Спосіб отримання високоякісного вапна з крейдяної або вапнякової крихти

Спосіб отримання високоякісного вапна з крейдяної або вапнякової крихти, що включає зволоження шихти при механічному перемішуванні, огрудкування сировини, термообробку та вивантаження вапна, уловлювання пилоподібної фракції в газах, що відходять, який відрізняється тим, що первинну карбонатну породу фракцією 0-40 мм з високою вологістю до подачі на випалювальну машину піддають розділенню на імовірнісних грохотах на класи 0-20 мм і 20-40 мм, клас 20-40 мм відправляється на випалення, а клас 0-20 мм пошарово укладається в початковий штабель з 15 % дріб'язку випаленного вапна, фракцією 0-10 мм, U 2 (19) 1 3 його високу вологість. Відсутність можливості зволоження матеріалу, під час огрудкування, скорочує швидкість зростання гранул, оскільки не утворюються додаткові зародкові центри. Мала ефективність огрудкування та недостатня транспортна міцність грудок обумовлена низькими швидкостями обертання печі, які не забезпечують рух шихти в режимі водоспаду. Мета корисної моделі — підвищення рівня використання крейдяної та вапняної крихти, зниження енерговитрат на виробництво грудкового вапна. Поставлена мета досягається тим, що первинна карбонатна порода фракцією 0-40 мм з високою вологістю (наприклад 18 %) до подання на випалювальну машину піддають розділенню на імовірнісних грохотах на класи 0-20 мм і 20-40 мм. Клас 20-40 мм відправляється на випалювання, а клас 0-20 мм пошарово укладається в штабель з 15 % дріб'язку випаленного вапна, фракцією 0-10 мм. Штабель витримують впродовж 5-8 діб, після чого шихту вологістю 1-4 % гомогенізують і подрібнюють до класу 0-1 мм, зволожують до 6-10 % водою нагрітою до 80 °С з додаванням 0,5 % бентоніту, а потім змішують і подають на огрудкування у барабанний огрудковувач з зволоженням на 2-3 % водою нагрітою до 80 °С з додаванням на кінцевій стадії огрудкування вугільного пилу фракцією 0-0,04 мм в кількості 0,5-1 % від маси шихти, що подається в барабанний огрудковувач, причому, отримані сирі окатиші розділяють по класу 10 мм. Клас менше 10 мм повертають в барабан, а клас більше 10 мм подають на конвеєрну випалювальну машину з температурою випалювання 800-950 °С, що забезпечує декарбонізацію окатишів, після декарбонізації готове вапно розділяється на три класи. Клас менше 10 мм виводиться в початковий штабель, клас 10-16 мм на склад готової продукції, клас більше 16 мм (недообпалюване вапно) подається в коротку барабанну випалювальну машину з температурою випалення 800-950 °С, продукт випалення подається на охолоджування, клас більше 10 мм відправляється на склад готової продукції, клас менше 10 мм виводиться в початковий штабель. На фіг. 1 зображена технологічна схема пристрою для здійснення способу; на фіг. 2 - графік залежності вологості карбонатної крихти від часу витримки в початковому штабелі. Пристрій включає бункер накопичення первинної карбонатної породи 1; імовірнісний грохот 2; закритий склад 3; кран грейферний 4; портальний дезінтегратор 5 для гомогенізації шихти; багатокамерну молоткову дробарку 6; ємкість 7 для нагріву води до температури 80 °С; двовальний шнековий змішувач 8 для осереднення та зволоження шихти до вологості 6-10 % з додаванням 0,5 % бентоніту; барабанний огрудковувач 9; роликовий грохот 10, який розділяє виготовлені окатиші по класу 10 мм; конвеєрну випалювальну машину 11; інерційний грохот 12, який розділяє випалені окатиші на класи менше 10 мм, 10-16 мм та більше; коротку барабанну випалювальну машину 13 для випалювання окатишів фракцією більше 16 мм; грохот інерційний 14, який розділяє випалені окатиші по класу 10 мм; систему газоочищення 15; 40838 4 тракт 16 подавання відсіву вапна класом 0-10 мм. Барабанний огрудковувач забезпечений трактом 17 подачі вугільного пилу фракцією 0-0,04 мм і форсункою 18. Спосіб здійснюється таким чином. Первинна карбонатна порода фракцією 0-40 мм з високою вологістю (наприклад 18 %) подається в бункер 1, звідки поступає на імовірнісний грохот 2, де здійснюється розділення матеріалу на класи 0-20 мм і 20-40 мм. Клас 20-40 мм подається, минаючи попередню підготовку, на випалювальну машину. Клас 0-20 мм відправляється на закритий склад підготовки карбонатної крихти 3 для зниження її вологості до 1 -4 %, це забезпечується за рахунок формування штабелю методом пошарового укладання карбонатної крихти та гарячого