Подпишись и читай
самые интересные
статьи первым!

Молотая пушонка. Негашеная известь (комовая). Несколько интересных фактов об извести

В гашеной извести содержатся калий, кальций, магний. При помощи известковых составов отпугивают грызунов, регулируют кислотность почвы и придают вязкость жидким строительным смесям. И это далеко не все свойства, которыми обладает известь.

Гашеная, или гидратная, известь долго использовалась в строительстве. Она образуется в результате взаимодействия с водой и превращается в готовую смесь, которой всегда найдется применение на дачном участке. Гашеную известь получают в результате разведения в 3-4 л воды 10 кг исходного материала (комовой извести). Как вариант можно приобрести готовый сухой порошок (пушонку).

Общие сведения о конусных дробилках

Известь - это продукт, изготовленный из известняка или доломита. Сырье перерабатывается в негашеную известь и гидратированную известь. Поскольку он щелочной, он часто используется для регулирования рН воды и почв, содержащих кислотные компоненты. Он используется для обработки как питьевой воды, так и сточных вод.

Общие виды извести для очистки воды

Обычный карбонат кальция или магния обрабатывается несколькими способами для создания химически разных продуктов для различных целей. Известь излучением получают путем нагревания карбоната кальция в процессе, называемом «кальцинированием» для выделения диоксида углерода, оставляя оксид кальция. Известь известь может быть дополнительно обработана дроблением и добавлением небольшого количества воды, чтобы сделать гашеную известь, также называемую гашеной извести, которая представляет собой гидроксид кальция.

Известь гашеная – применение на даче

В первую очередь, гашеную известь используют на участке для известкования почвы и повышения ее плодородия , особенно если уровень кислотности (pH) ниже 5,5. Также это вещество можно применять в следующих случаях:

  • для борьбы с личинками и взрослыми особями вредителей;
  • для обработки деревянных оснований скамеек, беседок, заборов, опор для растений и т.д.;
  • для профилактической защиты погреба, садовых инструментов и других предметов от плесени;
  • иногда гашеная известь присутствует в составах строительных растворов и смесей.






Известь в муниципальной очистке сточных вод

«Жесткая» вода содержит растворенные минеральные соединения, включая кальций и магний, и процесс размягчения удаляет их. Например, бикарбонат кальция реагирует с известью, образуя карбонат кальция и воду. Как и при размягчении воды, известь повышает рН сточных вод, содержащих фосфор и азот, из органических источников, что может вызвать.

Известь в очистке промышленных сточных вод

Многие промышленные процессы - от добычи до производства стали до фруктового консервирования - создают кислотные сточные воды, которые необходимо обработать перед выпуском. Известь служит для нейтрализации кислот, а также осаждения различных металлов в твердые вещества, которые можно восстановить. Другие, более каустические агенты, такие как каустическая сода, могут выполнять аналогичные функции, но известь дешевле и безопаснее обрабатывать, а полученный в результате осадок захватывает больше металлов с меньшей склонностью выщелачивать их.



Гашеная известь для почвы

В основном гашеную известь используют для регулирования состояния почвы. Дозировка удобрения зависит от двух факторов:

  • вида и глубины заделки применяемых на участке удобрений на основе извести.






Эти заметки были подготовлены для тех, кто не является химиком. Химические символы используются редко, и только как дополнительная информация для любителей химии. Процесс называется «прокаливание». Если кальцинирование выполняется правильно, куски негашеной извести примерно такого же размера, как и исходные куски известняка, но гораздо менее плотные из-за потери веса на 44%, возникающей в результате удаления двуокиси углерода.

Если к негашеной извести добавляют точно контролируемое количество воды, реакция возникает с большой эволюцией тепла. В химической реакции с водой куски негашеной извести распадаются на сухой мелкий белый порошок, известный как гидратированная известь или гидрат извести.

Определить повышенную кислотность почвы на участке можно по нескольким признакам:

  • на поверхности почвы заметна белесая "пепельная" прослойка;
  • отсутствует или очень плохо растет клевер;
  • активно разрастаются мох, щавель, багульник, вереск, лютики, хвощ, белоус и другие растения, предпочитающие кислую почву.

Чтобы достоверно определить степень кислотности почвы, лучше всего отнести ее образцы в агрохимическую лабораторию либо воспользоваться специальными приборами (рН-метрами) или индикаторами (лакмусовая бумага).

Если добавляется избыток воды, считается, что известь была измельчена, и результатом является суспензия или паста из гидратированной извести, например, которая может использоваться для стирки извести или для разложения на кислотном грунте для снижения кислотности и улучшения структуры почвы. Известь также распространялась непосредственно на земле, а в восемнадцатом веке ее использование часто было требованием, установленным в аренде фермы. Он также использовался для утилизации повешенных тел в гаолях.

