Производство молотой негашенной извести

гидратацию окиси кальция. Возможно, что поверхностно-активные вещества уменьшают скорость гашения также вследствие адсорбции их на частичках окиси кальция.

Замедление скорости гидратации при добавках 2—5% гипса от массы извести объясняют образованием пленок гидрата окиси и сульфата кальция на поверхности еще не прореагировавших частичек окиси кальция.

В тех случаях, когда известь наряду с очень активными частичками окиси кальция содержит медленно гасящиеся частички пережога, целесообразно в соответствии с рекомендациями Б. Н. Виноградова применять комбинированную добавку, состоящую из замедлителя и ускорителя гашения. Ускоритель в составе добавки действует преимущественно на пережженные частички, значительно ускоряя их гашение и обеспечивая их превращение в гидрат до твердения системы. Так влияет, например, смесь СДБ и хлористого кальция. Необходимое количество добавок нужно устанавливать опытом для каждой партии извести с учетом ее свойств.

Наконец, при гидратном твердении молотой негашеной извести необходимо на определенной ступени взаимодействия ее с водой прекращать механические воздействия на растворную или бетонную смесь.

Перемешивание, вибрация и т. п. в течение всего периода гидратации извести нарушают ее схватывание и твердение. Точным же регулированием продолжительности механических воздействий на растворные и бетонные смеси во время их перемешивания в мешалках или вибрации в формах можно добиться гидратации какой-то части окиси кальция. Она будет происходить в условиях свободных де­формаций смеси с последующим гидратным твердением остальной части в спокойном состоянии без нарушения возникающих структурных связей между образующимися час­тичками гидрата окиси кальция.

На практике такой эффект дает двухступенчатое перемешивание растворных или бетонных смесей на молотой негашеной извести, заключающееся в следующем. Вначале смесь извести с заполнителями и водой, взятой в количестве 80—90% общего ее содержания, перемешивают 2—3 мин и затем выдерживают 0,5—1 ч. При этом гидратируется наиболее активная часть извести, что сопровождается интенсивными объемными деформациями. После такой выдержки, продолжительность которой в зависимости от извести уточняют опытным путем, вторично перемешивают смесь с остальной частью воды и укладывают ее в формы (при изготовлении изделий). В формах в спокойном состоянии и протекает твердение бетона, обусловливаемое гидратацией еще непрореагировавшей части окиси кальция. Возникающие при этом деформации уже не столь интенсивны и не разрушают изделия.

Строительную воздушную негашеную известь делят на три сорта: 1, 2 и 3-й. негашеная молотая известь должна соответствовать требованиям указанным в Таблица 3

Показатели	Нормы для извести
	Кальциевой, сортов			Магнезиальной и доломитовой, сортов
	1-го	2-го	3-го	1-го	2-го	3-го
Содержание активных СаО + MgO в пересчете на сухое вещество, %, не менее а) в негашеной извести без добавок б) в негашеной извести с добавкой Содержание активной MgO, %, не более Содержание углекислоты СО2, %, не более	90 64 5 3	80 52 5 5	70 –– 5 8	85 64 20(40*) 5	75 52 20(40*) 8	65 –– 20(40*) 11

*В скобках указано содержание MgO для доломитовой извести.

I.III Производство извести

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 - 900^о С; здесь известняк разлагается и из него удаляется углекислый газ. В зоне охлаждения – нижней части печи – известь охлаждается с 900 до 50 – 100^о 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

Грохот (отсев мелкой фракции)

Элеватор

Описание выбранной технологии

В приемный бункер гипсовый камень доставляют из рудников и карьеров в кусках и глыбах. Из приемного бункера известняк при помощи пластинчатого транспортера поступает в молотковую дробилку. Так как во время дробления образуется большое количество мелкой фракции, то после дробилки материал поступает на грохочение. На грохоте известняк делится на три фракции: 40…70 40…20 и < 20.

Фракции 20…40 и 40…70 раздельно подаются в два промежуточных бункера

II.Фонды рабочего времени

где N - количество рабочих дней в году

n - количество смен

k₁ - количество часов в смену

k₂ - коэффициент, учитывающий простои связанные с текущим ремонтом оборудования

k₁ = 0,9…0,95 – для оборудования работающего с перерывами

k₁ = 0,85…0,9 – для оборудования работающего непрерывно

k₂ - коэффициент, учитывающий простои связанные с плановыми остановками на ремонт

k₂ = 0,9

1. Приемное отделение:

N = 262, n = 1, t = 8, k₁ = 0.95, k₂ = 0.9

Т = = 1792 ч.

2. Дробильное – сортировочное отделение:

N = 262, n = 1, t = 8, k₁ = 0.95, k₂ = 0.9

Т = = 1792 ч.

3. Обжиговое отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0,9, k₂ = 0.9

Т = = 7096 ч.

4. Помольное отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0.9, k₂ = 0.9

Т = = 7096 ч

5. Склад:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0.9, k₂ = 0.9

Т = = 7096 ч.

III.Материальный баланс

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:

Дано:

W = 5,5 %

MgCO₃ = 6,5 %

примеси инертные = 7,5 %

недожог = 4 %

m_{кон. сух.} = 35424

Найти: m_{нач. вл.}

Решение:

m_{примесей} =

m = 35424 – 4074 = 31350

m (MgO) =

m (CaO) = 31350 – 2038 = 29312

x 29312

CaCO₃ → CaO + CO₂

100. 56

x = =52343

y 2038

Mg CO₃ → MgO + CO₂

_{84 40}

y = = 4280

m_сух.= m (CaCO₃) + m (Mg CO₃) + m_{примесей} = 52343 + 4280 +4074 = 60697

т/год

IV. Выбор технологического оборудования

,

где К – коэффициент использования оборудования;

N_факт – фактическая производительность;

N_ном – номинальная производительность.

Молотковая дробилка СМД – 7:

Размер кусков до измельчения, мм 300

Размер измельченного продукта, мм 0 - 40

Габаритные размеры, м:

длина 2

ширина 1,8

высота 1,6

Масса дробилки, т 5,05

Мощность электродвигателя, кВт 125

Производительность, т/ч 50

Инерционный горизонтальный грохот СМД – 53:

Количество сит 2

Полезная площадь сит, м 1,02,5

Габаритные размеры, м:

длина