Дробление и сушка известняка

 

Содержание

1. Задание курсового проекта.
2. Общие сведенья об исходном материале
3. Использование известняка
4. Технологи выбранного процесса:

            4.1.Описание выбранной технологии

            4.2. Расчет материального баланса

            4.3. Выбор оборудования

5. Техника безопасности

6. Список использованной  литературы

 

1. Задание курсового проекта.

Тема:  Дробление и сушка известняка

Производительность 45 т/ч

Влажность исходного материала 10%

Пылевидных частиц 5%

Размер кусков 250 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Общие сведения об исходном сырье

 

 Известняк  — осадочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из CaCO3 (карбоната кальция) в форме кристаллов кальцита различного размера. Насыпная плотность известнякового щебня 1300 кг/м3

  Входящий в состав известняка  карбонат кальция способен растворяться  в воде, а также медленно разлагаться  на углекислый газ и соответствующие  основания; первый процесс — важнейший  фактор образования карста, второй, происходящий на больших глубинах под действием глубинного тепла земли, даёт источник газа для минеральных вод.

При метаморфизме известняки перекристаллизуются и образуют мраморы.

  Известняк — широко распространённая осадочная порода, образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах. Это мономинеральная порода. Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (оолитовые), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах, широко распространён в других местах.

В доломитизированных известняках в качестве примеси присутствует доломит СаСО3• MgCO3. Теоретически доломит состоит из 54,27% СаСОз и 45,73% MgCO3 или 30,41% СаО, 21,87% MgO и 47,72% СО2. Плотность доломита 2,85—2,95 г/см3. Доломитовые породы почти нацело слагаются минералом доломитом с тем или иным содержанием глинистых, песчаных, железистых и тому подобных примесей.

     Чистые известково-магнезиальные породы — белого цвета, однако они   часто бывают окрашены примесями окислов железа в желтоватые, красноватые, бурые и тому подобные тона, а углистыми примесями — в серые и даже черные цвета. Количество и вид примесей к карбонатным породам, размеры частиц примесей, а также равномерность распределения их в основной массе в большой степени отражаются на технологии производства извести, выборе печей для обжига, оптимальной температуре и продолжительности обжига, а также на свойствах получаемого продукта.

 

 3. Использование известняка

Известняк - осадочная горная порода, состоящая преимущественно из кальцита. Известняк может непосредственно обработаны в камень и обжиг известняка даёт негашёную известь. Известь может разделена на негашеную и гашеную известь. Много известей и известняков используются в качестве строительных материалов, а также важных сырьевых материалов во многих отраслях. В современной промышленности, известняк является основным сырьем для производства цемента, извести, карбида кальция. Известняк является незаменимым флюсами известняка в металлургической промышленности. Одним из основных строительных материалов, получаемых из известняка, является известняковый щебень, который широко используется в дорожном строительстве и в производстве бетонов. Известняк широко применяется при производстве бумаги, резины, краски, покрытия, фармацевтических препаратов, косметики, корма для животных, герметизации, склеивания,  полировки и других изделий.

 Теоретически  карбонат кальция состоит из 56% СаО и 44% СО2. Он встречается в виде двух минералов — кальцита и арагонита.

  Обычно чистые и плотные известняки обжигаются при температурах до 1100—1250° С. Чем больше карбонатная порода содержит примесей доломита, глины, песка и т. п., тем ниже должна быть оптимальная температура обжига (900—1150° С) для получения мягкообожженной извести. Такая известь хорошо гасится водой и дает тесто с высокими пластичными   свойствами.

 Раньше  считали, что высококачественную  известь можно получать только  из чистых известняков с малым содержанием примесей (до 2—3%). Новые исследования показали, что из известняков со значительным количеством примесей глины и тонкодисперсного кварцевого песка (до 5—7%), равномерно распределенных в общей массе, при правильном ведении обжига также можно получать известь, дающую при гашении высокий выход пластичного теста. При этом лучшую по качеству известь получают из пород, в которых равномерно распределенные примеси присутствуют в виде частичек размером до 1 мкм.

 Примеси  гипса нежелательны. При содержании в извести даже около 0,5—1% гипс сильно снижает пластичность известкового теста. Значительно влияют на свойства извести железистые примеси (особенно пирита), которые уже при температурах 1200° С и более вызывают образование в процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов окиси кальция, медленно реагирующих с водой при гашении извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

 

 

Таблица 1. Классификация сырья для производства известковых вяжущих веществ

Исходное сырье	Содержание, %			Получаемая известь
		СаСО3	MgCO3		Глинистые примеси
Известняк: Чистый   Обычный   Мергелистый Доломитизированный	95 – 100   87 – 95   75 – 90 75 – 90	0 – 3   0 – 3   0 – 5 5 – 20	0 – 2,5   3 – 8   8 – 25 0 – 8	Маломагнезиальная жирная Маломагнезиальная тощая Гидравлическая Магнезиальная
Доломит	55 – 75	25 – 45	0 – 8	Доломитовая
Доломитизированный мергелистый известняк	50 - 70	5 - 25	8 – 30	Магнезиальная гидравлическая

Известково-магнезиальные породы в зависимости от их химического состава являются сырьем для производства не только воздушной, но и гидравлической извести, а также портландцемента. В табл. 1 приведена классификация известково-магнезиальных горных пород, применяемых для производства воздушной и гидравлической извести, а также их разновидностей.