Современное использование негашеной извести и гидратированной извести описано в главе. Известковый раствор состоит из смеси гидратированной извести, песка и достаточного количества воды для получения пригодной пасты. Он затвердевает в результате реакции гидратированной извести с атмосферным диоксидом углерода.

Кислотность почвы (уровень pH) классифицируется следующим образом:

  • сильнокислая – рН 4 и менее;
  • среднекислая – рН 4-5;
  • слабокислая – рН 5-6,5;
  • нейтральная – рН 6,5-7 (не известкуют);
  • слабощелочная – рН 7-8 (не известкуют);
  • среднещелочная – рН 8-8,5 (не известкуют);
  • сильнощелочная – рН 8,6 и более (не известкуют).

Разумеется, для каждой выращиваемой культуры и количество вносимой извести различается, но общие нормы выглядят так:

Самостоятельное погашение извести

Результатом этой реакции является кальцит, который является основным компонентом известняка. Закаленный известковый раствор можно считать искусственным песчаником с известковым связующим. Без доступа к атмосферному углекислым газом паста из известкового раствора не будет твердеть. Известковый раствор, используемый в фундаменте, не будет иметь доступа к атмосферному углекислым газам, поэтому до изобретения портландцемента фонды часто строились без связующего, чтобы удерживать камни вместе. Отсутствие здоровых фундаментов стало причиной структурных проблем во многих средневековых соборах.

Побелка гашеной известью

Известь для побелки деревьев также используется довольно часто, что говорит о ее эффективности. Один из самых популярных рецептов выглядит следующим образом:

  • возьмите ведро объемом 8-10 л, наполните его водой;
  • добавьте 2 кг гашеной извести, 1,5 кг глины и 0,3 кг ;
  • перемешайте все содержимое; в результате должен получиться густой состав, по консистенции напоминающий сметану;
  • равномерно наносите его на подготовленный ствол дерева, избегая подтеков;
  • слой побелки должен составлять 3-4 мм.

Белить дерево можно осенью и весной, это убережет растение от холодов и вредителей.

Определение мощности двигателя дробилки

Если вы приобрели гашеную известь, она будет поставляться в виде «лаймовой шпатлевки», покрытой водой, чтобы предотвратить преждевременное отверждение путем реакции с атмосферным углекислым газом. Вы также можете сделать свою собственную известковую шпатлевку, смешав гидратированную известь, купленную у торговца строителя, водой. Сухая гидратированная известь в бумажном мешке реагирует только очень медленно с атмосферным углекислым газом и поэтому имеет длительный срок хранения. Лайм-шпатлевка широко использовалась для штукатурки, часто смешанной с навозом и с конскими волосами для дополнительной прочности.






Отлично защищает деревья и следующий состав:

  • 10 л чистой воды;
  • 2,5 кг гашеной извести;
  • 0,1 кг столярного клея;
  • 0,5 кг медного купороса;
  • горсть сушеной чемерицы (для отпугивания зайцев).

Все компоненты тщательно перемешайте до состояния однородной массы. Затем состав должен настояться в течение 3-5 часов. После этого его наносят при помощи кисти или поролоновых губок. Побелку наносят не только до уровня нижних скелетных ветвей, но и гораздо выше, до того места, куда дотянется рука. Для достижения лучшего эффекта состав следует нанести минимум в два слоя.

Применение гашёной извести

Известь, которая является гашеной извести консистенции краски, является очень эффективным покрытием стен и может быть окрашена при использовании пигментов. Он по-прежнему используется как краска, хотя и для специальных применений. Слово «лайм» также используется в торговле зданиями для обозначения гидратированной извести. К сожалению, вам нужно интерпретировать то, что подразумевается под «извести» из контекста. Важно правильно понять, потому что негашеная известь очень опасна, чем гидратированная известь.

Известь гашеная для дезинфекции инструментов

Известь пригодна для обработки садовых инструментов только в свежегашеном виде. Ее "нейтрализуют" водой в пропорции 1:1 и оставляют просохнуть. Из получившейся пушонки готовят известковое молоко (10-20%-наявзвесь). Порядок приготовления 10%-ной взвеси следующий:

  • на 1 кг негашеной извести возьмите 1 л воды;
  • дайте остыть и просохнуть;
  • разбавьте 9 л чистой воды;
  • используйте полученный состав для обеззараживания помещений (стен, потолка), стеллажей, инструментов, и т.д.






