1.2 Технология обжига известняка

1.2.1 Производство извести в шахтных печах

Схема технологической линии для производства извести в шахтных пе­чах показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема технологической линии для производства извести в шахтной печи

Раздробленный известняк электровибрационным питателем (1) и ленточным конвейером (2) подается на вибрационный гро­хот(3), где сырье сортируется. Мелкие фракции (отсев) ленточным конвейе­ром (4) направляются для переработки в известняковую муку. Деловая фрак­ция (верхний класс) перемещается конвейером (5) в бункера (6), оборудован­ные автоматическими весовыми дозаторами (7). Скиповым подъемником (8) и загрузочным устройством (9) известняк с топливом направляется в шахт­ную пересыпную печь (10), оборудованную выгрузочным устройством (11) (шлюзовым затвором). Обожженный известняк подается пластинчатым кон­вейером (12) в щековую дробилку (13) и далее вертикальным элеватором (14) с помощью тарельчатого питателя (15) загружается в шаровую мельницу(16). Молотая известь винтовым конвейером (17) передается на склад. Шахтные известеобжигательные печи производительностью 30, 50, 100 и 200 т/сут, работают на каменном угле, печи производительностью 200 т/сут, работают на природном газе, и печи производительностью 150 т/сут, работают на мазуте.

Шахтная печь для обжига известняка с вспомогательным оборудованием (рисунок 8) представляет собой механизированный тепловой агрегат для обжига из­вести. Известняк и топливо (кокс, антрацит, тощие угли) загружаются пооче­редно, слоями. Топливо сгорает непосредственно в печи.

1-бункера извести, кокса; 2- дозаторы; 3- подъемник; 4-загрузочное устрой­ство; 5-шахтная печь; 6- разгрузочное устройство; 7-конвеер; 8- газопровод; 9- вентилятор ВД

Рисунок 8. Шахтная печь для обжига известняка

Известняк с твёрдыми продуктами его разложения движется в шахте сверху вниз, а воздух, продукты горения и газообразные продукты диссоциации карбонатов – снизу вверх (принцип противотока).

По характеру тепловых взаимодействий шахта печи делится на 3зоны, как при прохождении через них известняка, так и газов.

• в первой по ходу известняка зоне – зоне подогрева происходит сушка и подогрев известняка за счёт тепла отходящих газов до 900^оС, а газы охлаждаются до 250^оС.

• вторая зона - где сжигается природный газ, происходит процесс теплового разложения карбонатов кальция и магния (CaCO₃ и MgCO₃) с поглощением тепла и при температуре 1300^оС. Зона обжига в печи является зоной основных химических реакций. Здесь происходит разложение карбоната кальция и получение извести:

С аСО₃ ^t СаО + СО₂ - разложение карбида кальция

M gCO₃ ^t MgO + CO₂ - разложение карбида магния

SiO₂ + CaO = CaOSi + O₂- образование силикатов кальция

Al₂O₃ + CaO = CaO*Al₂O₃ - образование алюминатов кальция

Fe₂O₃ + CaO = CaO*Fe₂O₃ - образование ферратов кальция

SO₂ + CaO = CaSO₃ - образование сульфита кальция

CH₄ + 2H₂ = CO₂ + 2H₂O - полное сгорание метана

По мере выгрузки извести в зону обжига поступает подогретый до 800 - 900^оС известняк, проходя через зону обжига, он нагревается до 1250 - 1300^оС Обожжённый материал из зоны обжига попадает в зону охлаждения. Зона охлаждения служит теплообменником, в котором воздух забирает физическое тепло материала и нагревается до 800 - 900^оС, а известь охлаждается до 150^оС.

Охлаждённая известь при помощи автоматически включаемых кареток выгружается из печи на вибропитатель, а затем равномерно подаётся на ленточный транспортёр, а с него – на щековую дробилку. Некоторые показатели работы шахтных печей приведены в таблице 3.

Таблица 3- Технологические показатели обжига известняка в шахтной печи

Показатель	Ед.измерения	Норма
1. Состав известкового камня MgCO3 CaCO3	% %	Не более 6 Не менее 86
2. Содержание SiO2 и глинистых примесей в известковом камне Al2O3+SiO2+Fe2O3	%	Не более 8
3. Размер кусков известкового камня	мм	80-150
4. Уровень известняка в печи от уровня крышки загрузки печи	мм	Не менее 500
5. Температура в зоне подогрева	°С	Не менее 600
6. Температура в зоне обжига	°С	1150-1300
7. Температура в зоне охлаждения	°С	Не более 150
8. Давление природного газа в коллекторе	мм.вод.ст (КПА)	Не более 500 5
9. Давление природного газа на горелках	мм.вод.ст	Верхний ярус 10-150 Нижний ярус 40-180
10. Расход газа на горелки	Нм/ч	Не более 700
11. Разрежение на выходе из печи	мм.вод.ст	Не менее 200
12. Количество отходящих газов	Нм/ч	15000-20000
13. Разрежение в печи	мм.вод.ст	Не менее 100
14. Температура отходящих газов	°С	Не более 250
15. Состав отходящих газов СО СН	% %	Не более 1,0 Отсутствует
16.Содержание пыли в отходящих газах	г/Нм	Не более 3
17. Содержание СаОакт и MgOакт в готовом продукте	%	Не менее 65
18. Производительность печи	т/ч	4,8-5,2
19. Установка КМП. Начальная запыленность	г/м	До 10
20. Расход воды технической	м3/ч	6*12
21. Давление поступающей воды	кгс/см2 МПа	2,96 0,296
22. Температура суспензии (после утилизации тепла)	°С	50-90
23. Эффективность очистки	%	99,2