По ГОСТ 21-27-76 в зависимости от химического состава карбонатные породы делят на семь классов: А, Б, В, Г, Д, Е, Ж (табл. 2).

Таблица 2. Требования к химическому составу известняков для производства известковых вяжущих

Компоненты	Содержание, %
	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж
СаСО3, не менее	92	86	77	72	52	47	72
MgCO3, не более	5	6	20	20	45	45	8
Глинистые примеси (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3), не более	3	8	3	8	3	8	20

 

Плотные известняки имеют мелкозернистую кристаллическую структуру, содержат обычно небольшое количество примесей и отличаются высокой прочностью. Плотные известняки наиболее широко используются для получения извести.

 

5. Технология процесса

Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах после удаления верхних покрывающих непродуктивных слоев. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков погружают в транспортные средства обычно одноковшовым экскаватором. В зависимости от расстояния между карьером и заводом известняк доставляют на завод ленточными конвейерами, автосамосвалами, железнодорожным и водным транспортом.

Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают 500 – 800 мм  и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу с использованием щековых, молотковых и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.

 

Технология переработки известняка сводится к пяти стадиям :

1 – я стадия. Загрузка и первичное дробление.  Горная порода транспортируется в специальный загрузочный бункер питателя, контролирующего размеренную подачу материала прямиком в дробилку, которая перерабатывает породу до частей средней величины.

2 – я стадия. Вторичное дробление.  Полученный материал посредством ленточного конвейера транспортируется во вторичную дробилку, где горная порода перерабатывается на части меньшей величины.

3 – я стадия. Сортировка.  Переработанная масса известняка отправляется на грохот, посредством которого весь полученный материал сортируется на фракции различного размера. Каждый вид фракции складывают в отдельные емкости с помощью специальных выносных лент.

4 – я стадия. Сушка.  Фракционированный известняк по элеватору загружается в сушильный барабан. Где материал подсушивается до необходимой влажности.

5 – я стадия. Складирование.  Готовый продукт по конвейеру подается на хранение в бункер.

 

Применяемое оборудование.

Питатель. В производстве известкового щебня встречается два типа питателей – вибрационный и пластинчатый. Вибрационный питатель – более осовремененный, изобретенный не так давно и, следовательно, пока еще не вошедший прочно в производство. Но в будущем, возможно, производители перейдут на его использование, так как применение этого изобретения имеет ряд плюсов, например, он одновременно осуществляет возвратно-поступательные и направленные движения, которые осуществляются с помощью сильного электромагнитного вибратора, и порода транспортируется посредством скольжения по поверхности ленты. В свою очередь, пластинчатый питатель – это полотно в виде круга из специальных пластинчатых элементов, которые друг с другом соединяются с помощью шарниров. Порода транспортируется при этом по круговой линии по полотну. Есть еще так называемые виброгрохоты, с помощью которых возможна не только подача породы непосредственно в дробилку, но и очистка материала от различных нежелательных примесей.

Дробилка. Есть несколько видов этого оборудования. Это и центробежная дробилка, и конусная, и щековая, и роторная. Щековая применяется в качестве технологического оборудования в первичной стадии дробления. Процесс представляет собой измельчение породы за счет раздавливания ее «между двумя щеками». Одна щека установлена стационарно на неподвижной части приспособления, а другая закреплена на маятнике, и двигается, то вперед, то назад, мягко раздавливая куски. При этом камень может «развалиться» на 4-8 частей. Процесс работы роторной дробилки основан на ударном действии. Элемент ротора крутится с высокой скоростью, а на нем неподвижно закреплена бита. Порода «разбивается» посредством крутящихся деталей дробилки, а измельченные части, в свою очередь, отлетают, и с мощной силой разбиваются о футеровки и брони, закрепленные здесь же стационарно. В конусной дробилке располагаются специальные конусные брони. Одна из них установлена на неподвижной части приспособления. А та броня, которая двигается (грибок), крутится вокруг собственной оси на вале-эксцентрике, который, в свою очередь, установлен под углом к станине. Процесс дробления основан на процессе качания подвижной брони внутри неподвижной, при помощи вала-эксцентрика. В центробежной дробилке горная порода бьется о закрепленные брони с помощью центробежной силы. В центре камеры располагается ротор, который и создает эту силу.

Грохот. Это оборудование используется для сортировки известкового щебня в зависимости от размера зерен. Грохоты бывают как подвесные, так и стационарные. В самой камере грохота закреплен вибратор, который работает за счет электродвигателя. Когда включается вибратор, камера грохота начинает осуществлять вибрирующие, похожие на круговые, движения. Затем измельченная порода транспортируется на первое сито, просеивается, и за счет наклонной ленты и вибрирования передается на разгрузочную площадку. Грохот может иметь несколько сит, и, в зависимости от этого, мы получаем щебень различной фракции, причем через каждое сито проходит материал своего размера (класса крупности).

Сушильный барабан. Сушильный барабан  предназначен для подсушки высоковлажного кускового известняка перед помолом его в мельницах. Материал подсушивается горячими газами (отходящими из печного агрегата и получаемыми в топке), подаваемыми через рабочую полость барабана, заполненную завесой из пересыпающихся кусков известняка, для чего барабан оснащенного многочисленными пересыпными устройствами. Сушильные газы и влажный материал подаются в барабан с одной стороны, т.е. осуществляется процесс сушки “в прямотоке”.

Предусматриваются основной и резервный режимы работы сушильного барабана.