Самые ранние печи выпускали негашеную известь в партиях, в том, что описано как зажим или печь для высева. Неглубокая чаша была вычерчена из банка, открыта спереди и с дымоходом, скорее, как перевернутая иглу. Печь была покрыта дерном или глиной и осталась готовить. В конце концов, все это было разрушено, чтобы восстановить известь.

Способа гашения извести

Аналогичный принцип использовался для плавки свинцовой руды в «боле», который обычно располагался на вершине холма, чтобы максимизировать доступную осадку. Полевая печь, как показано на рисунке 1, также будет работать на периодической основе. Альтернативные слои известняка и топлива были бы сложены в печи и горелкой. Примерно через 60 часов негашеная известь будет удалена с основания печи. Вполне вероятно, что последующие партии производятся один за другим, потому что это будет отбросить топливо, чтобы каждый раз обжигать печь от холода.

Раствор гашеной извести для строительства

Гашеная известь применяется в строительстве и при проведении ремонтных работ. Чаще всего она используется для побелки стен внутри и снаружи помещений . Побелочный состав готовят примерно за сутки до начала работ. Для получения состава идеального белого цвета его разводят водой в пропорции 1:1. Непосредственно перед нанесением раствор хорошо размешивают и наносят на поверхность широкой малярной кистью или краскопультом в 2-3 слоя, при этом каждый новый слой кладут поперек предыдущего.

Большая часть негашеной извести, полученной из этих ранних печах, потреблялась на местном уровне. Полевые печи представляют собой полупостоянные конструкции, сделанные полностью из камня. Полевые печи в простой форме появились на севере Англии в семнадцатом веке. Только в середине и конце девятнадцатого века этот дизайн вышел из употребления. Некоторые из них, возможно, эксплуатировались на постоянной основе, с добавлением новых слоев известняка и топлива в верхнюю часть, так как извести изводили извести.

Внутренняя оболочка полевой печи была отдельной конструкцией из внешней «видимой» структуры. Эта конструкция улучшила изоляцию и уменьшила возможность попадания дождевой воды, что могло иметь катастрофические последствия. На рисунках 2 показана схема полевой печи.

1-2 Исходные данные

Производство комовой негашёной извести в шахтных печах

1. Производительность, м 3 /год 60000

2. Используемые материалы Известняк ракушечник

3. Максимальная крупность

сырья Д max , мм 500

4. Фракция готового продукта 80-120

1-2 Вводная часть

Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый из известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород обжигом их до возможно полного удаления углекислоты и состоящий преимущественно из оксида кальция. Содержание примесей глины, кварцевого песка и т. д. в карбонатных породах не должно превышать 6 - 8 %. При большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь.

Рисунок 2: Эскиз Титуса Торнбера из печи для производства известняка, диаметром около 5 м, основанный на том, что он нашел в Шедден Клафе. Другой пример полевой печи показан на рисунке. Печь находится рядом с дорогой и легко наблюдается. Как и многие подобные печи, он был встроен в склон, так что известняк можно было транспортировать под гору по дороге в печь. Аранжировки в Шедден-Клафе у Бернли были необычными из-за источника известняка, но они представляют особый интерес и будут описаны в деталях.

Печи различных конструкций эксплуатировались в течение сотен лет. Это не означает, что любая из этих печей работает более нескольких месяцев в год; некоторые из них могли работать только на одно лето. Местный житель и историк Титус Торнбер потратил много времени на документирование печей в этой местности; его работа сохраняется в разделе местной истории публичной библиотеки Бернли. На первый взгляд, Шедден Клаф - очень маловероятное место для известковых печей. В течение многих миль нет известняка на известняках, поэтому известняк не может быть выигран обычным карьером.

Воздушная известь относится к классу воздушных вяжущих: при обычных температурах и без добавок пуццолановых веществ она твердеет лишь в воздушной среде.

Различают следующие виды воздушной извести: известь негашеную комовую; известь негашеную молотую; известь гидратную (пушонку); известковое тесто.

Известь негашеная комовая представляет собой смесь кусков различной величины. По химическому составу она почти полностью состоит из свободных оксидов кальция и магния с преимущественным содержанием

В Шеддене месторождение валунной глины содержит валуны из карбонового известняка. Разделение валунов из известняка с рудника должно было приложить значительные усилия, поскольку они были разделены процессом, описанным как «замятие». Между Шедденом и Скиптоном было по меньшей мере двадцать мест, где проводилось удержание.

Видео: альтернативный пример побелки деревьев

Замачивание - это процесс, в котором водоем воды удерживается плотиной в верхней части склона; то поверхность земли ниже плотины разбивается с помощью выступов и лопат, а плотина разрушается. Результирующий всплеск воды захватывает сыпучий поверхностный материал и смывает его по склону. Этот процесс не ограничивался Шедденом. В Шеддене каждый валун был бы покрыт валунной глиной и, возможно, должен был быть, по крайней мере, частично промыт, чтобы определить, был ли это известняк или нет. Валуны из известняка пришлось бы разбить на куски между 75 и 150 мм в поперечнике и меньшие размеры отбросить, причины для которых будут объяснены позже.

