада пушонку отправляют потребителю автотранспортом, загружаемым при .помощи лневмовыгружателя 16 
боковой выгрузки. Известь, выгружаемая из силосов пневморазгружателем 17 донной выгрузки, направляется в бункер 18 упаковочной машины 19. Упаковочная машина дозирует гашеную известь в бумажные мешки, зашивает их и выдает на ленточный транспортер 20, который отправляет продукцию на склад. [1]

 

 

 

3. Выбор и обоснование технологии производства

 

 

          Одной из наиболее производительных технологий производства строительной извести является технология , включающая обжиг извести во вращающихся печах.

          В данной  работе рассматривается технологическая  схема производства мелкодисперсной  извести во вращающейся печи  с циклонным теплообменником (рис.5).

          Достоинства этой технологии: более высокая агрегатная производительность (производительность шахтных печей обычно составляет 20-30 т/сут. при расходе топлива – 10-15% от массы готового продукта,  производительность вращающихся печей – 50-120 т/сут. при расходе топлива в 20-30%), лучшее качество извести, хорошо организованное факельное сжигание всех видов топлива, более высокий уровень производительности труда, возможность использования на длинных печах мягких высоковлажных нефракционированных карбонатных пород (без отходов), а также известняковой мелочи, получаемой в виде отходов при грохочении твёрдого известняка, возможность плавного регулирования производительности и качества продукции.

          К недостаткам можно отнести:  более значительный землеотвод для размещения производства (для размещения производства мощностью 125 тн/сут требуется площадка размером ориентировочно 50 х 100 м, включая сырьевой склад), расход условного топлива составляет 190 – 220 кг на 1 т извести, а электроэнергии – 35 – 50 кВтч, несколько больший пылеунос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5

 

         Известняк средней механической прочности мостовым кратном 
1 грузится в приемный бункер 2, откуда .пластинчатым питателем 3 подается в дробилку ударного действия 4. Измельченный известняк из дробилки ленточным конвейером 5 транспортируется в печное отделение, где ковшовым элеватором 6 загружается в промежуточный бункер 7.

         Из бункера известняк скребковым питателем 8 равномерно 
подается в шахтную мельницу 9. В шахтную мельницу из циклона 12 поступают печные газы с температурой 350° С. Известняк измельчается в шахтной мельнице до фракции 1,2—0 мм, высушивается, подогревается до температуры 140° С и выносится из нее потоком в группу циклонов 14. Таким образом осуществляется подогрев сырья в первой ступени (шахтной мельнице).

          Осажденный в циклонах известняк через уплотнительный 
клапан и течку 15 поступает в газоход 16. В газоходе материал 
подхватывается выходящим из вращающейся лечи с температурой 600° С потоком газов и транспортируется в циклонный теплообменник 12. В циклоне материал подогревается во взвешенном состоянии до температуры 300—350° С (вторая ступень подогрева), отделяется от газов и через уплотнительный клапан по течке 11 поступает во вращающуюся печь 18 на обжиг. 
          После очистки от материала в циклонах 14 печные газы посту- 
пают на доочистку в батарейный циклон 13 и дымососом 10 по 
газоходу 26 направляются на окончательную очистку от пыли 
в вертикальный электрический фильтр 17. Осажденный в циклоне 13 материал через уплотнительный затвор и течку поступает 
в газоход 16 и потоком газов уносится в циклон 12. Очищенные 
в электрофильтре 17 дымовые газы через трубу 24 выбрасываются в атмосферу.

          Выпавшие в пылеосадительной камере, электрофильтре и 
газоходе 26 частицы материала шнековыми транспортерами 25 
отправляются через элеватор 6 в технологическую линию.

          Во вращающейся печи известняк (карбонатит) обжигается 
при температуре 1000—1100° С и после охлаждения в барабанном холодильнике 19 ленточным элеватором 20 через весы 21 подается в бункер извести 22. Из бункера известь пневмонасосом 23 транспортируется в силосный склад. [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Используемое оборудование и его характеристики

 

 

          Центральным технологическим агрегатом известкового завода (цеха, участка), безусловно, является печь, в которой обжигается карбонатная порода. Истории обжига извести известно около пятидесяти типов печей, из которых первыми были напольные или горшковые печи различных видов. При обжиге в этих агрегатах получается примерно 25% недожога и 25% пережога и только 50% представляет собой известь-кипелку удовлетворительного качества.

