Обжиг - карбонатное сырье
Cтраница 1
Обжиг карбонатного сырья осуществляют выдержкой его при температурах в диапазоне 710 - 900 С для доломита и 900 - 1300 С для известняка, мела. При этом процесс диссоциации карбонатов происходит с поглощением тепла. Температура разложения карбоната магния колеблется от 402 до 756 С. Увеличение температуры свыше 1300 С приводит к усилению реакции окиси кальция с примесями в исходном сырье и футеровкой печи, в результате чего повышается содержание неактивного СаО и сокращается срок службы футеровки. [1]
Обжиг карбонатного сырья протекает при условиях, изложенных ниже. [2]
Обжиг природного карбонатного сырья в содовом производстве проводится с целью получения двуокиси углерода СО 2, необходимой для выработки бикарбоната натрия, и извести, используемой при регенерации аммиака. Температура обжига определяется видом и структурой сырья и наличием в нем примесей. Во всех случаях для достижения наибольшей производительности обжиговых печей температура в горячей зоне печи поддерживается выше 1000 С. [3]
Для обжига карбонатного сырья в шахтных известковых печах требуется топливо с малым содержанием летучих примесей ( кокс и антрацит), так как они, выделяясь в верхней зоне печи, не могут сгорать из-за отсутствия в этой зоне кислорода, уходят из печи вместе с углекислым газом и загрязняют трубопроводы, аппараты и компрессоры. Наилучшим в этом отношении топливом является кокс - продукт, получаемый из каменного угля после отгонки из него летучих примесей. В сравнении с коксом антрацит имеет более высокую плотность, из-за чего он сгорает медленнее, чем пористый кокс. Это снижает производительность печи. Антрацит содержит больше летучих веществ, чем кокс, поэтому потери тепла с летучими веществами у антрацита больше, чем у кокса, а содержание СО2 в печном газе меньше. Однако стоит кокс дороже, чем антрацит. [4]
Для обжига карбонатного сырья в шахтных известковых печах требуется топливо с малым содержанием летучих примесей ( кокс и антрацит), так как они, выделяясь в верхней зоне печи, не могут сгорать из-за отсутствия в этой зоне кислорода, уходят из печи вместе с двуокисью углерода и загрязняют трубопроводы, аппараты и компрессоры. В сравнении с коксом антрацит имеет более высокую плотность, из-за чего он сгорает медленнее, чем пористый кокс. Это снижает производительность печи. Антрацит содержит больше летучих веществ, чем кокс, поэтому потери тепла с летучими веществами у него больше, чем у кокса, а содержание СС2 в печном газе меньше. Однако стоит кокс дороже, чем антрацит. [5]
Для обжига карбонатного сырья используют печи различной конструкции: шахтные, в которых сырье смешивается с твердым топливом ( кокс), вращающиеся трубчатые, циклонно-вих-ревые и кипящего слоя, обогреваемые сжиганием газообразного топлива. [6]
При обжиге карбонатного сырья часть СаСО3 не разлагается, поэтому техническая известь всегда содержит некоторое количество карбоната кальция. Образовавшаяся при обжиге окись кальция частично реагирует с примесями, содержащимися в сырье ( SiO2, А12О3, Fe2O3 и др.), и в дальнейшем не вступает в реакцию с углекислым натрием. Однако большая часть окиси кальция в извести, не связанная химически с другими веществами, является активной и участвует в реакции каустификации. [7]
 |
Давление СО2 над углекислым кальцием при различных температурах.| Зависимость изменения скорости проникания границы разложения карбоната кальция вглубь от температуры окружающей среды. [8] |
При обжиге карбонатного сырья наряду с химическими реакциями разложения карбонатов кальция и магния протекает ряд побочных вредных реакций: взаимодействие образующейся окиси кальция СаО с окислами железа, алюминия и кремния, содержащимися в виде примесей в известняке и меле и входящими в состав золы топлива и огнеупорного кирпича, применяемого для футеровки печи. Эти побочные реакции понижают эффективность процесса обжига, так как некоторая часть получаемой окиси кальция связывается в соединения, которые не могут быть использованы на последующей стадии производства для получения известкового молока. [9]
Нормальные условия процесса обжига карбонатного сырья создаются при непрерывной работе улиты, обеспечивающей равномерное опускание шихты в печи. Это предотвращает возможность образования значительных количеств спекшейся извести ( козлов) и подплавления стенок печи. [10]
В качестве топлива для обжига карбонатного сырья вместо дорогого кокса или высокосортного антрацита целесообразно использовать дешевый низкосортный антрацит ( штыб), пригодный для проведения обжига в кипящем слое, или природный газ. [11]
Известь СаО получают путем обжига карбонатного сырья ( известняка, мела) в известково-обжигательных печах шахтного типа. Необходимое для обжига тепло выделяется в процессе сгорания топлива, добавляемого в необходимой пропорции к загружаемому сырью. [12]
Окись железа Fe2O3 при обжиге карбонатного сырья способствует образованию легкоплавких соединений и снижению температуры взаимодействия СаО с другими примесями. [13]
 |
Печь с вращающимся барабаном. [14] |
Шахтная печь, предназначенная для обжига карбонатного сырья, представляет собой вертикальную шахту ( цилиндрическую), выложенную огнеупорным кирпичом внутри металлического кожуха. Пространство между кожухом и футеровкой заполнено теплоизоляционной засыпкой. [15]
Страницы: 1 2 3