СаО. В небольшом количестве в ней могут присутствовать неразложившийся карбонат кальция, а также силикаты, алюминаты и ферриты кальция и магния, образовавшиеся во время обжига при взаимодействии глины и

кварцевого песка с оксидами кальция и магния.

Известь негашеная молотая - порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна комовой извести.

Геологический мемориал Бернли описывает четырехфазный толстый шов «Ганнистерского уголька», высаживающийся в Шедден Клафе, поэтому, хотя добыча известняка не была простой, поблизости было доступно топливо. Титус Торнбер произвел подробную карту Шедден Клафа, включающий пушицы, лаймкилны и скальные коньки. Увеличение строительной деятельности, связанной с промышленной революцией, обеспечило бы местный рынок негашеной извести, и представляется вероятным, что значительная сумма денег была сделана, по крайней мере, у землевладельцев.

Карта Тоннбер воспроизводится на рисунке 5 ниже. Рис. 5: Карта района вокруг Шедден Клафа, воспроизведенного у Торнбера. Торнбер определил остатки пятидесяти печей извести; однако Дэвид Джонсон, изучавший этот район, считает, что пятьдесят - значительное преувеличение. Следующим шагом в эволюции технологии сжигания извести стало развитие «промышленной» печи, ее продукция предназначена для более широкого рынка. На рисунке 6 показаны принципы работы печи непрерывного действия извести. Современные версии описываются как шахтные печи.

Гидратная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашеной извести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим пере-

ход оксидов кальция и магния в их гидраты. Гидратная известь состоит преимущественно из гидроксида кальция Са(ОН) 2 , а также гидроксида магния Mg(OH) 2 и небольшого количества примесей (как правило карбоната кальция).

Качество воздушной извести оценивается по разным показателям, основным из которых является содержание в ней свободных оксидов кальция и магния (активность извести). Чем выше их содержание, тем выше качество

Исходными материалами для производства воздушной извести являются многие разновидности известково - магнезиальных карбонатных пород (известняки, мел, доломитизированные известняки, доломиты и др.), Все

они относятся к осадочным породам и широко распространены на

территории нашей страны. В состав известняков входят углекислый кальций СаСО 3 , и небольшое количество различных примесей (глина, кварцевый песок, доломит, пирит, гипс и др.).

Теоретически карбонат кальция состоит из 56% СаО и 44% СО 2 . Он встречается в виде двух минералов - кальцита и арагонита.

Чистые известково-магнезиальные породы - белого цвета, однако они часто бывают окрашены примесями оксидов железа в желтоватые, красноватые, бурые и тому подобные тона, а углистыми примесями - в серые и даже черные цвета. Количество и вид примесей к карбонатным породам, размеры частиц примесей, а также равномерность распределения их в основной массе в большой степени отражаются на технологии производства извести, выборе печей для обжига, оптимальной температуре и продолжительности обжига, а также на свойствах получаемого продукта.

Обычно чистые и плотные известняки обжигают при 1100 - 1250 ˚С. Чем больше карбонатная порода содержит примесей доломита, глины, песка и т. п., тем ниже должна быть оптимальная температура обжига (900 - 1150 ˚С) для получения мягкообожженной извести. Такая известь хорошо гасится водой и дает тесто с высокими пластичными свойствами.

Примеси гипса нежелательны. При содержании в извести даже около

0,5 - 1 % гипс сильно снижает пластичность известкового теста. Значительно влияют на свойства извести железистые примеси (особенно пирит), которые уже при 1200˚С и более вызывают образование в, процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов оксида кальция, медленно реагирующих с водой при гашении

извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

Физико-механические свойства пород также отражаются на технологии извести. Для обжига в высоких шахтных печах пригодны лишь те породы, которые характеризуются значительной механической прочностью

(прочность на сжатие не менее 20 - 30 МПа). Куски породы должны быть однородными, неслоистыми; они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время нагревания, обжига и охлаждения.

Рассыпаться во время обжига склонны крупнокристаллические известняки, состоящие из кристаллов кальцита размером 1 - 3 мм. Мягкие разновидности известково-магнезиальных пород (мел и т. п.) надо обжигать в печах, в которых материал не подвергается сильному измельчению (вращающиеся и др.).

1-3 Теоретические основы процесса

Производство комовой негашеной извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.

Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Для этого вначале с помощью станков ударно-вращательного (при твердых породах) или вращательного бурения (при породах средней прочности) бурят скважины диаметром 105 - 150 мм глубиной 5 - 8 м и более на расстоянии 3,5 - 4,5 м одна от другой. В них закладывают надлежащее количество взрывчатого вещества (игданита, аммонита) в зависимости от прочности породы, мощности пласта и требуемых габаритов камня.

Наблюдающаяся иногда неоднородность залегания известняков в месторождениях (по химическому составу, прочности, плотности и т. п.) обусловливает необходимость выборочной разработки полезной породы. Выборочная добыча известняка повышает стоимость продукта, поэтому при определении технической и экономической целесообразности разработки тех или иных месторождений необходимы тщательные геологоразведочные

изыскания.

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.

Высококачественную известь можно получить только при обжиге карбонатной породы в виде кусков, мало различающихся по размерам. При обжиге материала в кусках разного размера получается неравномерно обожженная известь (мелочь оказывается частично или полностью пережженной, сердцевина крупных кусков - необожженной). Кроме того, при загрузке шахтных печей кусками разного размера значительно

увеличивается степень заполнения печи, а следовательно, уменьшается

газопроницаемость материала, что затрудняет обжиг.

Поэтому перед обжигом известняк соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и, если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят.

В шахтных печах наиболее целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40 - 80, 80 - 120 мм в поперечнике, а во вращающихся печах -

5 - 20 и 20 - 40 мм.

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, конусных и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.

Обжиг - основная. технологическая операция в производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Цель обжига - возможно более полное разложение (диссоциация) СаСО 3 и МgСО 3 СаСО 3 , на СаО, МgO и СО 2 и получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек и их пор.

Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят реакции с образованием силикатов, алюминатов и, ферритов кальция и магния.

Реакция разложения (декарбонизация) основного компонента известняка - углекислого кальция идет по схеме: СаСО 3 ↔СаО+СО 2 . Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО 3 (100 г) расходуется 179 кДж или 1790 кДж на

1 кг СаСО 3 . В пересчете на 1 кг получаемого при этом СаО затраты равны

Продолжительность обжига определяется также размером кусков обжигаемого продукта. Для увеличения производительности известеобжигающих печей и снижения пережога поверхностных слоёв кусков желательно в допустимых пределах уменьшения их размеров. При обжиге кусков различной крупности режим процесса определяют исходя из времени, необходимого для обжига кусков средних размеров.

Основное различие в технологиях производства комой негашеной извести – в способе обжига.

1-4 Выбор и описание технологической схемы производства

Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород (мела, туфа, ракушечника) в виде мелких кусков. Вращающиеся печи допускают возможность полной механизации и автоматизации процесса обжига. Наконец, в них можно применять все виды топлива - пылевидное твердое, жидкое и газообразное.

Расход условного топлива во вращающихся печах значителен и достигает 25 - 30% массы извести, или 6700 - 8400 кДж на 1 кг. Недостатки вращающихся печей - большой расход металла на 1 т мощности, повышенные капиталовложения и значительный расход электроэнергии.

Для обжига извести применяют вращающиеся печи длиной 30 - 100 м, диаметром 2 - 4 м, с углом наклона 3 - 4˚ и частотой вращения 0,5 - 1,2 об/мин. Удельная суточная производительность их достигает 500 - 700 кг/м 3 в расчете на полный объем обжигательного барабана. С увеличением длинны печей производительность их возрастает, а расход топлива снижается.

Для уменьшении расхода топлива на обжиг извести во вращающихся печах и для утилизации теплоты газов, выходящих из печей с температурой 750 - 800˚С, при меняют разные способы. В частности, за печами ставят

нагреватели, в которые направляют предназначенный для обжига кусковой материал. Отсюда с температурой 500 - 800˚С он поступает во вращающуюся печь, а из нее в холодильник. При таком способе работы печи расход теплоты на обжиг снижается до 4бОО - 5030 кДж/кг извести.

Применяют самые разные представляющие собой сочетание шахтной печи диаметром до 6 - 8 м с вращающейся печью диаметром около 2,5 м. При этом мелкокусковой фракционированный известняк обжигается на 80% в шахте с применением кокса и окончательно - во вращающейся печи. Суточная производительность подобной установки достигает 400 - 500 т при затрате теплоты около 4200 кДж/кг.

В последние годы ведется интенсивная разработка способов и установок, предназначенных преимуществен но для получения извести из мелкокусковых и даже пылевидных материалов. Такие способы позволяют не только использовать мелочь, но и резко интенсифицировать процесс обжига и увеличить удельную производительность установок.

