Schema de obținere a varului de construcție pentru aer
Procesul tehnologic de obținere a varului constă în extracția calcarului în cariere, pregătirea (zdrobirea și clasificarea) și prăjirea. După ardere, varia de măcinat se produce prin măcinarea varului de var rapid sau prin arderea varului cu apă, obținându-se var stins.
Principalul proces de producere a varului este prăjirea, în care calcarul este decarbonizat și transformat în var. Disocierea rocilor de carbonat este însoțită de absorbția căldurii. Reacția de descompunere a carbonatului de calciu este reversibilă și depinde de temperatura și de presiunea parțială a dioxidului de carbon. Disocierea carbonatului de calciu atinge o valoare notabilă la temperaturi de peste 600 ° C. Teoretic, temperatura de disociere normală este de 900 ° C. La fabrica, temperatura de calcinare a calcarului depinde de densitatea calcarului, de prezența impurităților, de tipul cuptorului și de un număr de alți factori și de obicei este de 1100-1200 ° C.
Atunci când calcinarea calcarului este îndepărtat dioxidul de carbon este de până la 44% din greutatea sa, volumul produsului este redusă cu aproximativ 10%, astfel încât bucățile de var bulgăre au o structură poroasă.
Reacția de ardere este reversibilă și este descrisă de ecuația:
CaCO3 ↔ CaO + CO2; ΔH = -179 kJ
Prăjirea este efectuată în cuptorul de ardere a varului - arborele, rotația, inelul și podeaua. Sunt în mod obișnuit cuptoare cu arbori, care, în funcție de tipul de combustibil utilizat, funcționează într-un mod de depășire, cu cuptoare cu combustie la distanță și gaz. Cuptoarele rotative sunt utilizate într-o măsură limitată în industria varului, dar depășesc cuptoarele prin calitatea arderii. Etapele și cuptoarele cu inel sunt puțin productive și utilizează mult combustibil, astfel încât în fabricile nou construite astfel de cuptoare nu sunt utilizate.
Cuptorul cu arbore este format dintr-o mină, un dispozitiv de încărcare și descărcare, o sursă de aer și o priză de gaz. Limestonul din cuptorul cu arbore este încărcat periodic sau continuu de sus. Materialul ca varul este descărcat cade în jos, iar gazele de ardere se încălzesc în materialul ars. Prin natura proceselor care au loc în cuptorul cu arbore, se disting zonele de încălzire, prăjire și răcire (Fig.1.1). În zona de încălzire din partea superioară a cuptorului cu o temperatură a încăperii cuptorului care nu depășește 900 ° C, calcarul este uscat, încălzit și impuritățile organice ard în el. În partea centrală a cuptorului, în zona de ardere, unde temperatura atinge 900-1200 ° C, are loc descompunerea CaC03 și se eliberează dioxid de carbon. În partea inferioară a cuptorului - zona de răcire - varul este răcit de aerul de intrare de la 900 la 50-100 ° C.
Mai economic în ceea ce privește consumul de combustibil și simplitatea designului cuptorului, care lucrează la metoda de revărsare a combustibilului cu combustibil scurt (antracit sau cărbune slab). Capacitatea sobei de recirculare este de 100-110 tone pe zi. Pentru dezavantajele sobelor de supraîncălzire este contaminarea varului cu cenușă de combustibil. Curățarea varului se obține în cuptoarele cu arzătoare cu cuptoare de combustie de la distanță care funcționează cu combustibili cu combustibil lung (cărbune brun, lemn, turbă) și cuptoare cu gaz. Cu toate acestea, aceste cuptoare au o productivitate ceva mai scăzută.
In cuptoarele cu cuvă poate arde numai lemn de esență tare (calcar, marmură etc.), în rotative - ambele specii si namoluri moi, de exemplu cretă. Principala sarcină în tragere este asigurarea gradului maxim de decarbonizare a CaCO la temperatura minimă. O creștere a temperaturii accelerează reacția de descompunere a carbonatului de calciu, dar temperaturi excesiv de ridicate de ardere afectează negativ calitatea produsului, deoarece fenomenul dezvoltării „epuizare“.
Cea mai mare distribuție pentru producerea de var a fost arborii miniere, a căror înălțime ajunge la 20 m.
cuptoare rotative permit primirea myagkoobozhzhennuyu de var de înaltă calitate calcar cu granulație fină și de roci moi carbonat (cretă, tuf, coajă de calcar) care nu pot arde în furnale din cauza tendinței acestor materiale pentru a „îngheța“ în puțul, ceea ce duce la o perturbare a tehnologiei de ardere .