Следующим этапом усовершенствования известиобжигательных печей была пересыпная шахтная печь, в которую камень карбонатной  породы засыпался (закладывался) вперемежку с твердым топливом – углем, коксом или древесиной. Существовало много  вариантов этих двух типов старинных  печей.

    Современные известиобжигательные  печи можно классифицировать  следующим образом:

1. Шахтные  печи:

1.1. Обычного  типа;

1.2. Газогенераторные  с выносными топками;

1.3. Повышенной  производительности, работающие на  газе с центральной горелкой;

1.4. Пересыпные.

2. Вращающиеся  печи:

2.1. Общего  типа;

2.2. Общего  типа, оборудованными подогревателем, холодильником и теплообменником;

2.3. Печи  с колосниковыми устройствами.

3. Печи  различных типов: 

3.1. Печи  кипящего слоя;

3.2. Печи  с вращающемся подом и движущейся  решеткой

3.3. Шахтная  печь с наклонной вибрацией

3.4. Горизонтальная  кольцевая Гофмана (в настоящее  время устарела)

3.5. Циклонная  печь

 

Шахтная печь конструкции Союзгипрострома – наиболее распространённая печь, работающая на природном газе. Вертикальный металлический цилиндр отфутерован изнутри шамотным или многошамотным огнеупорным кирпичом. Для футеровки высокотемпературной зоны иногда применяют хромомагнезитовый кирпич. Основные элементы: загрузочные, разгрузочные, топливосжигающие и газоотсасывающие устройства. Печь работает по системе противотока. Продолжительность активного процесса подогрева и декарбонизации составляет 10 – 15 ч, общее время пребывания материала в печи около 1 сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве загрузочного устройства применяются скиповый подъёмник  и двухклапанный затвор с поворотной чашей. Разгрузочное устройство – колосниковая решётка с возвратно-поступательным движением (двухсторонняя разгрузка). В нижней части печи имеется герметизирующий  механизм, предотвращающий подсосы  воздуха, в виде барабанного или  шлюзового затвора. Для подачи в  печь газообразного топлива и  его сжигания по окружности корпуса  печи устанавливают два яруса  по 6 – 8 горелок в каждом. На крупных  печах с внутренним диаметром  более 3,2 м дополнительно по оси  шахты устанавливают одну центральную  горелку. Газы из печи отсасывают дымососом. В отличие от факельного сжигания топлива в свободном топочном пространстве в шахтных печах  топливо сгорает в затеснённом  пространстве, занятом материалом. Это затрудняет образование горючей  смеси и вызывает повышенный расход воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При работе печей на угле пересыпным способом куксовое топливо и известняк  загружают в печь обычно в виде перемешанной шихты в заданных соотношениях. Очаги горения топлива рассредоточены, чтобы избежать комкование (зашлакование) сырья и привары его к стенкам  печи. Установлено, что оптимальное соотношение размеров кусков известняка и твёрдого топлива должно быть 2 – 2,5.

За рубежом применяют противоточно-прямоточные  регенеративные печи, построенные в  Австрии и Германии. Агрегат производительностью  до 5,8 кг извести за 1 с (500 т/сут) состоит  из двух или трёх параллельно действующих  шахт и работает на газообразном топливе  или на мазуте. Для обжига применяют  известняк, рассортированный на фракции  с размерами кусков 20 – 60  и 60 – 180 мм (разброс 1:3). Основное преимущество этихтопливе или на мазуте. Для  обжига применяют известняк, рассортированный на фракции с размерами кусков 20 – 60  и 60 – 180 мм (разброс 1:3). Основное преимущество этих печей – малое  потребление топлива (3700 – 4200 кДж/на 1 кг извести). Улучшение теплоиспользования достигается за счёт более полной утилизации теплоты греющих газов  и высокого подогрева воздуха  при охлаждении извести.

