Производство комовой извести в шахтных печах

Хранение может  быть в открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может  производиться в щековых дробилках, если загрузочный материал твердый  или средней твёрдости. Недостатком  щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности.

Т.к. загруженный материал мягкий, то выбираем молотковую дробилку.

В приемный бункер известняк  доставляют из рудников и карьеров в кусках и глыбах размером 500 – 800 мм. Из приемного бункера известняк  при помощи пластинчатого транспортера поступает в молотковую дробилку. Так как во время дробления образуется большое количество мелкой фракции, то после дробилки материал поступает на инерционный горизонтальный грохот. На грохоте известняк делится на три фракции: 40…70, 40…20 и < 20.

Фракции 20…40 и 40…70 раздельно  подаются в два промежуточных  бункера откуда при помощи ленточного питателя и элеватора поступают на обжиг в шахтную печь. Фракция < 20 не пригодна для обжига в шахтной печи и поэтому идет в отходы.

Обжиг является основным процессом при производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико–химических процессов определяющих качество продукта. В процессе обжига известняк декарбонизируется и превращается в известь по следующей реакции:

СаСО₃ ↔ СаО + СО₂

Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО₃ (100 гр) расходуется 179 кДж, или 1790 на 1 кг СаСО₃.

Практически температура  обжига известняка в заводских условиях колеблется в пределах 1000 – 1200 ⁰С. Это вызвано тем, что на заводе обжигают большое количество сырья с колеблющимся химическим составом, содержащее различные примеси. На каждом заводе температура обжига устанавливается в зависимости от плотности известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов.

Обжиг происходит следующим  образом. В верхнюю часть шахтной печи через определенные небольшие промежутки времени, загружают известняк, а из нижней части выгружают готовую известь. Обжигаемый известняк не лежит в шахтных печах неподвижно, а медленно опускается вниз по шахте. При этом он вначале подогревается, затем обжигается и, наконец, в нижней части шахты охлаждается. Необходимый для горения воздух поступает снизу, охлаждает известь и подается в зону обжига подогретым. Образующиеся при горении дымовые газы поднимаются вверх и поступают в дымовую трубу, отдавая по пути свое тепло загруженному в печь известняку и испаряя при этом содержащуюся в нем влагу, а также нагревая его.

При обжиге извести часть  тепла используется на испарение  влаги из известняка и на разложение карбонатов кальция и магния. Другая часть теряется с отходящими газами, вследствие химической и механической неполноты сгорания, с выгружаемой из печи известью, через стенки шахты и т. д.

Сопоставление отдельных  видов известеобжигательных печей  показывает, что пересыпные шахтные  печи наиболее просты по конструкции и требуют меньшего расхода топлива. Они удобнее в эксплуатации и не нуждаются в частых ремонтах.

После обжига известь  из печи пластинчатым питателем подается в промежуточный бункер.

А оттуда ленточным конвейером на склад.

Комовую негашеную известь нужно хранить на складах с механизированной загрузкой и выгрузкой продукта. Длительность хранения не должна превышать 5 – 10 суток во избежание значительной гидратации и карбонизации окиси кальция.

 

II. Фонды рабочего времени

 

где N - количество рабочих дней в году

        n - количество смен

        k₁ - количество часов в смену

        k₂ - коэффициент, учитывающий простои связанные с текущим ремонтом оборудования

        k₁  = 0,9…0,95 – для оборудования работающего с перерывами

        k₁ = 0,85…0,9 – для оборудования работающего непрерывно

        k₂ - коэффициент, учитывающий простои связанные с плановыми остановками на ремонт

        k₂ = 0,9

1. Приемное отделение:

N = 262, n = 1, t = 8, k₁ = 0.95, k₂ = 0.9

Т = = 1792 ч.

2. Дробильное – сортировочное отделение:

N = 262, n = 1, t = 8, k₁ = 0.95, k₂ = 0.9

Т = = 1792 ч.

3. Обжиговое отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0,9, k₂ = 0.9

Т = = 7096 ч.

4. Склад:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0.9, k₂ = 0.9

Т = = 7096 ч.