відсіву вапна класом 0-10 мм, а також вапняного пилу, вловленого в системі газоочищення 15, доставленої на склад по тракту подачі 16. У штабелі формується від 7 до 9 шарів (кількість шарів може змінюватися залежно від об'єму формованого штабелю), укладання шарів здійснюється наприклад грейферним краном 4. Кількість вапна в штабелі складає 15 % від маси карбонатної крихти. Сформований штабель витримується не менше 58 діб, по закінченню часу відстоювання здійснюється подача шихти грейферним краном 4 у портальний дезінтегратор 5, звідки розпушена гомогенна шихта подається в багатокамерну молоткову дробарку 6, де виконується дроблення матеріалу до фракції 0-1 мм. Подрібнений матеріал подається в двохвальний шнековий змішувач 8, де зволожується до 6-10 % водою, нагрітою до 80 °С у ємкості 7 газами, що відходять від випалювальних машин, з додаванням 0,5 % бентоніту. Підготовлена шихта подається в барабанний огрудковувач 9, де проводиться огрудкування шихти, при цьому виконується зволоження матеріалу на 2-3 %, методом розпилювання через форсунку 18 води, нагрітої до температури 80 °С у ємкості 7 газами, що відходять від випалювальних машин, на завершальній стадії огрудкування проводиться подача в барабанний огрудковувач трактом 17 вугільного пилу фракцією 0-0,04 мм в кількості 0,5-1 % від маси шихти, що надходить в барабанний огрудковувач, для формування тонкого шару на поверхні окатишів. Готові окатиші подаються на роликовий грохот 10, де відбувається розділення по класу 10 мм. Клас менше 10 мм повертають в барабан для повторного огрудкування, а клас більше 10 мм подається на конвеєрну випалювальну машину 11 з температурою випалення 800-950 °С. Випалені окатиші надходять на інерційний грохот 12, який забезпечує розсівання окатишів на класи: (-10 мм), (10-16 мм), (+16 мм). Клас менше 10 мм, прямує по тракту 16 на закритий склад 3. Клас 10-16 мм, прямує на склад готової продукції, оскільки подальше випалення цих окатишів приведе до перепалу вапна. Клас більше 16 мм подається в барабанну випалювальну машину 13, для завершення процесу дисоціації. Випалені окатиші поступають на інерційний грохот 14, який забезпечує розсівання окатишів по класу 10 мм. Клас менше 10 мм, прямує по тракту 16 на закритий склад 3. Клас більше 10 мм, прямує на склад готової продукції. 5 40838 Для можливості промислового використання способу отримання високоякісного вапна з крейдяної або вапнякової крихти було проведено фізичне моделювання та лабораторні дослідження, що імітували описаний вище спосіб. Внаслідок чого була отримана залежність вологості карбонатної крихти від часу витримки штабелю (фіг. 2), і двошарові окатиші діаметром 10-25 мм, у яких зовнішній тонкий шар, завтовшки не більше 0,3 мм, представлений карбонатом кальцію, а внутрішня поверхня складається з оксидів кальцію і магнію. Наявність поверхневого шару з карбонату кальцію 6 забезпечує необхідну міцність окатишів (не менше 86 Н/окотиш), дозволяючи окатишам не руйнуватися при транспортуванні і перевантаженнях, а також запобігає карбонізації окатишів під впливом вологи повітря. Відповідність отриманого вапна з окатишів вимогам, що пред'являються до грудкового вапна, яке застосовують при конверторному способі виплавки сталі, було перевірено хімічними аналізами, усереднені результати яких приведені в таблиці 1. Таблиця 1 Хімічний аналіз випалених окатишів Значення Найменування показника СаО MgO СаО + MgO ппп Вологість Реакційна здатність Од. виміру % % % % % хвил. По технологічним умовам 87 5 92 3 2 5 З таблиці видно, що вапно, отримане з випалених окатишів, містить активних СаО + MgO на 1,4 % більше, ніж вапно першого сорту, яке застосовують при конверторному способі виплавки сталі. Втрати при прожарюванні вапна знижені на 2,27 %, а реакційна здатність збільшена в 1,94 раз. Бібліографічний список 1. А.С. 1505902 СССР, МІЖ4 С 04 В 2/02. Способ получения конвертерной извести / Ю.И. Бать и Вапно на основі випалених окатишів 92,3 1,14 93,4 0,73 1,38 2.58 др. (СССР). - №4184272/23-33; Заявл. 22.12.88; Опубл. 07.09.89, Бюл. №33. – 3 с. 2. А.с. 1521722 СССР, МПК4 С 04 В 2/10. Способ обжига влажного карбонатного сырья во вращающейся печи / В.Е. Филыиин и др. (СССР). №4330495/23-33; Заявл. 20.11.87; Опубл. 15.11.89, Бюл. №42. – 3 с. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 40838 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601