Процесс обжига известняков

В процессе обжига известняков твердым топливом зола последнего вступает во взаимодействие с окисью кальция, что приводит, как показали А. В. Волженский и Б. Н. Виноградов, к значительному росту кристаллов извести и уменьшению ее реакционной способности с водой. По нашим наблюдениям, при обжиге мелового шлама во вращающейся печи получающаяся при сгорании угольной пыли зола реагирует с известью даже при относительно низких температурах, образуя алюмоферриты и силикаты кальция, многократно увеличивающие длительность гидратации извести.

Б. Н. Виноградов считает, что при размерах кристаллов обожженной извести менее 10 мкм обеспечивается ее полная гидратация в практически приемлемые сроки. Он также пришел к выводу о том, что топливо, зола которого содержит менее 10% окислов железа, не вызывает заметного укрупнения кристаллов окиси кальция и поэтому не опасно при обжиге извести в пересыпных шахтных печах. При наличии в карбонате примесей окислов железа размеры кристаллов окиси кальция превышают 10 мкм уже при температуре обжига 1200° С, что значительно замедляет их гидратацию.

Известно, что чистые кальциевые известняки встречаются довольно редко. Обычно в известняковых карьерах отдельные пласты известняка обладают различной структурой и плотностью и зачастую перемежаются прослойками глины и других кремнеземистых пород. Селективная добыча каждой разности известняка, требующая больших затрат ручного труда, заменена повсеместно буровзрывным способом ведения горных работ, при котором разные пласты породы взрываются одновременно и перемешиваются. Именно такая смесь и поступает в дальнейшем на обжиг.

Наши исследования показали, что кальциевые известняки различной плотности при температуре 1100° С диссоциируют практически одинаковое время до образования 80% активной окиси кальция. Обжиг мелких фракций при невысокой температуре позволяет получать из одновременно обжигаемых известняков различной плотности известь со сроками гашения 5—8 мин даже в пересыпных шахтных печах. При обжиге известняков в шахтных и особенно во вращающихся печах с использованием газа или нефти продолжительность гашения извести сокращается до 2—3 мин.

Исследования, проведенные под руководством X. С. Воробьева, показали, что на свойства извести из магнезиальных карбонатных пород весьма существенно влияет, помимо температуры обжига, также и длительность пребывания материала при этой температуре. Так, при обжиге доломитизированных известняков при 900—950° С в течение 3—-9 мин окислы магния и кальция имеют криптокристаллическое строение, т. е. размеры их кристаллов значительно меньше 0,5 мкм, тогда как при обжиге в течение 4—5 ч при той же температуре размеры кристаллов периклаза превышают 0,5 мкм. Степень гидратации MgO в зависимости от температуры обжига.