Печь для обжига известняка

Обжиг известняка: получение извести

Обжиг известняка: получение извести

Обжиг известняка – это целенаправленный нагрев карбонатного сырья до определенной температуры, в результате которого происходит его разложение на оксид кальция и углекислый газ. Этот процесс используется в производстве извести, соды, цемента, вяжущих веществ. Реакция осуществляется в специальных печах 2 типов.

Печи для обжига известняка – шахтные или вращающиеся?

Процесс обжига известняка осуществляется в шахтных или вращающихся печах. В шахтных следует обжигать только твердые породы (например, можно обжигать куски доломитов и дунитов), а во вращающихся допустим обжиг как твердых пород, так и шламов мягких пород, например, мела. При повышении температуры обжига реакция разложения карбоната кальция ускоряется, в результате которого образуется негашёная известь. Но при излишне высокой температуре возможен так называемый пережог, оказывающий негативное воздействие на качество продукта.

Так какой же тип печей для обжига известняка наиболее правильно применить в том или ином случае?

Для того чтобы это понять, стоит разобрать детали технологического процесса с каждой из печей: шахтной и вращающейся. Поэтому, давайте рассмотрим обжиг (прокаливание) извести и особенности теплообмена во вращающихся агрегатах по сравнению с шахтными печьми и их устройство, достоинства и недостатки работы.

Обжиг известняка

Обжиг известняка – это процесс нагревания известняковой массы, в ходе которого карбонат кальция (формула: CaCO3) разлагается на оксид кальция (CaO) и углекислый газ. Основное уравнение реакции выглядит так: CaCO3=CaO+CO2. Эта реакция используется для получения негашёной извести, цемента, вяжущих веществ, кальцинированной соды. Для обжига используют специальные промышленные печи. В заводских условиях температура, при которой осуществляется обжиг, составляет от 1000 до 1300 градусов Цельсия. Оксид кальция является основной составляющей негашёной извести.

При неполном прокаливании в печи остаются куски недожженного материала. Однако их наличие не сказывается на качестве образуемого продукта. Более вредное влияние оказывает повышение температуры выше предельно допустимых значений. В этом случае наблюдается так называемый пережёг исходного сырья, результатом которого является появление крупнокристаллического оксида кальция. Такая известь не подходит для гашения, так как в этом случае процесс идёт очень заторможено, в результате чего он продолжается даже после того, как известь была использована по назначению. Это может стать причиной появления дефектов в конструкции, вплоть до внештатного её разрушения.

Присутствующие в известняке примеси влияют на процесс обжига и свойства полученного продукта, зачастую приводя к снижению эффективности процесса.

Реакция

Известняк в данном случае рассматривается как кальцит, представленный карбонатом кальция. Реакция разложения в процессе обжига выглядит как CaCO3=CaO+CO2. Она происходит в температурном интервале 1000-1300°C. Первое вещество используется в качестве основного компонента негашеной извести.

Что такое известь

Известь

Известь

Негашёная известь (в основном СаО) представляет собой порошкообразную субстанцию, либо представленную в молотом или тестообразном виде, не имеющую характерного цвета, которая используется для получения гашёной извести (Са(ОН)2). Негашёная известь бурно взаимодействует с водой. Образующаяся при этом процессе гашёная известь применяется в строительстве как вяжущий материал.

Негашёная известь может быть представлена в нескольких вариантах: воздушная, твердеющая и гидравлическая. Последняя может твердеть, даже находясь в толще воды. Воздушная известь является продуктом обжига известняка с невысоким содержанием глины (не более 8 процентов). Для её производства используют шахтные и вращающиеся печи. Продукт гашения воздушной извести обладает более высокой пластичностью, а продукт гашения гидравлической извести характеризуется повышенной прочностью при более низкой пластичности.

По содержанию оксида магния известь подразделяют на кальциевую (низкое содержание MgO) магнезиальную и доломитовую (максимальное содержание оксида магния). Кальциевая высокосортная («жирная») известь наиболее эффективна в строительстве, так при взаимодействии с водой легко образует вязкую пластичную массу.

Известь применяется для приготовления строительных растворов, в химической промышленности, сельском хозяйстве, металлургии, при производстве некоторых видов кирпича.

Оборудование

Обжиг известняка осуществляется в промышленных печах. Эти установки существуют в 2 вариантах: вращающиеся и шахтные.

Вращающиеся печи универсальны с точки зрения агрегатного состояния сырья: допустимы работы как с твердыми, так и с мягкими породами. Это установки длиной от 30 до 100 м и диаметром от 2 до 4 м. Они установлены под углом в 3-4 и вращаются с частотой 0,5-1,2 об/мин. Суточная производительность составляет 500-700 кг/м 3 обжигательного барабана. С увеличением длины установки возрастает производительность, и сокращается расход топлива за счет увеличения площади контакта.

Разработано несколько способов сокращения расхода топлива, одновременно подходящих для утилизации высокотемпературных газов, образующихся в процессе реакции. Один из них – предварительный нагрев сырья. Он предполагает установку перед печью нагревателя, обеспечивающего разогрев материала до 500-800°C.

Таким образом, в общем виде одна из типовых схем вращающейся установки для обжига извести выглядит как нагреватель – печь – холодильник. Расход теплоты при такой технологии составляет 4600-5030 кДж/кг извести.

Шахтные печи подходят только для обжига твердых пород. Они подразделены на несколько вариантов. К настоящему времени в производстве остались только газовые установки, а полугазовые и пересыпные варианты устарели и сохранили актуальность только на небольших предприятиях. Газовые печи отличаются от этих аналогов большей производительностью и лучшим качеством продукта. Такие установки могут быть выполнены в разных конфигурациях. Функциональные зоны здесь те же, что и во вращающихся печах. Под шахтой устанавливают выгрузочное устройство, и под ним – бункер охлаждения. Недопустимость использования мягкого сырья объясняется возможностью его зависания.

Подготовка сырья для обжига

Добыча извести

Добыча извести

Производство негашёной извести включает 3 основных этапа: добычу сырья (известняк) и его обработку, доставку топлива для обжига и процесс обжига известняка.

Добычу известняковой породы осуществляют открытым способом – на карьерах. Для первоначального её размельчения используется специальная техника. Слои известняков повышенной плотности с высоким содержанием магния предварительно взрывают. При наличии на месторождении различных типов известняков предпочтительна их выборочная разработка.

Оптимальным вариантом для обжига является одинаковый размер кусков породы в массе добытого известняка. Если он различен, то возникнут неравномерности в степени обжига. Так, ядра наиболее крупных из кусков породы могут остаться твёрдыми, а мелкие частицы – пережженными. Наличие одновременно разных фракций в печи ухудшает газоотведение, что затрудняет её работу. В связи с этим, перед укладкой в печь все куски сортируют по размерам, а наиболее крупные измельчают.

Необходимость в дроблении возникает и в случае слишком больших размеров фракций, которые могут быть во много раз больше требуемых при существующей технологии обжига. Диапазон подходящих для обжига размеров кусков заключён в пределах 4 – 12 см в диаметре. Дробление породы производят на дробильно-сортировочной установке.

Узнайте цены на шахтовые и вращающиеся печи!

Прямо сейчас заполните форму обратной связи чтобы получить предложение выгодной цены на нашу продукцию.Заполнить

Комплекс помола извести на ММТ
Технологические комплексы помола извести.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий