Потребность строительного комплекса страны, заводов по производству строительных материалов автоклавного твердения, сельского хозяйства, химической промышленности, населения в извести (не принимая в расчет потребностей металлургии и некоторых других отраслей, выпускающих ее самостоятельно) с учетом перспективы оценивается сегодня в 1 млн т в год. Не исключается и возможность экспорта, что повлечет за собой дальнейшее улучшение качества продукта и снижение затрат.
Для производства извести существуют большие запасы мела, характеризующегося достаточно высоким содержанием СаСО3, но имеющего высокую карьерную влажность и весьма низкую прочность.
Научноисследовательский институт в сотрудничестве с другими исследовательскими и проектными организациями и предприятиями разработал энергосберегающую технологию производства комовой и молотой извести из карбонатного сырья – низкопрочного и влажного мела.
Идея состоит в том, чтобы от медленных, вялых процессов тепломассообмена при производстве извести во вращающихся печах и энергоемкого помола в шаровых мельницах перейти к скоростным процессам тепломассообмена при сушке и обжиге на известь тонкомолотого карбонатного сырья во взвешенном состоянии.
Концепция принципиально новой технологии состоит в следующем:
(1) Для производства извести используется сырье (мел) природной влажности. В отличие от применяемой ныне технологии воду к сырью дополнительно не добавляют. Сырье заготавливают в сухое время года в открытый или закрытый мелозапасник с целью снижения его влажности и усреднения химсостава.
(2) Усредненное сырье проходит сушку, выделение камней и тонкий помол в сушилкедробилке, работающей на отходящих газах от скоростного обжигового агрегата. Тонкомолотый сухой мел выделяется из газового потока в циклонеосадителе, гомогенизируется в силосе сырьевой муки и подается в скоростной обжиговый агрегат, где обжигается на высокоактивную тонкопорошковую известь. Таким образом, высушивается и обжигается на известь не карбонатное сырье с размером кусков 20–40 мм, а тонкий порошок, диаметр частиц которого составляет доли миллиметра. Это ускоряет процессы сушки и обжига.
Отходящие газы из сушильнообжигового агрегата после циклонаосадителя дымососом направляются в рукавный фильтр для окончательной очистки.
(3) Скоростной обжиговый агрегат имеет ступень нагрева сырьевой муки в циклонном теплообменнике, реактордекарбонизатор, циклоносадитель извести и многоступенчатый циклонный холодильник. В реакторе при температуре 1000 °С за счет вводимого в него топлива происходит скоростной обжиг нагретой сырьевой муки в горячем воздухе из холодильника – происходит диссоциация СаСО3 на СаО и СО2.
(4) Полученная в реакторедекарбонизаторе известь оседает в циклоне первой ступени (циклонеосадителе) и попадает в холодильник циклонного типа, где охлаждается до 50 °С-80℃.
(5) Колоссально развитая поверхность тонкомолотого сырья кроме скоротечности тепломассообмена снижает до минимума перепад температуры между газовой фазой и материалом, что исключает пережог извести и потребность футеровки реактора огнеупорами особо высокой огнеупорности. Температура в реакторе не выше 1200 °С, имеет место беспламенное горение топлива. Реактор может работать на пылевидном твердом топливе. Производится известь “мягкого”обжига.
(6) Вследствие скоростного характера процессов тепломассообмена и химических реакций, малой инерционности достигаются точная регулировка температурного и гидравлического режимов, получение извести высокого качества и возможность полной автоматизации технологии и ее компьютеризации.
Степень декарбонизации сырья обеспечивается на уровне 99,0 % и более вместо 85–90 % при обжиге извести во вращающихся печах.
(7) Технология становится полностью химической, все тепловые и химические процессы проходят в герметичных установках. Тем самым достигаются высокий уровень защиты окружающей среды и хорошие условия для обслуживающего персонала.
Производство полностью безотходное.
(8) В связи с тем что осуществляется помол исходного тонкодисперсного от природы сырья, а не обожженной комовой извести, как по традиционной технологии, исчезает необходимость применения энергоемких шаровых мельниц, в которых 40 % энергии затрачивается на внутреннее трение материала в процессе помола. Это снижает расход электроэнергии.
(9) Готовый продукт представляет собой тонкомолотую высокореакционноспособную известь, применение которой позволит упростить технологию на силикатных заводах, так как отпадает необходимость помола.
За счет снижения издержек производства и повышения качества увеличивается возможность поставки извести на экспорт.
В дальнейшем целесообразно продолжить перевод известкового завода на новую технологию путем введения технологических линий большей единичной мощности, а также создать аналогичное производство. По мере внедрения новой технологии можно и должно уйти от применения металлоемких и энергозатратных вращающихся печей, заменив их современными установками скоростного обжига.
Большое спасибо за Ваше внимание!
