Технология производства и потребительские свойства извести строительной

   Для облегчения помола комовую известь предварительно дробят до зерен размером 15-20 мм в шаровых мельницах. Для очень тонкого измельчения (удельная поверхность 500-700 м²/кг) применяют вибромельницы. Они особенно эффективны при повышенном содержании в извести пережженных частиц. Перед подачей в вибромельницу известь предварительно измельчают в шаровой или молотковой мельнице до частиц размером не более 2 мм. Помол, как правило, ведут по замкнутому циклу. Крупные частицы из сепаратора направляют на вторичное измельчение, а мелкие — на склад готовой продукции. Производство молотой негашеной извести связано со значительными затратами электроэнергии — 115-150 МДж/т и более, в то время как производство гашеной извести требует лишь 13-15 МДж/т.

   Гашение — особый технологический процесс, используемый только в производстве извести из-за специфики ее свойств. При гашении извести выделяется значительное количество теплоты: 1160 кДж на 1 кг оксида кальция. Выделяющаяся теплота вызывает кипение воды, поэтому негашеную известь называют кипелкой. Проникая в глубь зерен, вода вступает в химическое взаимодействие с СаО, и теплота, выделяющаяся при этом, превращает воду в пар. Резкое увеличение объема пара по сравнению с объемом жидкости вызывает внутренние растягивающие напряжения в зернах извести и их разрушение.

  Различают несколько стадий гашения извести  в пушонку. Сначала впитывается вода и исходный порошок уплотняется в результате образования оксигидрата — СаО • 2Н₂О. Затем гомогенная плотная масса превращается в «бурлящий» порошкообразный продукт. При этом выделяется основное количество теплоты, ведущее к разогреву массы и парообразованию, в результате самопроизвольного разложения оксигидрата. Заключительный этап — образование пушонки, т. е. появление агрегатов гидроксида кальция вследствие взаимного притяжения разноименно заряженных участков отдельных кристаллов Са(ОН)₂.

  Для гашения извести в пушонку  теоретически необходимо 32,13 % воды от массы кипелки. Практически воды берут в 2-3 раза больше, так как значительная часть ее испаряется. При недостатке воды происходит перегрев массы и «перегорание» извести, в результате которого отдельные ее зерна, не успевшие погаситься, приобретают плотную структуру, трудно поддаются дальнейшей гидратации, а в изделиях вызывают снижение прочности вследствие запоздалого гашения.

  Количество  воды, необходимое для гашения  извести в тесто, зависит от качества извести, способа гашения и других факторов. В среднем оно составляет около 2,5 л на 1 кг кипелки. Чем жирнее известь, тем больше требуется воды. Содержание воды в конечном продукте — известковом тесте — обычно не превышает 50 %.

  Скорость  взаимодействия оксида кальция с  водой и соответственно скорость гашения при повышении температуры на каждые 10 °С увеличивается в 2 раза, поэтому целесообразно гасить известь при повышенном давлении пара в специальных барабанах.

  На  скорость гашения влияют также различные  добавки, вводимые в воду. Так, хлористые соли (MgCl₂, СаС1₂ и др.) увеличивают скорость гашения, а добавки гипса и ПАБ значительно замедляют гидратацию СаО.

  Характер  процесса гашения зависит от наличия  примесей. При гашении в пушонку  зерна силикатов и алюминатов кальция, образовавшиеся при обжиге, не гасятся и не превращаются в порошок — их необходимо отделять, измельчать и смешивать с пушонкой для улучшения ее свойств.

   Гашение извести в пушонку включает: дробление, гашение в гидраторах непрерывного или периодического действия, выдерживание в силосах, отсев непогасившихся зерен. В гидраторах при энергичном перемешивании массы происходит быстрая гидратация. Получаемое пластичное тесто в результате испарения воды превращается в порошок. Выдерживание в силосах в течение 1-2 сут повышает качество извести, так как в гидраторах процессы гидратации не успевают пройти полностью. Кроме того, при выдерживании испаряется избыточная влага.

  Из  периодически действующих гидраторов широкое применение получили гасильные барабаны цилиндрической или бочкообразной формы вместимостью 15 м³ (рис. 3.4). В барабан загружают предварительно измельченную в молотковых или конусных дробилках комовую известь с размером частиц 3-5 мм. При вращении барабана известь гасится паром. Продолжительность гашения составляет 30-40 мин.

  В чашечном гидраторе периодического действия известь перемешивают неподвижными лопатками, расположенными в чаше, вращающейся с частотой 3 мин. По окончании гашения пушонку выгружают из чаши гидратора через центральное отверстие. Процесс гашения длится 15-20 мин, а весь цикл, включая разгрузку, гашение и выгрузку, — около 35 мин. Из гидратора известь поступает в силосы. Производительность гидратора 4-5 т/ч. После выдерживания в силосах от пушонки отделяют непогасившиеся частицы на ситах или в сепараторах.