Обжиг известняка в кипящем слое по технико-экономическим показателям характеризуется высоким съемом и повышенным расходом топлива - 4600 - 5480 кДж на 1 кг извести. Обжиг материала в условиях кипящего слоя высотой до 1-1.2 м длится 10-15 мин. Работа этих печей легко поддаётся полной автоматизации.

Применение в известковой промышленности установых для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большие количества мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах, а также на заводах, оборудованных шахтными печами и даже вращающимися печами. Недостатком этих установок является повышенный расход топлива и электроэнергии.

Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии в опытном порядке осуществляют в циклонных топках. В них тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами и химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Наибольшее распространение получили шахтные печи, представляющие собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия, пониженным расходом топлива и электроэнергии, а так же простотой в эксплуатации. Строительство их требует относительно небольших капиталовложений.

В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи – пересыпными; на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.

По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения. В зоне подогрева, к которой относят верхнюю часть печи с температурой пространства не выше 850˚С, материал подсушивается и подогревается поднимающимися раскалёнными дымовыми газами. Здесь выгорают также органические примеси. Поднимающиеся газы, в свою очередь, благодаря теплообмену между ними и загруженным материалом охлаждаются и далее отводятся вверх печи.

Зона обжига размещается в средней части печи, где температура обжигаемого материала изменяется от 850˚С до 1200˚С и затем 900˚С; здесь известняк разлагается, из него удаляется углекислый газ.

Зона охлаждения – нижняя часть печи. В этой зоне известь охлаждается от 900˚С до 50-100˚С поступающим снизу воздухом, который далее поднимается в зону обжига.

Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается работой вентилятор, нагнетающих в печь воздух и отсасывающих из неё дымовые газы. Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать теплоту отходящих газов на прогрев сырья, а теплоту обожённого материала – на подогрев воздуха, идущего в зону обжига. Поэтому для шахтных печей характерен низкий расход топлива. Расход условного топлива в этих печах примерно 13-16% массы обожённой извести, или 3800-4700 кДж на 1 кг.

Недостатки шахтных печей: известь загрязняется золой и остатками не сгоревшего топлива. Возможно так же образование значительного количества пережога в следствие соприкосновения раскалённых кусков антрацита или кокса с обжигаемым материалом. Это особенно заметно при нарушении теплового режима и чрезмерным форсированием печей за счёт высоких температур обжига.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Исходя из выше написанного выбираем шахтную печь.

Рис. 1 Технологическая схема производства комовой негашеной

извести в шахтных печах.

2
1

Рис. 2 Химико – технологическая схема

1- стадия подготовки сырья к химическим превращениям; 2- химические превращения; 3- получение и доводка целевых продуктов.

Если рассматривать процесс обжига в шахтной печи, то можно хорошо различить три стадии.

Процесс диссоциации углекислого кальция (основной части сырья) – обратимая реакция. Её направление зависит от температуры и парциального давления углекислого газа в среде с диссоциирующимся карбонатом кальция.

Так как СаО и СаСО 3 не является твёрдыми веществами и их концентрации в единице объёма постоянны, константа диссоциации К дис =Р СО2 . Следовательно, динамическое равновесие в рассматриваемой системе устанавливается при определённом и постоянном для каждой данной температуры давления Р СО2 и не зависит ни от количества оксида кальция, ни от количества карбоната кальция, находящихся в системе. Это равновесие давления называют давлением диссоциации или упругостью диссоциации.

Диссоциация углекислого кальция возможна только лишь при условии, если давление диссоциации будет больше чем парциальное давление СО 2 в окружающей среде При обычной температуре разложение СаСО 3 невозможно, поскольку давление диссоциации ничтожно. Установлено, что лишь при 600˚С в среде, лишённой СО 2 (в вакууме), начинает диссоциация углекислого кальция, причём она протекает очень медленно. При дальнейшем повышении температуры диссоциация СаСО 3 ускоряется.

При 880˚С давление (упругость диссоциации) достигает 0.1 МПа при этой температуре (её иногда называют тем-рой разложения) давление двуокиси углерода при диссоциации превосходит атмосферное давление, поэтому разложение карбоната кальция в открытом сосуде протекает интенсивно. Это явление можно сравнить с интенсивным выделением пара из кипящей жидкости.

При тем-ре больше 900˚С повышение её на каждые 100˚С ускоряет декарбонизацию известняка примерно в 30 раз. Практически в печах декарбонизация начинается при тем-ре, на поверхности кусков, 850˚С при содержании СО в отходящих газах около 40-45%.

Скорость декарбонизации известняка при обжиге зависит также от размеров обжигаемых кусков и их физ. свойств.