Lungimea cuptoarelor rotative cu ardere de var este de 30-100 m la un diametru de 1,8-3 m, productivitatea atingând 400-500 tone / zi. care este de 2-4 ori mai mare decât cea a cuptoarelor cu arbori. Unul dintre cele mai importante avantaje tehnologice ale calcinării varului în cuptoarele rotative este un scurt timp de tranzit al materialului de la locul de încărcare la ieșirea din cuptor, ceea ce asigură rapiditatea controlului procesului. Cuptoarele rotative asigură compactarea schemei tehnologice, permit automatizarea procesului și reducerea costurilor de capital pentru construirea de ateliere. În cuptoarele rotative, varul de înaltă calitate poate fi obținut prin calcinare la temperaturi moderate și suficient de ridicate. Datorită duratei scurte de rezidență a materialului din cuptor, riscul de arsuri în acestea este minim. În acest caz, varul este mult mai omogen în compoziție și conține mai puține impurități.
reduce semnificativ calitatea prezenței nestinsa în ea negasyaschihsya noduli (ardere incompletă) și bucăți de călire lent (epuizare), care pot fi formate din cauza distribuției temperaturii inegale în cuptoarele de var sau conținutul neuniform al impurităților materiei prime (de exemplu, carbonat de magneziu).
bulgăre de var nestins nu poate fi utilizat direct ca un liant, necesită măcinare suplimentară pentru a se pisa sau moară (obținut nestins sol de var) sau prin stingerea cu apă (var stins).
Pentru a facilita măcinarea într-o moară, varul este pre-zdrobit la o granulație de 15-20 mm. Frezarea se realizează de obicei în mori cu bile, camera single si duble, dar este de asemenea posibilă utilizarea laminoarelor și cu role, și dacă este necesar, se obține o pudră foarte fină folosind o moară de vibrații.
Împreună cu var bezdobavochnoy eliberare asemenea var cu aditivi activi minerale (cenușă, zgură), acestea sunt administrate în ultimul caz, ansamblul morii, unde co-măcinarea și amestecarea simultană.
Delimitarea șlefuirii prafului negru are un efect semnificativ asupra proprietăților sale, în special în prezența "arsurilor".
În conformitate cu GOST nestins trebuie măcinat la o finețe, în care reziduul prin cernerea probei prin sita № № 02 și 008 să fie, respectiv, nu mai mult de 1,5 și 15%. De obicei, plantele produc var, caracterizat prin reziduuri pe sita nr. 008 la 2-7%, care corespunde aproximativ unei suprafețe specifice de 3500-5000 cm / g.
Procesul de stingere a varului are loc în funcție de reacție:
CaO + H20 = Ca (OH) 2 + 65,1 kJ
Reacția de stingere a varului provine violent, cu o eliberare mare de căldură. Apa, care pătrunde în adâncimea boabelor calcaroase, intră într-o interacțiune chimică cu CaO, iar căldura eliberată în timpul acestui proces transformă apa în abur. Deoarece trecerea apei în abur este însoțită de o creștere a volumului, în granulele de var sunt create tensiuni interne de tracțiune, ceea ce duce la măcinarea lor într-o pulbere fină.
Quenching-ul este un proces tehnologic specific folosit numai pentru producerea de var. Căldura evolvingă provoacă fierberea apei, așa că vaporii calcali se numesc "apă clocotită". Procesul de stingere este încetinit prin formarea unui strat de produse de hidratare asemănător aluatului pe suprafața particulelor calcaroase, care împiedică accesul apei la straturile interioare ale boabelor originale. Pentru a accelera răcirea, se recomandă în prealabil să se macină var, să se amestece energic masa de stingere și, de asemenea, să se utilizeze apa încălzită. Cu amestecarea de pe suprafața granulelor, filmul hidrat este "sortat" și se deschide accesul la straturile interioare ne-extrudate.
Natura procesului de stingere depinde, de asemenea, de prezența impurităților. Când călire în cereale silicați pudră de var și aluminați de calciu formate în timpul arderii nu este stins și nu transformat într-o pulbere, astfel încât acestea trebuie să fie separate, remăcinare separat și apoi amestecate cu „puful“ pentru a îmbunătăți proprietățile sale hidraulice. Prin negasyascheysya piese de var sunt de asemenea nedescompus în timpul arderii de calcar și mort ars particule de oxizi de calciu și magneziu, neoplasme vitrificați care rezultă în cuptoare și amestecare cu var în reacție cu cenușă de combustibil.
Cu cât are loc mai mult procesul de răcire, cu atât produsul este mai calitativ. La scară industrială, călirea se realizează printr-o metodă mecanizată.
Alegerea schemei depinde de tipul de produs pe care trebuie să-l obțineți - "lime-pusher" sau aluat de var. Majoritatea varului este stins într-o păsărică. Stingerea în împingătoare este efectuată în hidratoare de acțiune periodică sau continuă. Hidratoarele care acționează periodic includ tobe de călire în formă de cilindru sau cilindru cu o capacitate de aproximativ 15 m. Tamburi cu o viteză de rotație de 3 până la 5 rpm. setați orizontal pe role. Tamburele sunt pre-zdrobite în ciocanul cu ciocan sau con de concasoare de var cu dimensiunea bucăților 3-5 mm. Varul este stins de către aburul care intră prin dispozitivul de alimentare cu aburi. Durata ștergerii, inclusiv încărcarea și descărcarea produsului, este de 30-40 de minute. După ce s-au scos particulele care nu au fost stinse, varul este trimis la siloz pentru siloz (siloing), unde procesul de extincție continuă, ceea ce duce la o îmbunătățire a calității materialului.
