Производство молотой негашенной извести
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:
возможно полное разложение СаСО3 и MgCO3 . CaCO3 на СаО, MgO и СО2;
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:
на короткопламенном твердом топливе, вводимом обычно в шахту перемежающимися с известняком слоями, такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи – пересыпными;
на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных топках;
на жидком топливе;
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
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
Приемное отделение:
N = 262, n = 1, t = 8, k1 = 0.95, k2 = 0.9
Т =
=
1792
ч.
Дробильное – сортировочное отделение:
N = 262, n = 1, t = 8, k1 = 0.95, k2 = 0.9
Т =
= 1792 ч.
Обжиговое отделение:
N = 365, n = 3, t = 8, k1 = 0,9, k2 = 0.9
Т =
= 7096 ч.
Помольное отделение:
N = 365, n = 3, t = 8, k1 = 0.9, k2 = 0.9
Т =
=
7096 ч
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 %
mкон. сух. = 35424
Найти: mнач. вл.
Решение:
mпримесей
=
m = 35424 – 4074 = 31350
m (MgO)
=
m (CaO) = 31350 – 2038 = 29312
x 29312
CaCO3 → CaO + CO2
56
x =
=52343
y 2038
Mg CO3 → MgO + CO2
84 40
y =
=
4280
mсух.= m (CaCO3) + m (Mg CO3) + mпримесей = 52343 + 4280 +4074 = 60697
т/год
IV. Выбор технологического оборудования
,
где К – коэффициент использования оборудования;
Nфакт – фактическая производительность;
Nном – 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