 

III. Материальный баланс

 

Наименование операции	Ед. изм.	Плотность т/м3	Потери %	Производительность
				В час	В смену	В сутки	В год
Склад	т	1,7	0,5	4,93	39,44	118,32	35000
	м3			2,9	23,2	69,6	20588
Транспортировка на склад  ленточным транспортером	т	1,7	0,5	4,96	39,68	119,04	35176
	м3			2,92	23,36	70,08	20692
Промежуточный бункер	т	1,7	0,5	4,98	39,84	119,52	35353
	м3			2,93	23,44	70,32	20796
Подача в бункер пластинчатым питателем	т	1,7	0,2	4,99	39,92	119,76	35424
	м3			2,94	23,52	70,56	20838
Обжиг в шахтной печи	т	1,7	0,2	9,02	72,16	216,48	62061
	м3			5,31	42,48	127,44	37668
Подача в печь элеватором	т	1,8	0,2	9,04	72,32	216,96	62185
	м3			5,02	40,16	120,48	35647
Подача к элеватору ленточным траспортером	т	1,8	0,2	9,06	72,48	217,44	62309
	м3			5,03	40,24	120,72	35719
Промежуточный бункер	т	1,8	0,2	36,14	289,12	289,12	62434
	м3			20,08	160,64	160,64	35719
Подача в бункер ленточным  питателем	т	1,8	0,2	36,22	289,76	289,76	62560
	м3			20,12	160,96	160,96	35791
Отсев мелкой фракции  на грохоте	т	1,8	15	42,61	340,88	340,88	73600
	м3			23,67	189,36	189,36	42107
Подача на грохот ленточным конвейером	т	1,8	0,2	42,69	341,52	341,52	73748
	м3			23,72	189,76	189,76	42191
Молотковая дробилка	т	1,8	0,2	42,69	341,52	341,52	73896
	м3			23,72	189,76	189,76	42191
Подача в дробилку пластинчатым транспортером	т	1,8	0,1	42,72	341,76	341,76	73970
	м3			23,73	189,84	189,84	42221
Приемный бункер	т	1,8	01	42,72	341,76	341,76	74000
	м3			23,73	189,84	189,84	42222

 

 

Обжиг в шахтной  печи:

Дано:

W = 3 % 

MgCO₃ = 2 %

примеси инертные = 11,5 %

m_{кон. сух.} = 35424

Найти: m_{нач. вл.}

Решение:

m_{примесей} =

m = 35424 – 4074 = 31350

m (MgO) =

m (CaO) = 31350 – 627 = 30723

 

    x               29312

CaCO₃ → CaO + CO₂

100. 56

 

x = =54863

 

        y                2038

MgCO₃ → MgO + CO₂

        _{84                      40}

 

y = = 1317

m_сух.= m (CaCO₃) + m (MgCO₃) + m_{примесей} = 54863 + 1317 +4074 = 60254

т/год

 

IV. Выбор технологического оборудования

,

где К – коэффициент  использования оборудования;

       N_факт – фактическая производительность;

       N_ном – номинальная производительность.

 

Молотковая  дробилка СМД – 7:

Размер кусков до измельчения, мм                                                            300

Размер измельченного  продукта, мм                                                         0 - 40

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                         2

ширина                                                                                                     1,8

высота                                                                                                       1,6

Масса дробилки, т                                                                                        5,05

Мощность электродвигателя, кВт                                                              125

Производительность, т/ч                                                                             50

Инерционный горизонтальный грохот СМД – 53:

Количество сит                                                                                            2

Полезная площадь сит, м                                                                           1,0 2,5

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                         3,2

ширина                                                                                                     1,95

высота                                                                                                       1,5

Масса, т                                                                                                         1,65

Мощность электродвигателя, кВт                                                              5

Производительность, м³/ч                                                                           33

Ленточный элеватор Т-194:

Угол наклона, град.                                                                                     90

Наибольшая высота подъема, м                                                                17

Ковши:

емкость, л                                                                                                0,75

ширина, мм                                                                                             135

шаг, мм                                                                                                    300

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                        1,1

ширина                                                                                                     1,47

высота                                                                                                       18

Масса элеватора, т                                                                                       1

Мощность электродвигателя, кВт                                                              1,7

Производительность, м³/ч                                                                           7

Пластинчатый  транспортер СМК – 351:

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                          8,8

ширина                                                                                                       3,2

высота                                                                                                        2,6

Масса, т                                                                                                          10

Мощность электродвигателя, кВт                                                               5,5

Производительность, м³/ч                                                                            31

Ленточный конвейер 5050:

Длина конвейера, м                                                                                       120

Ширина ленты, мм                                                                                         500

Мощность электродвигателя, кВт                                                                10

Производительность, м³/ч                                                                             29

Ленточный питатель IПТ5:

Расстояние между осями  барабанов, мм                                                     1500

Ширина ленты, мм                                                                                        500

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                          2,03

ширина                                                                                                       1,82

высота                                                                                                        0,53

Масса, т                                                                                                          0,47

Мощность электродвигателя, кВт                                                               0,9

Производительность, м³/ч                                                                            25

Ленточный транспортер  ПЛ – 20: