Печи кипящего слоя

Печь кипящего слоя состоит из: шахты 2, циклона 14, горелочного устройства 16, холодильника 1.

Шахта разделена по высоте газогорелочными решетками 11 и 12 на 3 камеры: верхняя камера 8 (предназначена для сушки известняка), камера 7 (предназначена для подогрева известняка до температуры декарбонизации), третья камера (зона обжига). Решетка 15 представляет собой перфорированный лист. Сюда, в третью зону, подаются дымовые газы, в результате чего происходит обжиг известняка. Причем дымовые газы подаются таким образом, чтобы материал, находящийся на решетках 11, 13 и 15 находился во взвешенном состоянии. Материал поступает из одной камеры в другую по переточным устройствам 12, 17, 20, 2. Загрузка щебня осуществляется в первую камеру через патрубок 9. Здесь происходит сушка известняка, затем пересыпается во вторую камеру 7 по переточному устройству 12. Готовая известь по переточному устройству 17 поступает в холодильник 1, где происходит охлаждение извести холодным воздухом. Воздух при этом нагревается и поступает на горение топлива. Охлажденная известь по переточному устройству 20 попадает на конвейер 19 и поступает на склад. Из зоны обжига дымовые газы очищаются в циклоне 14 и поступают под решетку 13, далее идут на подогрев и сушку известняка. Уловленная в циклоне пыль собирается винтовым конвейером 18 и присоединяется к основному потоку. Отработанные дымовые газы отводятся из печи через патрубок 10. Эти печи расходуют меньше теплоты по сравнению со всеми другими печами (1100 град, т.к. обжиг происходит во взвешенном слое). Однако существенным недостатком является: трудно создать кипящий слой, поскольку частицы известняка должны быть одной фракции, мелкие частицы будут уноситься дымовыми газами, а крупные – лежать на решетке на переходя во взвешенное состояние.

Получение

Получение гашеной извести. Гашеная или гидратная известь это известь получаемая в процессе контролируемого гашения водой в основе процесса гашения лежит реакция CaO+H2O=Ca(OH)2 +Q(Реакция обратима). Для того чтобы сдвинуть равновесие, температуру необходимо понизить, давление не влияет, концентрация повышают. Скорость реакции температуру повышают, давление не влияет, концентрация исходных веществ увеличивается. Также на ход реакции влияют примеси (ускоряют хлориды, нитраты) (замедляют – фосфаты). В промышленности при гашении извести , выделяющейся теплоты достаточно , чтобы контролировать ход рекции. Процесс гашения сопровождается не только выделением большого колличества теплоты, но и увеличение в объёме, при этом расходят рассыпания гранул кальция в тонкий порошок. При этом образуется продукт с влажностью 2-3% (известь «пушонка»). В промышленности известь загашивают не только в порошок, но и в известковое тесто влажность которого 30-40% и известковое молоко. Соддержание Ca(OH)2 составляет 20%. В процессе гашения воду берут с большим избытком, поскольку в результате выделяющейся теплоты часть воды испаряется. Процесс гашеения проходит в 2 стадии:

1. Смешивания с водой

2. Догашивание , т.е. доведения продукта до нужной влажности.

Б

Известь

лок схема получения гидрата извести

дробление

гашение

вода

догашивание

Отсев не погашеных частиц

отсев

складирование

Комовую известь подвергают дроблению в комовой дробилке, а затем осуществляется дробление, а затем происходит гашение в гидраторах (чашечные, либо многобарабанные). Далее известь подают на догашивание, поскольку весь CaO должен перейти в Ca(OH)2. Далее подают на догашивание не погасившихся частиц. В качестве частиц могут быть силикаты и аллюминаты кальция и др. далее продукцию(известь пушонку) направляют на склад.

Схема чашечного гидратора:

Гидратор состоит из вращающейся чаши 1 Внутри которой имеется перемешивающее устройство (2) известь и вода загружаются сверху через загрузочное устройство (3), выгрузка осуществляется снизу через патрубок (5). Процесс гашения протекает сравнительно быстро вместе с загрузкой сырья и выгрузкой около 35 минут.

Схема многобарабанного гидратора:

Многобарабанный гидратор состоит из 3-5 барабанов, расположенных друг над другом. Внутри каждого барабана имеется вал с лопостями, котрый перемещает известь от одного конца барабана к другому. Известь проходит все барабаны, котрые соединены между собой переточными устройствами (4), известь и вода загружаются в верхний барабан и проходя весь путь выгружается из нижнего барабана через патрубок (3). Эти гидраторы нашли более широкое применение, по сравнению с предыдущими. В РБ выпускает ОАО «Забудова», ОАО «Красносельскстройматериалы».

ТВЕРДЕНИЕ ИЗВЕСТИ

Выделяют 3 типа твердения:

1. Гидратное

2. Карбонатное

3. Гидро-силикатное

1)Гидратное твердение. В основе гидратного твердения лежит реакция CaO с водой.

CaO+2H2O = CaO*2H2O

Cao*2H2O = Ca(OH)2+H2O

Поскольку прочность кальция, то и прочность известкового камня крайне мала .

2)карбонатное твердение, сначало взаимодействие CaO :

Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+H2O

Малорастворим в воде и имеет малую прочность. Карбонатное твердение протекает существенно медленнее.

3) гидро-силикатное твердение. В основе лежит реакция кальция, тонкодисперсного силициума и воды:

CaO+SiO2+H2O=CaO*SiO2*H2O (160-190 градусов , при давлении 0.8-1.2 мПа)

Образующиеся гидросиликаты придают прочность камню. Эта реакция лежит в основе твердения силикатного кирпича.

Гидравлическая известь

Гидравлическая известь – продукт ниже продукта спекания мергелистых известняков, либо сырьевой смеси состоящей из известняка и глины. Выделяют сильногидравлическую известь и слабогидравлическую известь. Делят её в зависимости от гидравлического модуля. Если гидравлический модуль лежит в пределах 1- 4.7, то такая известь называется сильно гидравлической. Если гидравлический модуль лежит 4,7 – 9, то такая известь называется слабогидравлической. Основным компонентом является CaO? Кроме того в её составе присутствуют аллюминаты и силикаты кальция, такая известь при взаимодействии с водой интенсивно гасится рассыпается в порошок, количество не погасившихся частиц обладающих гидравлическими свойствами в ней мало. Слабогидравлическая известь по своим свойствам приближена к воздушной кальцевой извести. Сильная гидравлическая известь состоит в основном из силикатов и аллюминатов кальция. При взаимодействии с водой сильногидравлическая известь гасится медленнее, выделяется меньше теплоты при гашении, однако такая известь способна сохранять свои свойства( в первую очередь прочность во влажных условиях), чем ниже гидравлический модуль, тем больше эта известь приближается к портландцементу. Сырьё для получения гидравлической извести является карбонатные породы (известняк, мел), глинистые породы (мергель). Основными стадиями получения извести являются:

1. Добыча сырья

2. Подготовка сырьевых материалов(дробление, помол)

3. Обжиг

4. Помол полученного вяжущего

5. Складирование

Получают такую известь при температуру 1100-1200 градусов. Могут использоваться печи. В процессе обжига происходит разложение глинистых минералов (550-600 градусов). Благодаря наличию этих соединений алюминатов, алюмоферитов известь способна сохранять свои свойства во влажной среде. В процессе твердения эти соединения взаимодействуют с водой с образованием гидроксида кальция, гидроалюминат кальция. Образующиеся гидросиликаты и гидроалюминаты кальция придают извести гидравлические свойства.