Разложение СаСО 3 происходит не сразу во всей массе куска, а начинается с его поверхности и постепенно проникает к внутренним его частям. Скорость движения с зоны диссоциации внутрь куска увеличивается с повышением тем-ры обжига. В частности при 800˚С скорость перемещения зоны диссоциации составляют примерно

2 мм, а при 1100˚С - 14 мм в час, т.е. идет быстрее.

Качество воздушной извести исходя из выше изложенного, будет определяться тем-рой обжига. Так средняя плотность извести полученной при 850-900˚С, достигает 1.4-1.6 г/см 3 , а для извести обоженной при 1100-1200˚С она повышается до 1.5-2.5 г/см 3 и более (в куске). При обжиге идёт быстрая перестройка тригональной кристаллической решетки кальцита в кубический оксид кальция.

Декарбонизация известняков при низких тем-рах (800-850˚С) приводит к образованию оксида кальция в виде массы губчатой структура, сложенной из кристаллов размером около 0.2-0.3 мкм и пронизанной тончайшими капиллярами диаметром около 8*10 -3 .

Удельная поверхность такой извести, достигающая порядка 50 м 2 /г должна бы предопределять высокую реакционную способность продукта при взаимодействии в водой. Однако этого не наблюдается, по-видимому, потому, что проникновение воды через узкие поры в массу оксида кальция затруднено.

Повышение тем-ры обжига до 900˚С и особенно до 1000˚С обуславливает рост кристаллов оксида кальция до 0.5-2 мкм и значительное уменьшение удельной поверхности до 4-5 м 2 /г, что должно бы отрицательно отражаться на реакционной способности продукта. Но одновременное возникновение крупных пор в массе материала создаёт предпосылки к быстрому проникновению в него воды и энергичному их взаимодействию. Наиболее энергичным взаимодействием характеризуется известь полученная обжигом известняка при тем-рах 900˚С. Обжиг при более высоких тем-рах приводит к дальнейшему расту кристаллов оксида кальция до 3,5-10 мкм, уменьшению удельной поверхности, усадки материала и понижению скорости взаимодействия его с водой.

Некоторые примеси в известняках, особенно железистые, способствуют быстрому росту кристаллов оксида Са и образованию пережога и при тем-рах около1300˚С. Это вызывает необходимость обжигать сырьё с такими примесями и при более низких тем-рах.

Пережог в извести вредно сказывается на качестве изготовляемых на ней растворов и изделий. Запоздалое гашение такой извести протекающей обычно уже в схватившемся растворе или бетоне вызывают мех. напряжения и в ряде случаев разрушению материала. Поэтому наилучшеё будет известь обоженная при минимальной тем-ре, обеспечивающей полное разложения углекислого Са и экономию топлива

2. СПЕЦИАЛЬНЯ ЧАСТЬ

Разработанный передел состоит из добычи сырья, транспортирования, хранения, дробления, и обжига.

Транспортировка может производиться ленточными конвейерами, если расстояние от карьера до завода не более 5 км, железнодорожным транспортом. Выбираем автотранспорт, что упростит подъезд к карьеру и механизацию на заводе при выгрузке.

Хранение может быть в открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может производится в щековых дробилках, если загрузочный материал твердый или средней твёрдости. Недостатком щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности, дают зерна лещадкой формы.

Т.к. загруженный материал (известняк ракушечник) мягкий, то выбираем конусную дробилку. Преимуществом конусной дробилки является отсутствие холостого хода, а следовательно меньший расход энергии, меньшая мощность электродвигателя.

Недостатки: сложные по конструкции и требуют строгого соблюдения технологических условий на монтаж, систематического ухода и обслуживания квалифицированным персоналом.

2-2 Расчёт разрабатываемого передела.

Определение годового фонда рабочего времени:

Т год =(Д-В-П)∙С∙Т см;

Т год =(365-100-10) ∙8∙1=2040ч.

Т год – годовой фонд рабочего времени технологического передела,ч;

Д =365 – количество календарных дней в году;

В – число выходных дней. При пятидневной рабочей неделе с учётом

4-х рабочих суббот в году;(В=52∙2-4=100)

П – расчетное количество праздничных дней в году; П=10

С – количество смен в сутки С=1;

Т см – продолжительность смены; Т см =8ч.

Далее рассчитываем материальный баланс заданного технологического процесса. Вид материального баланса зависит от поставленной задачи. Например, материальный баланс по компоненту может быть досчитан по формуле:

,

если М о и М п заданны в процентах от М н,

где М н – количество сырья, которое должно поступить на переработку за год.

М п – технологические потери; М п =3,5

М о =0 – количество отходов.

М к – количество материала в полезном продукте, выпускаемом в год.

