Винахід відноситься до способів випалювання вапняку і може бути використано в чорній і кольоровій металургії, в хімічній, харчовій і будівельній галузях промисловості. Винахід направлено на збільшення продуктивності шахтних печей і збільшення якості вапна. Для збільшення продуктивності печі від вихідної сировини фракцію менше 20 мм отгрохачівают, а в печі використовують одну з фракцій кускового матеріалу крупністю менше 21 мм, а для отримання вапна з високою хімічною активністю декарбонізація здійснюють в одну стадію. 1 з.п.ф-ли.
Винахід відноситься до способів випалювання вапняку і може бути використано в чорній і кольоровій металургії, в хімічній, харчовій і будівельній галузях промисловості.
Відомі способи випалу вапняку із застосуванням шахтних печей продуктивністю 80, 100, 150, 200 т / добу. мають зони підігріву, випалу, охолодження, розташовані в кілька ярусів периферійні фурмені і центральні балкові водоохолоджувані пальника, механізми завантаження і вивантаження [1] До недоліків способів відносяться використання великого вапняку широкого гранулометричного складу 40-80 і 80-150 мм [1, с. 112] що створює температурну нерівномірність в зоні випалу, в результаті якої декарбонізація великих шматків не закінчується, а дрібні фракції піддаються "пережогу", що не дозволяє збільшувати продуктивність печі і покращувати якість вапна.
Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності і мети є спосіб випалу карбонатних матеріалів і шахтна піч для його здійснення, сутність якого полягає в тому, що для збільшення продуктивності і поліпшення якості готової вапна випал вапняку ведуть в дві стадії, причому першу стадію здійснюють до ступеня декарбонізації 40-50% а другу стадію здійснюють до кінцевої ступеня декарбонізації 95-97% При цьому декарбонізація ведеться на двох різних рівнях в чотирьох окремих секторах печі [2] Недоліком способу явл ється те, що при випалюванні вапняку в дві стадії в чотирьох окремих секторах печі готова вапно буде мати різну ступінь декарбонізації. Для вирівнювання ступеня випалу з'явиться необхідність підвищення температури в зонах випалу вище необхідної.
Іншим недоліком способу є використання непідготовленої сировини великий крупності і широкого гранулометричного складу від 40 до 150 мм. При завантаженні сировини в піч і при русі його зверху вниз спостерігається явище сегрегації поділу по крупності, що призводить до утворення в шарі локальних зон з різною газопроницаемостью [2] при розвитку яких утворюється канальний хід газів, створюється температурна нерівномірність в обсязі печі, яка веде до неповної декарбонізації великих шматків (недожог), і отримання дрібних шматків з низькою хімічною активністю (перевитрата).
Винахід направлено на збільшення продуктивності шахтних печей і підвищення якості вапна при випалюванні в одну стадію.
Відомо, що в ізотермічних умовах шматок вапняку крупноcтью 80 мм повністю випалюється протягом 8 год, а шматок 40 мм за 4 год [1, с. 33] Отже, зі зменшенням крупності вихідної сировини в два рази в два рази зменшиться час декарбонізації вапняку в печі і настільки ж збільшиться продуктивність. Збільшення продуктивності досягається наступним способом. Від вихідної сировини дрібниця розміром менше 20 мм отгрохачівают і в печі не використовують, а іншу частину сировини поділяють на фракції вузького гранулометричного складу, наприклад фракції 20-40 і 40-60 мм. Фракції крупніше 70 мм в шахтної печі також не використовують. Різниця між верхнім і низьким розмірами шматків в одній фракції встановлюють менше 21 мм. В окремій шахтної печі використовують тільки одну фракцію вапняку.
Якість вапна характеризується високою і рівномірною ступенем декарбонізації і її хімічною активністю. Висока і рівномірна ступінь декарбонізації по пропоноване способу досягається шляхом використання сировини вузького гранулометричного складу, що дозволяє: а) повністю ліквідувати явище сегрегації в печі і запобігти утворенню канального ходу газів; б) забезпечити рівномірну газопроникність шару і рівномірну температуру по перетину печі. Мало відрізняються за розмірами шматки вапняку матимуть однаковий ступінь декарбонізація. З'явиться можливість збільшити продуктивність печі за рахунок збільшення температури в зоні випалу.
Максимальної хімічної активністю володіє вапно, отримана при температурі менше 1000 o C, що має питому поверхню кристалів близько 10 м 2 / г. Зі збільшенням температури випалу вище 1300 o C на поверхні шматків протікає процес укрупнення кристалів зі зменшенням питомої поверхні до 0,3-0,5 м 2 / г, що різко знижує активність вапна.
З метою отримання вапна c часом гідратації водою не вище 60 з декарбонізація вузької фракції вапняку здійснюють в інтервалі температур 950-1200 o C.
1. Спосіб випалу вапняку в шахтної печі, відрізняється тим, що для збільшення продуктивності печі і поліпшення якості вапна від вихідної сировини фракцію менше 20 мм отгрохачівают, а в печі використовують одну з фракцій кускового матеріалу крупністю менше 60 мм, в яких різниця між верхнім і нижнім розміром шматків в одній фракції встановлюють менше 21 мм.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що для отримання вапна з високою хімічною активністю декарбонізація здійснюють в одну стадію при 950 - 1200 o С.