Производство молотой негашеной извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, обжига и последующего помола известняка.
Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах после удаления верхних покрывающих непродуктивных слоев. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. 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.
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 щековых, молотковых и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.
Обжиг является основной технологической операцией в производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Целью обжига являются:
1) возможно полное разложение СаСО3 и MgCO3. CaCO3 на СаО, MgO и СО2;
2) получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек м их пор.
Обжигают известняк в различных печах: шахтных, вращающихся и кипящего слоя; используют также установки для обжига известняка во взвешенном состоянии и т. д.
Наибольшее распространение получили шахтные известеобжигательные печи. В зависимости от вида применяемого топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие:
1) на короткопламенном твердом топливе, вводимом обычно в шахту перемежающимися с известняком слоями, такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи – пересыпными;
2) на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных топках;
3) на жидком топливе;
4) на газообразном топливе.
По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, по её высоте различают три зоны. В верхней части печи - зона подогрева – материал подсушивается и подогревается раскаленными дымовыми газами, и из него выгорают органические примеси. В средней части печи располагается зона обжига, где температура обжигаемого материала изменяется в пределах 850 - 1200 - 900о С; здесь известняк разлагается и из него удаляется углекислый газ. В зоне охлаждения – нижней части печи – известь охлаждается с 900 до 50 – 100о С поступающим с низу воздухом, который в свою очередь нагревается и попадает в зону обжига для поддержания горения.
Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать тепло отходящих газов на подогрев сырья, а тепло обожженного материала – на подогрев воздуха, переходящего в зону обжига. Поэтому пересыпные шахтные печи экономичны по расходу топлива, однако известь в них загрязняется золой топлива. Обжиг на природном газе или жидком топливе позволяет значительно улучшить качество извести, однако конструкции шахтных печей, использующих эти виды топлива, требуют усовершенствования, особенно в отношении подачи топлива в печь.
Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород ( мела, туфа, ракушечника ) в виде мелких кусков. В них можно механизировать и автоматизировать процессы обжига, применять все виды топлива – пылевидное, твердое, жидкое и газообразное, но они отличаются большим расходом топлива, повышенными капиталовложениями и расходом электроэнергии.
Весма эффективным является обжиг в «кипящем» слое, обеспечивающий быструю передачу большого количества тепла от газа к обжигаемому материалу. Обжигают известь в кипящем слое в реакторе, представляющим собой металлическую шахту, разделенную по высоте на 3 – 5 зон. По периферии реактора расположены горелки для газа или мазута. Многозонность реактора позволяет получать известь высокого качества при небольшом расходе топлива. Применение в известковой промышленности установок для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большое количество мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах и заводах, шахтными и даже вращающимися печами.
Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии осуществляют в обжиговых трубах или циклонных топках, в которых тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.
После обжига полученную комовую известь транспортируют ленточным конвейером со стальной лентой на помол в мельницу. После него молотую известь отправляют на склад.
I.IV Технологическая схема
Наименование операции | Ед. изм. | Плотность т/м3 | Потери % | Производительность | |||
В час | В смену | В сутки | В год | ||||
Склад | т | 1,7 | 4,93 | 39,44 | 118,32 | 35000 | |
м3 | 2,9 | 23,2 | 69,6 | 20588 | |||
Транспортировка на склад ленточным транспортером | т | 1,7 | 0,5 | 4,96 | 39,68 | 119,04 | 35176 |
м3 | 2,92 | 23,36 | 70,08 | 20692 | |||
Промежуточный бункер | т | 1,7 | 4,96 | 39,68 | 119,04 | 35176 | |
м3 | 2,92 | 23,36 | 70,08 | 20692 | |||
Подача в бункер ленточным транспортером | т | 1,7 | 0,5 | 4,98 | 39,84 | 119,52 | 35353 |
м3 | 2,93 | 23,44 | 70,32 | 20796 | |||
Помол в шаровой мельнице | т | 1,7 | 4,98 | 39,84 | 119,52 | 35353 | |
м3 | 2,93 | 23,44 | 70,32 | 20796 | |||
Промежуточный бункер | т | 1,7 | 4,98 | 39,84 | 119,52 | 35353 | |
м3 | 2,93 | 23,44 | 70,32 | 20796 | |||
Подача в бункер пластинчатым питателем | т | 1,7 | 0,2 | 4,99 | 39,92 | 119,76 | 35424 |
м3 | 2,94 | 23,52 | 70,56 | 20838 | |||
Обжиг в шахтной печи | т | 1,7 | 9,02 | 72,16 | 216,48 | 64036 | |
м3 | 5,31 | 42,48 | 127,44 | 37668 | |||
Подача в печь элеватором | т | 1,8 | 0,2 | 9,04 | 72,32 | 216,96 | 64165 |
м3 | 5,02 | 40,16 | 120,48 | 35647 | |||
Подача к элеватору ленточным траспортером | т | 1,8 | 0,2 | 9,06 | 72,48 | 217,44 | 64294 |
м3 | 5,03 | 40,24 | 120,72 | 35719 | |||
Промежуточный бункер | т | 1,8 | 36,14 | 289,12 | 289,12 | 64294 | |
м3 | 20,08 | 160,64 | 160,64 | 35719 | |||
Подача в бункер ленточным питателем | т | 1,8 | 36,22 | 289,76 | 289,76 | 64423 | |
м3 | 20,12 | 160,96 | 160,96 | 35791 | |||
Отсев мелкой фракции на грохоте | т | 1,8 | 15 | 42,61 | 340,88 | 340,88 | 75792 |
м3 | 23,67 | 189,36 | 189,36 | 42107 | |||
Подача на грохот ленточным конвейером | т | 1,8 | 0,2 | 42,69 | 341,52 | 341,52 | 75944 |
м3 | 23,72 | 189,76 | 189,76 | 42191 | |||
Молотковая дробилка | т | 1,8 | 42,69 | 341,52 | 341,52 | 75944 | |
м3 | 23,72 | 189,76 | 189,76 | 42191 | |||
Подача в дробилку пластинчатым транспортером | т | 1,8 | 0,1 | 42,72 | 341,76 | 341,76 | 75998 |
м3 | 23,73 | 189,84 | 189,84 | 42221 | |||
Приемный бункер | т | 1,8 | 42,72 | 341,76 | 341,76 | 76000 | |
м3 | 23,73 | 189,84 | 189,84 | 42222 |
Обжиг в шахтной печи: