2.3.7. Производство строительной извести по мокрому способу из влажного мела
Отличительной особенностью карбонатного сырья Республики Беларусь является его высокая среднегодовая карьерная влажность (примерно 26%), а в отдельные периоды достигающая 3335%. Это послужило обоснованием широкомасштабного освоения производства строительной извести по мокрому способу из влажного мела практически на всех предприятиях страны (рис. 2.11).
Мел из карьера автосамосвалом доставляется на завод и выгружается на склад либо подается непосредственно в глиноболтушку 1, представляющую собой железобетонный аппарат емкостного типа с перемешивающим устройством, внутренние стены и днище которого защищены футеровкой. Размеры аппарата, установленного в технологической линии производительностью 100 тыс. т извести в год, составляют: диаметр 12 м и высота 3,3 м. Наличие каменистых включений требует периодической остановки глиноболтушки и удаления их через специально предусмотренное окно в нижней части аппарата. Для получения шлама влажностью примерно 3537% в глиноболтушку подается вода. После этого шлам насосом 2 перекачивается в установленный на открытой площадке горизонтальный шламовый бассейн, снабженный крановой мешалкой 3. Размеры шламбассейна: диаметр 35 и высота 6 м. В бассейн для снижения вязкости шлама подается разжижитель (обычно ЛСТМ) в количестве примерно 0,15%.
В дальнейшем меловой шлам с влажностью примерно 38% шламовым насосом 4 подается в шламовый питатель 5, откуда самотеком он поступает во вращающуюся печь 6 диаметром 3,6 и длиной 110 м. Печь снабжена бандажными кольцами, которыми она опирается на опорные ролики. Вращение печи производится от электродвигателя мощностью 125 кВт через венцовую шестерню с частотой 1,173 об/мин. Благодаря уклону в пределах 3 к горизонту продвижение обжигаемого материала осуществляется за счет гравитационных сил.
Температура в печи поддерживается на уровне 1200С по материалу за счет сжигания природного газа или мазута, подаваемых противоточно соответственно через горелочное или форсуночное устройство под давлением 0,2 МПа и 2,2 МПа. Коэффициент избытка воздуха за счет применения современного горелочного оборудования типа MAS/3/EG австрийской фирмы «Унитерм-Цемкон» находится в пределах 1,05.
Рис. 2.11. Технологическая схема производства извести по мокрому способу
Стальная обечайка печи изнутри защищена футеровкой. В холодном конце печи используется жаростойкий бетон – композит, состоящий из цементного раствора и наполнителя, в качестве которого обычно применяют цементный клинкер либо вторичный огнеупор. Следующая зона по ходу материала футерована шамотным кирпичом. Высокотемпературные участки печи выложены периклазо-хромитовым или хромито-периклазовым огнеупором, зона охлаждения шамотным кирпичом.
Холодный конец печи по существу выполняет роль барабанной сушилки и для увеличения поверхности теплообмена в этой зоне испарения навешиваются стальные цепи. Длина цепной завесы рассчитывается таким образом, чтобы влажность продукта на выходе из нее была в пределах 1417%, поскольку при таком ее значении продукт приобретает способность гранулироваться. Если длина цепной завесы завышена, то образующиеся гранулы будут разбиваться цепями и продукт продолжит свое продвижение по печи в дисперсном виде, что вызовет его повышенный пылеунос. Длина цепной зоны короче оптимального значения будет малоэффективной с теплотехнической точки зрения.
Зона обжига в печи составляет примерно 25% ее длины. Охлаждение гранул извести, размер которых не превышает 30 мм, начинается в короткой зоне во вращающейся печи (по длине 45 м) и продолжается в барабанном холодильнике 7, куда продукт поступает по течке через горячую головку печи. Холодильник размером 2,538 м установлен также под уклоном 4 и вращается с частотой примерно 3 об/мин. Верхняя часть холодильника футерована шамотным кирпичом.
Известь с температурой не более 90С из холодильника поступает на пластинчатый конвейер 8, а затем в вибрационный питатель 9, в который подается песок с влажностью не более 12% и содержанием глинистых включений не более 5%. Подача песка предусматривается для облегчения в последующем процесса помола извести. Однако эта операция не является обязательной, т. к. в случае выпуска молотой извести без песка на стадии помола в качестве интенсификатора используют ЛСТМ, триэталонамин или впрыскивают воду.
В дальнейшем известково-песчаная смесь, содержащая примерно 1719% песка, системой транспортирующих устройств: ленточного конвейера 10, элеватора 4, конвейера с погружными скребками подается в бункер 13 вместимостью 5 т для вылеживания, после чего тарельчатым питателем 14 направляется в трубную мельницу 15.
Мельница размером 210,5 м имеет межкамерную перфорированную перегородку. Первая камера загружена стальными шарами 4070 мм, а вторая камера по ходу материала цильпебсом. Вращение мельницы осуществляется от электродвигателя с частотой 20,5 об/мин. Для охлаждения извести через мельницу просасывается аспирационный воздух, который затем подвергается двухстадийной очистке сначала в циклоне 16, а затем в рукавном фильтре 17. Молотая известь (известково-песчаное вяжущее) из мельницы поступает на ленточный конвейер с погружными скребками 18 и направляется в бункер 19, из которого пневмовинтовым насосом 20 подается в силосные банки 21 размером 5,616,2 м. Туда же поступает пыль, уловленная из дымовых газов, выходящих из печи в циклоне 22, электрофильтре 23 и собранная конвейером 24 в бункер 25. Очищенные дымовые газы дымососом 26 через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.
Основным достоинством данной технологии является высокое качество получаемой извести (высокая реакционная способность, однородность вещественного состава). Однако этому технологическому процессу присущ весьма существенный недостаток – его высокая энергоемкость, достигающая 310320 кг условного топлива на тонну извести.