6. Инженерное проектирование и технология

Как известно, известь широко применяется во многих отраслях промышленности: строительстве, металлургии, химии, энергетике, пищевой промышленности, сельском хозяйстве и т.д.

Статистика показывает, что более 50% выпускаемой извести потребляется металлургией и промышленностью стройматериалов, в том числе, при производстве силикатных изделий.

Для проведения основного процесса получения извести – диссоциации карбонатного сырья (CaCO₃                CaO+CO₂) – традиционно применяются шахтные печи, длинные вращающиеся печи и короткие вращающиеся печи с запечными теплообменными  устройствами. Процесс диссоциации (декарбонизации) сырья происходит при температуре 900-1050⁰С с затратой условного топлива до 180кг. на  1 тонну получаемой извести  и выше, в зависимости от характеристики сырья и типа печного агрегата. Теоретический расход исходного сырьевого компонента в среднем составляет 1,8т. на 1т. извести.

Перечисленные выше типы печных агрегатов имеют существенные недостатки, связанные с повышенным расходом топлива и непостоянным качеством выпускаемой продукции. Основной причиной этому  является обжиг либо крупнокусковых фракций сырья (40-120мм для шахтных печей), либо обжиг смешанных фракций (0-40 мм) для вращающихся печей. При этом практически не возможно достигнуть равномерного обжига каждой частицы поступающего в печь материала. Неизбежно часть материала оказывается недодекарбонизированной, а часть пережженной. Все это снижает активность извести и при ее гашении возникает большое количество балласта, который, как правило, отправляется в отвалы.

Процессы, протекающие в традиционных печных агрегатах, не обеспечивают эффективного теплообмена, что приводит к перерасходу топлива. Поэтому применение шахтных печей оправдано только при производстве металлургической извести с крупным фракционным составом. Частично для этих целей применимы и вращающиеся печи с последующим рассевом полученного после обжига продукта.

Все приведенные выше сведения позволяют обобщить в таблице 8 преимущества печи взвешенного обжига и шахтной печи (с вращающимися печами сравнение не проводится из-за их большой удельной топливоемкости).

Главными достоинствами печи взвешенного обжига, конечно же, является возможность потребления нефракционированного сырья и дешевых отходов, а также гарантированно высокое качество. Важно также существенное снижение стоимости строительства.

Таблица 8

 Предлагаемая технология производства извести, и конструкция печного агрегата предложены фирмой «Литос» (Украина), которые отработаны на опытно-промышленной установке, размещенной на территории Харьковской ТЭЦ-5.

Прототипом новой технологии производства извести являются процессы, протекающие в  запечных системах современных печных агрегатов сухого способа производства цемента перед поступлением в клинкерообжигательные вращающиеся печи. При этом технологическая схема производства извести сводится к следующим основным процессам:

·        накопление и хранение исходного сырья;

·        помол сырья с получением сырьевой муки;

·        накопление сырьевой муки и её дозирование перед печным агрегатом;

·        подогрев муки отходящими газами до температуры 500-700⁰С;

·        декарбонизация сырьевой муки при температуре 950-1050⁰С;

·        охлаждение полученной извести до 50-60⁰С;

·        накопление готовой продукции и ее отгрузка.

В предлагаемой установке применено новое оборудование, предложенное фирмой «Литос», позволяющее вести процессы как на исходном натуральном (карьерном) сырье, так и на различных карбонатных отходах. Для помола предусматривается применение барабанно-валковых мельниц (БВМ), отличающихся пониженным (в 1,5-1,6 раза) расходом электроэнергии по сравнению с шаровыми мельницами. БВМ практически не чувствительны к «мажущемуся» сырью,  компактны, не требуют громоздких строительных конструкций. Именно за счет применения БВМ данная технология позволяет использовать нефракционированное сырье и отходы известковых карьеров и получать при этом известь высочайшего качества с активностью не ниже 96%.

Печной агрегат состоит из накопительного бункера с подогревом, промежуточного бункера с подогревом, дозатора сырьевой муки, вертикальной циклонной каскадной печи, циклона-осадителя и холодильника полученной извести. Обжиг извести ведется во взвешенном состоянии сырьевой муки.

БВМ и печной агрегат оснащаются эффективными пылеочистными устройствами для обеспыливания отходящих газов.

В качестве  внутризаводского транспорта применяются ленточные конвейеры, шнеки, вертикальные ковшовые элеваторы и трубно-скребковые конвейеры для порошкообразных материалов.

Мощность предприятия по производству строительной кальциевой извести по ГОСТ 9179-77 составит 15 тыс. тонн в год.

Выпуск заданного количества продукции обеспечивается работой оборудования со средним коэффициентом использования календарного времени до 0,8 т.е. 7000ч/год для тепловых агрегатов и до 0,9 (8000ч/год) для помольных.

Для размещения производства со вспомогательными сооружениями требуется территория площадью до 1,5 га.

Таблица 9

«Перечень оборудования»