,

где П год – годовая производительность предприятия в натуральных

единицах.

M – количество материала в единице продукции; m=1,1

М к = 60000∙1,1=66000 (м 3 / год)

(м 3 / год)

По данным материального баланса заданного передела определяют его необходимую часовую производительность:

, где

П треб – требуемая часовая производительность аппарата.

М возв – количество материалов, повторно вводимых в процесс при

работе аппарата в замкнутом цикле; М возв =0.

П треб =33,5 м 3 / ч.

2-3 Расчёт аппарата.

Необходимое количество аппаратов для реализации заданного процесса определяют по формуле:

,

где Р – необходимое количество единицу оборудования.

П треб – необходимая часовая производительность

рассчитываемого процесса.

К р – коэффициент резерва производительности. Этот

коэффициент должен быть больше 1,05;

П э – эксплуатационная производительность подобранного аппарата.

Р=0,054 следовательно 1 дробилка ККД 1200 / 150

РАСЧЕТ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ

Общие сведения о конусных дробилках.

В конусных дробилках дробящим органом является подвижный конус, помещенный внутри неподвижного конуса (рис 2.1.)



Рис. 2.1 Схема устройства конусной дробилки крупного дробления.

Дробление материала осуществляется в кольцевом рабочем пространстве между двумя усечёнными конусами. Подвижный конус плотно насажен на вал, нижний конец которого свободно входит в отверстие, эксцентрично расположенное на валу.

Конусные дробилки характеризуются: Б – ширина загрузочного отверстия, В – ширина разгрузочной щели, С – наименьший размер щели дробилки.

Размер конусных дробилок для крупного дробления принято характеризовать шириной загрузочного отверстия Б и шириной разгрузочного отверстия В. Размер конусных дробилок для мелкого и среднего дробления характеризуется диаметром Д нижнего основания дробящего конуса.

Угол захвата обычно в пределах 24-28˚, производительность в зависимости от размеров машины колеблется от 25 до 3500 т/ч.

Преимущество конусных дробилок перед щековыми состоит в непрерывности дробящего усилия, действующего в каждый момент по какой-нибудь образующей конуса. В результате этого производительность конусных дробилок больше, а расход энергии на дробление меньше, чем в щековых. Крупность дроблённых кусков более равномерная.

К недостаткам можно отнести сложность конструкции, большую высоту, что удорожает изготовление и ремонт дробилок, а также их непригодность для измельчения вязких и глинистых материалов.

Определение производительности дробилки.

Производительность конусных дробилок П (м 3 /ч) с крупными конусами определяется по формуле:

,

где Д к – наружный диаметр подвижного конуса, м;

r – радиус окружности, описываемой точкой оси подвижного

конуса, лежащей в плоскости разгрузочной щели, м

b 1 – наименьшая ширина разгрузочной щели или ширина

параллельной зоны при сближении конусов, м

l – длина параллельной зоны, м (l=0.08 дм)

α 1 и α 2 – углы между вертикалью и образующими конусов,

r о – угловая скорость вращения эксцентретика, рад/с.

К р – коэффициент разрыхления измельчённого материала

(К р =0,25 – 0,6)

ρ – плотность дробимого материала;

П=117 (м 3 / ч)

Определение мощности двигателя дробилки.

Мощность двигателя N(кВт) конусных дробилок с крутыми конусами определяется по формуле:

,

где σ – предел прочности материала при сжатии, Н/м 2

Е – модуль упругости материала, Н/м 2

Д н – нижний диаметр подвижного конуса, м

d – диаметр выгружаемых кусков материала, м

Д – диаметр загружаемых кусков материала, м

η – КПД привода (η= 0,8-0,85)

N=11.62 (кВт).

Список используемой литературы:

1. А.В. Волженский «Минеральные вяжущие вещества» Строиздат, 1986 – 464 с.

2. А.Г. Комар, Ю.М. Баженов, Л.М. Сулименко «Технология производства строительных материалов» «Высшая школа» 1990.

3. Н.К. Морозов «Механическое оборудование заводов сборного железобетона». Киев «Высшая школа» 2977.

4. Ткаченко Г.А. «Методические указания». Ростов-на-Дону государственная академия строительства.

1-1 Исходные данные

1-2 Вводная часть

1-3 Теоретические основы процессы

1-4 Выбор и описание технологической схемы производства

1-5 Системный анализ технологического процесса

2-1 Описание разрабатываемого технологического передела

2-2 Расчет разрабатываемого технологического передела

2-3 Расчет аппарата

Включайся в дискуссию
Читайте также
Рамки для картин своими руками из дерева
Геометрические фигуры в декоре интерьера
Люстра с дистанционным управлением своими руками