Вращающиеся печи стали применяться в стране в 1950 – 1960 гг. Их основные достоинства: более высокая агрегатная производительность, лучшее качество извести, хорошо организованное факельное сжигание всех видов топлива, более высокий уровень производительности труда, возможность использования на длинных печах мягких высоковлажных нефракционированных карбонатных пород (без отходов), а также известняковой мелочи, получаемой в виде отходов при грохочении твёрдого известняка.

 

 

 

 

 

 

          Кроме перечисленных в производстве строительной извести применяют устаревшие типы печей, доля участия которых постепенно сокращается. К ним относятся полугазовые шахтные печи с вынесенными топками, напольные и кольцевые печи, работающие на угле. [3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Сырьевые материалы, используемые для производства строительной извести

 Для производства извести  используются осадочные карбонатные  горные породы, состоящие из углекислого  кальция, углекислого магния и  различных примесей, а также отходы  некоторых производств (например, сахарных заводов). Карбонатные породы  с содержанием углекислого кальция  СаС0₃ не менее 70%.называются известняками.

          В природе встречаются известняки самой разнообразной окраски: белой, серой, желтой, зеленоватой, бурой, красноватой, 
черной и пестрой. Цвет известняка определяется примесями. 
Желтоватый, бурый, красный и коричневый цвет известняка определяется наличием окислов железа и марганца; серый и черный цвет обусловлены примесями битуминозных смол и углистых веществ; зеленоватый связан с наличием в известняке закисных соединений железа. Известняки с матовой поверхностью имеют повышенное содержание магния, а с кристаллическим блеском —повышенное содержание кремния. Пахучесть известняка говорит 
о значительном содержании в нем органических остатков.

          Все известняки классфицируют по двум признакам: по структуре, т. е. по строению материала, и по химическому составу. По структуре различают следующие виды известняков: зернисто-кристаллической известняк, или мрамор; плотный известняк; рыхлый известняк; мел; известняковый туф; известняк-ракушечник.

          Кроме углекислого кальция, в состав известняков входят углекислый магний и примеси (песок, глина, и т. п.). Известняки, примеси песка и глины в которых не превышают 2%, в зависимости от содержания карбоната магния подразделяются на следующие виды:

          известняк чистый кальциевый (мраморовидный известняк, 
чистый мел) с содержанием MgC0₃ до 2%;

          известняк чистый слабо доломитизированный с содержанием 
MgC0₃ в пределах 2—7%;

          известняк чистый доломитизированный с содержанием MgC0₃ 
от 7 до 19%;

          чистый доломит с содержанием MgC0₃ в пределах 45—46%.

          Обжигом этих известняков получают известь, физико-химические свойства которой, а следовательно, и область применения зависят в основном от содержания MgC0₃ в исходном сырье. Например, при обжиге чистых кальциевых известняков  получают белую воздушную кальциевую известь, которая применяется как химическое сырье в различных отраслях промышленности и как вяжущее в строительной индустрии. Доломитизированные известняки дают серую воздушную известь, используемую иногда в строительных растворах, а при обжиге во взвешенном состоянии— в изделиях автоклавного твердения. Доломиты и доломитизированные известняки широко применяются для известкова- 
ния кислых почв страны.

          Наиболее распространенными примесями в карбонатных по- 
родах являются кремнезем (в виде песка) и окислы железа и 
алюминия.

          Присутствие в сырье кремнезема ухудшает полезные свойства воздушной извести (снижается ее пластичность и вяжущие свойства и затрудняет ведение процесса обжига. Поэтому для производства воздушной извести обычно применяют чистые известняки с содержанием кремнезема 1—2% и редко с содержанием до 3 % .

          Глинистые примеси в количестве до 2% не изменяют свойства 
воздушной извести. Известняки с содержанием глинистых примесей от 2 до 8% называются слабо мергелистыми известняками, а получаемая из них известь — слабогидравлической. При содержании глинистых примесей в пределах 8—21% известняки называются мергелистыми, а получаемая из них известь —сильногидравлической. Карбонатную породу, содержащую от 21 до50%> песчано-глинистых веществ, называют мергелем. Слабогидравлическая известь в обычном виде гасится частично, а сильно- 
гидравлическая вообще не гасится. Для придания ей вяжущих 
свойств гидравлическую известь подвергают тонкому помолу. [1]