Технологическая линия по производству молотой негашеной извести

Подготовка сырья

Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигает 500-800 мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Требуемая величина кусков породы, поступающих на обжиг, определяется типом обжигового агрегата. Загружаемый в шахтную печь известняк имеет обычно размеры 60 – 200 мм. При обжиге во вращающихся печах применяют фракции 5 – 20 мм или 20 – 40 мм. Поэтому поступающую с карьера породу необходимо дробить. 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 известняка

Дробленый материал подвергается рассеву на грохотах, что обеспечивает постоянство фракционного состава. Основная технологическая операция в производстве воздушной извести -  обжиг. Цель обжига – возможно более полное разложение (диссоциация) CaC и MgC· CaC на CaO, MgO и C и получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек и их пор. Неравномерность обжига может привести к образованию в извести недожога и пережога.

Недожог (неразложившийся CaC), получающийся при слишком низкой температуре обжига, снижает качество извести, так как не гасится и не обладает вяжущими свойствами.

Пережог образуется при слишком высокой температуре обжига в результате сплавления CaO с примесями кремнезема и глинозема. Зерна пережога медленно гасятся и могут вызвать растрескивание и разрушение уже затвердевшего материала.

При производстве воздушной извести известняк и мел декарбонизируются и превращаются в известь по реакции:

CaC®CaO + C­   (2)

Как правило, обжигу подвергают твердые карбонатные породы в виде кусков, но возможна и тепловая обработка меловых шламов. Температура разложения карбоната кальция зависит от парциального давления углекислоты в окружающем пространстве. Разложение CaC начинается уже при 60С,  и с повышением температуры реакция ускоряется. При 90С парциальное давление углекислоты достигает атмосферного, поэтому данную температуру иногда называют температурой разложения известняка. Дальнейшее повышение температуры значительно увеличивает скорость разложения, но отрицательно сказывается на качестве извести – ухудшает её реакционную способность вследствие роста размеров кристаллов.

Чем толще слой извести, тем выше его сопротивление проникновению теплоты и тем более высокие температуры нужны для передачи теплоты в глубину. Поэтому практически температура обжига всегда выше теоритической. Ее устанавливают на каждом заводе в зависимости типа печи и других факторов – плотности сырья, наличия примесей, размера частиц (кусков) сырья и т. д. Чем плотнее и чем более крупнокристалличным является сырье, тем выше требуемая температура обжига. Наличие глинистых примесей облегчает удаление СО и снижает температуру обжига. Однако чем больше в извести примесей, тем при более низкой температуре наступает ухудшение ее свойств. Уже при 1000-110 С возникает опасность пережога поверхности кусков извести. В заводских условиях температура обжига карбоната кальция составляет 105-120С, причем под температурой обжига понимают не температура в печи, а температуру обжигаемого материала.

Тонкий помол.

    Комовую известь, подвергают дроблению, как правило, на ударно-центробежных дробилках до частиц размером не более 5—10 мм и затем тонко измельчают в шаровых мельницах.

 

Хранение и транспортировка.

   Забранную пневматическим насосом молотую известь транспортируют на склад в вагонетках либо пластичными или ленточными конвейерами со стальной лентой, для которой не опасна повышенная температура извести. Известь следует хранить только в механизированных складах бункерного типа или в силосах. При этом необходимо обеспечивать надлежащую герметизацию и аспирацию мест возможного пылеобразования с последующей очисткой запыленного воздуха.  Во избежание снижения активности известь не должна контактировать с водой даже в виде паров. Перевозить известь следует в специально оборудованных автомашинах, вагонах и т. п. При хранении и транспортировании молотой негашеной извести следует оберегать ее от увлажнение, так как при этом не только ухудшается ее качество, но может резко повысится температура и возникнуть пожар. [2]

 

3.4 Выбор и расчет оборудования

    При выборе мельниц для помола негашёной извести следует в первую очередь учитывать степень её обжига, а также наличие недожога, пережога и твёрдых включений. Средне- и сильнообожжённую известь предпочтительно измельчать, воздействуя на её частицы ударом и истиранием, что и происходит в шаровых мельницах. В производстве молотой извести применяют обычно шаровые мельницы с соотношением диаметра барабана к его длине от 1:1 до 1:2 (последнее для сильнообожжённых известей). Такие мельницы работают в замкнутом цикле с сепаратором, выделяющим частицы требуемых размеров. Иногда в помольных установках размещают последовательно два сепаратора, что увеличивает их производительность. Мельницы работают обычно с коэффициентом заполнения шарами 25-30%. Степень же заполнения межшарового объёма материалом достигает 45-65%. Мельницы диаметром 1,8 м и более при измельчении среднеобожжённых известей работают обычно при числе оборотов около 0,7 критического, когда проявляется преимущественно истирающее действие шаров на материал. Однако подбор шаров по размерам, степень заполнения мельницы мелющими телами, число оборотов барабана и другие факторы уточняются опытным путём с учётом свойств измельчаемого материала и вида мельницы. Большое влияние на работу помольной установки оказывает также вентиляция барабанов, назначение которой отводить образующуюся в процессе помола теплоту, предотвращать выход пыли из системы и замазывание выходных отверстий. Температура материала при помоле не должна превышать 50-75оС.