Producția fabricată de "pushonka" în comparație cu producția de var are un număr de avantaje: particulele care nu se sting sunt deja separate în instalație; Transportul unei pungi ambalate este mai convenabil; un astfel de produs are o perioadă de depozitare mai lungă. În același timp, costul primar al pungii este mai mare, deoarece eliberarea acesteia necesită organizarea unui magazin de hidrat și a unei unități de ambalare.
Procesul de stingere în aluat este mai lung și mai complex. Se utilizează dacă varul este destinat utilizării la locul de producție sau la locurile din vecinătate (de exemplu, sub formă de mortar).
Când mecanizat de var în stingere aluat, o singură bucată de piatră ponce pre-sfărâmate într-un concasor cu fălci în bucăți, cu o dimensiune nu mai mare de 5 cm și se pulverizează pe un ecran vibratoare cu apă caldă. Materialul este apoi alimentat în gasilny buncăr unde în vârstă de 2 ore. Răcirea finală are loc în absorber, care este alimentat cu apă încălzită la 40-50˚S. Din materialul absorbant sub formă de lapte de var se toarnă pe sită vibratoare. Particulele mari intra în rezervor uzate și pompat la laptele de nămol de var în rezervoare de beton armat, care au un filtru vertical la 4 - Tevi zincuite cu orificii pe întreaga înălțime, umplut cu nisip grosier și care se extinde prin partea de jos a cuvei. În timpul șederii lor în cuve (aproximativ 15 - 16 ore) excesul de apa se scurg prin filtre, iar materialul devine o consistență cremoasă, cu o umiditate de 75%. Apa supernatant este returnat tehnologia și reutilizat pentru stingere.
Încălzirea varului
Zaharul inerat se întărește ca urmare a evaporării apei și a cristalizării hidroxidului de calciu. Datorită pierderii umidității, cele mai mici particule de Ca (OH) 2, care se apropie reciproc, formează cristale, care treptat devin un cluster cristalin puternic.
Încălzirea testului calcaros este facilitată de carbonizare, procesul de interacțiune a hidroxidului de calciu (în prezența umezelii) cu dioxid de carbon, care este întotdeauna conținut în aer în cantități mici (aproximativ 0,03%):
Ca (OH) 2 + CO2 + H20 = CaC03 + 2H20
Ca urmare a acestei reacții chimice, hidroxidul de calciu trece în carbonat de calciu, adică din nou aceeași substanță care a fost utilizată pentru producerea varului.
Varul cald se întărește foarte încet, iar rezistența soluțiilor de calcar este scăzută.
Cristalizarea hidroxidului de calciu se desfășoară mai repede, cu cât mai multă umiditate se evaporă, prin urmare, pentru stabilizarea varului, este necesar să se asigure condiții favorabile (temperatură pozitivă și umiditate scăzută a mediului).
Hidratarea prin întărire a vopselei calcaroase duce la o deshidratare rapidă a soluției și la o rezistență mai mare. În viitor, procesul de întărire a prafului necurat de grund este același cu cel al varului ars.
Încălzirea cu vată poate să apară numai în condiții uscate la aer. Evaporarea apei (ca în cazul de față) determină ca cele mai mici particule de Ca (OH) să se coalizeze în particule mai mari și cristalizarea lor. Cristalele de Ca (OH) se coalizează unul cu celălalt, formând un cadru care înconjoară particulele de nisip. În același timp, carbonizarea hidroxidului de calciu are loc datorită absorbției dioxidului de carbon din aer.
Astfel, întărirea soluțiilor calcaroase este o consecință a uscării lor și a formării unui Ca (OH) interstițial cristalin. precum și procesul de formare a carbonatului de calciu pe suprafața produsului.
Transport și depozitare
Transportul viermic în vrac, protejat de umiditate și poluare și pământ - în saci de hârtie special sau containere închise metalic. Aluatul de var este transportat în corpuri special adaptate ale autobasculantelor. Varul de var trebuie depozitat în depozite închise, protejat de umiditate. Hidratul de var poate fi depozitat pentru o perioadă scurtă de timp în saci și depozite uscate. Solul de la sol nu trebuie depozitat mai mult de 30 de zile, deoarece este stins treptat de umiditatea aerului și își pierde activitatea.
Mai multe informații despre situația actuală și prognoza de dezvoltare a pieței de var rusesc pot fi găsite în raportul Academiei de piețe industriale Conjunctura „Var de constructii de piata din Rusia."