   Заводское производство пушонки позволяет  увеличить сроки хранения извести, упростить ее транспортирование. Вместе с тем себестоимость пушонки выше, так как выпуск ее требует организации гидратного цеха и упаковки гидрата в мешки или контейнеры. Для получения известкового теста известь гасят большим количеством воды. Затем полученное известковое молоко отстаивается, лишняя вода отделяется, а тесто вызревает. Известь-кипелку предварительно измельчают в щековой дробилке до зерен размером не более 5 см и орошают на виброгрохоте горячей водой. Затем известь-кипелку выдерживают в течение 2 ч в гасильном бункере. Окончательное гашение происходит в гасителе (барабанном или типа ЮЗ), куда подается вода, подогретая до температуры 40-50 °С. Из гасителя известковое молоко выливается на виброгрохот, где отделяются крупные частицы, а затем перекачивается для отстоя в железобетонные емкости с вертикальными фильтрами. Фильтр — это оцинкованная с отверстиями по всей высоте и заполненная крупным песком труба, проходящая через днище отстойника. За время пребывания в отстойнике (16 ч) избыточная вода уходит через фильтры и материал приобретает сметанообразную консистенцию. Отстоявшуюся воду снова используют для гашения извести.

   Для ускорения процесса гидратации целесообразно  обрабатывать известь горячей водой. Барабан известигасителя состоит из двух цилиндров, вставленных друг в друга с зазором 12 мм и образующих рубашку (теплообменник), в которую поступает вода. За счет теплоты, выделяющейся при гидратации, вода подогревается до температуры 40-45 °С и поступает для гашения внутрь барабана. Барабан разделен решетчатой диафрагмой на камеры гашения и измельчения. Последняя загружена стальными шарами. Здесь измельчаются непогасившиеся частицы. Производительность термомеханического известегасителя 2 т/ч.

   В целом при производстве извести расходуется сравнительно небольшое количество топлива и электроэнергии. При обжиге в шахтных печах на 1 т извести расходуется: условного топлива 170 кг и 21,6 МДж электроэнергии, в то время как на 1 т цемента соответственно 255 кг топлива и 32,4 МДж электроэнергии. Однако себестоимость извести пока высока вследствие низкого технического уровня и слабой концентрации ее производства. Для устранения этого недостатка необходимо ориентироваться на комплексные известковые заводы мощностью 100-200 тыс. т извести в год, которые наряду с производством комовой извести, негашеной молотой и гидратной извести -пушонки могут выпускать смешанные вяжущие, известняковый заполнитель и известковую муку. Углекислый газ, содержащийся в отходящих из печей дымовых газах, используют для производства жидкой углекислоты и сухого льда.  

 

    

    

                                     

      

 
 

    

      

    

      

    

          

 
 

Рис.4.1. Блок-схема технологического процесса производства извести

воздушной:

   1 – подготовка сырья и топлива  к обжигу (дробление и классификация); 2 – обжиг; 3 – превращение продукта обжига в порошок путем гашения или помола; 4 – помол; 5 – гашение;

- предмет труда и побочные  продукты на всех стадиях                        переработки;

- стадии переработки продукции  (операции), например, 2 –                            обжиг; 

 - технологические (предметные) связи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Нормативно-технические  документы на описываемый товар,  нормируемые показатели качества  в соответствии с требованиями  нормативно-технической документации.

     Технические требования извести  строительной в соответствие с ГОСТ 9179-77:

   1.1 Известь следует изготовлять в соответствии с требованиями 
ГОСТ 9179 - 77 по технологическому регламенту,    утвержденному в установленном порядке.

   1.2 Материалы, применяемые при производстве извести:  карбонатные породы, минеральные добавки (гранулированные доменные  или  электротермофосфорные шлаки,  активные  минеральные добавки, кварцевые пески), должны удовлетворять требованиям соответствующих действующих нормативных документов.

   1.3 Минеральные добавки вводят в  порошкообразную известь в количествах, допускаемых требованиями к содержанию в ней активных CaO+MgO по п. 1.5.

   1.4  Воздушную негашеную известь  без добавок подразделяют на три сорта: 1, 2 и 3; негашеную порошкообразную с добавками— на два сорта: 1 и 2; гидратную (гашеную) без добавок и с добавками — на два сорта: 1 и 2.

1.5 Воздушная  известь должна соответствовать   требованиям, указанным в табл. 5.1.

   1.5.1 Влажность гидратной извести не должна быть более 5 %.

  1.5.2 Сортность извести определяют   по величине   показателя, соответствующего низшему сорту, если по отдельным показателям она соответствует разным сортам. 

Таблица 5.1.