   Мельница шаровая ШБМ 287/470 с центральной разгрузкой и решёткой предназначена для сухого измельчения различных руд и строительных материалов средней твёрдости. Мельница используется в строительной, горнорудной, горно-химической и других отраслях промышленности и работают непрерывно в различных технологических схемах в открытом или замкнутом цикле. Мельница позволяет получать однородный по тонкости продукт измельчения с помощью шаров различного диаметра. Производительность мельницы зависит от физико-механических свойств измельчаемого материала, тонкости помола, равномерности питания, заполнения мелющими телами и материалом, квалификации обслуживающего персонала. Мельница состоит из барабана, загрузочной части, разгрузочной части, роликоопор, кожуха разгрузки, привода и воронки разгрузочной. Барабан представляет собой стальной цилиндр, футерованный изнутри металлическими или резиновыми плитами, предохраняющими его от износа. [7] 

 

 

 

 

Таблица 3.2.Технические характеристики мельницы ШБМ 287/470 

Наименование параметров	Мельница ШБМ 287/470
Масса, без электродвигателя, т	30,4
Диаметр барабана внутренний, мм	2870
Длина барабана внутренняя, мм	4700
Номинальный объем барабана, куб.м.	30,4
Номинальная частота вращения барабана, об/мин	18,81
Установленная мощность электродвигателя, кВт	500
Производительность, т/ч	16

 

Необходимое количество машин и другого оборудования определяют по формуле:

, где N количество  машин, П-требуемая годовая ,или часовая производительность. К-нормативный коэффициент. К=0,97

 

 

Необходимо по расчету 1 шаровую мельницу.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Контроль качества  технологического процесса и выпускаемой продукции 

    Определение  массовой доли не погасившихся зерен.

   В металлический сосуд вместимостью 8л наливают 3,5…4л нагретой до температуры 90 градусов воды и всыпают 1кг извести, непрерывно перемешивая содержимое до окончания интенсивного выделения пара. Полученное тесто закрывают крышкой и выдерживают 2ч, затем разбавляют холодной водой до известкового молока и промывают на сите с сеткой №063 слабой непрерывной струей, слегка растирая мягкие кусочки стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Остаток на сите высушивают при температуре 140…150 градусов до постоянной массы. Полученный остаток в граммах, деленный на 10, дает массовую долю не погасившихся зерен в процентах.

   Определение времени и температуры гашения извести.

   В бытовой термос вместимостью 500мл помещают навеску негашеной извести массой т, которая определяется по формуле т=1000/А, где А – массовая доля активных CaO+MgO,%. Затем вливают в него 25мл воды при температуре 20градусов и быстро перемешивают деревянной отполированной палочкой. Колбу закрывают пробкой, в которой плотно закреплен ртутный термометр со шкалой 0…100, и оставляют в покое. При этом наблюдают, чтобы ртутный шарик термометра был погружен в реагирующую смесь. Через каждую минуту с момента добавления воды отмечают температуру реагирующей смеси. Наблюдения ведут до достижения максимальной температуры и начала ее падения. За время гашения принимают интервал(в мин) от момента добавления воды к негашеной извести до начала снижения максимальной температуры, которая определяется как температура гашения.

   Определение остаточной углекислоты.

   Это испытание проводят для определения содержания недожога в извести или степени обжига исходного сырья. Недожог оставляет основную часть не погасившихся зерен в извести. Для испытания в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый или фарфоровый тигель отвешивают на аналитических весах около 1г негашеной извести, предварительно прокаленной при температуре 520градусов. Тигель помещают в муфельную печь, нагретую до температуры 975 градусов, выдерживают при этой температуре в течение 1ч, а затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют(по 15мин) до получения постоянной массы. Массовую долю остаточной СО2 в % вычисляют по формуле

(СО2)ост=[(m1-m2)/m1]*100,

Где m1 и m2 – соответственно масса материала до и после прокаливания при температуре(975+25) градусов, г

Недожог(в %) примерно равен 2,27(СО2)ост

Результаты испытания заводят в журнал контроля. Методы подробно изложены в ГОСТ 22688 – 77[8,9]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Список используемой литературы

1.  Исследовано в России [Электронный ресурс]:-Режим доступа: http://www.alhimikov.net/otkritie_elementov/Ca.html
2. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: Учеб. для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. /А.В.Волженский .: Стройиздат, 1986. – 464с.
3. ГОСТ 9179-77 Известь строительная. Технические условия. – Москва: Изд-во стандартов, 1989. – 8 с
4. Бутт Ю. М. технология цемента и других вяжущих материалов. Учебник для техникумов. – М.: Стройиздат, 1976. – 407с.
5. Дизендорф,Т.Е. Проектирование предприятий по производству минеральных вяжущих веществ/ Е.П. Соловьева: Методическое указание 2010.
6. Шмитько, Е.И. Процессы и аппараты технологии строительных материалов и изделий: учебное пособие / Е. И. Шмитько. – СПб.: Проспект  науки, 2010.- 736 с.
7. Сапожников, М.Я. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов / М.Я. Сапожников, Н.Е. Дроздов. – М.: - 465.
8. Исследовано в России [Электронный ресурс]:архитектурная энциклопедия/Моск. Режим доступа к энциклопедии.: http://arxipedia.ru/proizvodstvo-izvesti/kontrol-kachestva-negashenoj-izvesti-2.html
9. ГОСТ 22688 – 77.Известь строительная. Методы испытаний.  – Москва: Изд-во стандартов, 1977. – 6 с.
10. Воробьев В.А., Комар А.Г. Строительные материалы: Учеб. для вузов. –  М.: Издание 2-е, перераб. и доп./А.Г.Комар.: Стройиздат, 1988. – 527с.