Технологическая схема производства комовой негашеной извести

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт управления бизнес - процессами и экономики

Кафедра «Экономики и управления в строительном комплексе»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По Организации производства на предприятии отрасли

Преподаватель __________

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ЗУБ10-07 __________ О.С. Шкода

Красноярск 2014



Содержание

1. Технологическая схема производства комовой негашеной извести

1.1 Определение комовой негашеной извести

1.2 Теоретические основы процесса

1.3 Описание технологической схемы производства

2. Схема приготовления горячей битумной мастики



1. Технологическая схема производства комовой негашеной извести

1.1 Определение комовой негашеной извести

Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый из известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород обжигом их до возможно полного удаления углекислоты и состоящий преимущественно из оксида кальция. Содержание примесей глины, кварцевого песка и т. д. в карбонатных породах не должно превышать 6 - 8 %. При большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь. известь обжиг битумный мастика

Воздушная известь относится к классу воздушных вяжущих: при обычных температурах и без добавок пуццолановых веществ она твердеет лишь в воздушной среде. Различают следующие виды воздушной извести: известь негашеную комовую; известь негашеную молотую; известь гидратную (пушонку); известковое тесто.

Известь негашеная комовая представляет собой смесь кусков различной величины. По химическому составу она почти полностью состоит из свободных оксидов кальция и магния с преимущественным содержанием СаО. В небольшом количестве в ней могут присутствовать неразложившийся карбонат кальция, а также силикаты, алюминаты и ферриты кальция и магния, образовавшиеся во время обжига при взаимодействии глины и кварцевого песка с оксидами кальция и магния.

Известь негашеная молотая - порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна комовой извести.

Гидратная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашеной извести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим переход оксидов кальция и магния в их гидраты. Гидратная известь состоит преимущественно из гидроксида кальция Са(ОН)2, а также гидроксида магния Mg(OH)2 и небольшого количества примесей (как правило карбоната кальция). Качество воздушной извести оценивается по разным показателям, основым из которых является содержание в ней свободных оксидов кальция и магния (активность извести). Чем выше их содержание, тем выше качество извести.

Исходными материалами для производства воздушной извести являются многие разновидности известково - магнезиальных карбонатных пород (известняки, мел, доломитизированные известняки, доломиты и др.), Все они относятся к осадочным породам и широко распространены на территории нашей страны. В состав известняков входят углекислый кальций СаСО3, и небольшое количество различных примесей (глина, кварцевый песок, доломит, пирит, гипс и др.). Теоретически карбонат кальция состоит из 56% СаО и 44% СО2. Он встречается в виде двух минералов - кальцита и арагонита. Чистые известково-магнезиальные породы - белого цвета, однако они часто бывают окрашены примесями оксидов 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.

Обычно чистые и плотные известняки обжигают при 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.

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 пирит), которые уже при 1200?С и более вызывают образование в, процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов оксида кальция, медленно реагирующих с водой при гашении извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

Физико-механические свойства пород также отражаются на технологии извести. Для обжига в высоких шахтных печах пригодны лишь те породы, которые характеризуются значительной механической прочностью (прочность на сжатие не менее 20 - 30 МПа). Куски породы должны быть однородными, неслоистыми; они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время нагревания, обжига и охлаждения. Рассыпаться во время обжига склонны крупнокристаллические известняки, состоящие из кристаллов кальцита размером 1 - 3 мм. Мягкие разновидности известково-магнезиальных пород (мел и т. п.) надо обжигать в печах, в которых материал не подвергается сильному измельчению (вращающиеся и др.). Строительную воздушную негашеную известь делят на три сорта: 1, 2 и 3-й. негашеная комовая известь должна соответствовать требованиям указанным в табл. 3.

Таблица 3 - Требования к сортам комовой негашеной извести

Показатели	Нормы для извести
	Кальциевой, сортов	Магнезиальной и доломитовой, сортов
Содержание активных СаО + MgO в пересчете на сухое вещество, %, не менее	1	2	3	1	2	3
а) в негашеной извести без добавок	90	80	70	85	75	65
б) в негашеной извести с добавкой	64	52	-	64	52	-
Содержание активной MgO, %, не более	5	5	5	20(40*)	20(40*)	20(40*)
Содержание углекислоты СО2, %, не более	3	5	8	5	8	11
*В скобках указано содержание MgO для доломитовой извести.



1.2 Теоретические основы процесса

Производство комовой негашеной извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.

Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Для этого вначале с помощью станков ударно-вращательного (при твердых породах) или вращательного бурения (при породах средней прочности) бурят скважины диаметром 105 - 150 мм глубиной 5 - 8 м и более на расстоянии 3,5 - 4,5 м одна от другой. В них закладывают надлежащее количество взрывчатого вещества (игданита, аммонита) в зависимости от прочности породы, мощности пласта и требуемых габаритов камня.

Наблюдающаяся иногда неоднородность залегания известняков в месторождениях (по химическому составу, прочности, плотности и т. п.) обусловливает необходимость выборочной разработки полезной породы. Выборочная добыча известняка повышает стоимость продукта, поэтому при определении технической и экономической целесообразности разработки тех или иных месторождений необходимы тщательные геологоразведочные изыскания.

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.

Высококачественную известь можно получить только при обжиге карбонатной породы в виде кусков, мало различающихся по размерам. При обжиге материала в кусках разного размера получается неравномерно обожженная известь (мелочь оказывается частично или полностью пережженной, сердцевина крупных кусков - необожженной). Кроме того, при загрузке шахтных печей кусками разного размера значительно увеличивается степень заполнения печи, а следовательно, уменьшается газопроницаемость материала, что затрудняет обжиг.

Поэтому перед обжигом известняк соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и, если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят.

В шахтных печах наиболее целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40 - 80, 80 - 120 мм в поперечнике, а во вращающихся печах - 5 - 20 и 20 - 40 мм.

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, конусных и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.

Обжиг - основная. технологическая операция в производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Цель обжига -

1. возможно полное разложение СаСО₃ и MgCO₃ ^. CaCO₃ на СаО, MgO и СО₂;

2. получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек м их пор.

Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят реакции с образованием силикатов, алюминатов и, ферритов кальция и магния.

Реакция разложения (декарбонизация) основного компонента известняка - углекислого кальция идет по схеме: СаСО₃-СаО+СО₂. Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО₃ (100 г) расходуется 179 кДж или 1790 кДж на 1 кг СаСО₃. В пересчете на 1 кг получаемого при этом СаО затраты равны 3190 кДж.

Продолжительность обжига определяется также размером кусков обжигаемого продукта. Для увеличения производительности известеобжигающих печей и снижения пережога поверхностных слоёв кусков желательно в допустимых пределах уменьшения их размеров. При обжиге кусков различной крупности режим процесса определяют исходя из времени, необходимого для обжига кусков средних размеров.

Основное различие в технологиях производства комой негашеной извести - в способе обжига.

Обжигают известняк в различных печах: шахтных, вращающихся и кипящего слоя; используют также установки для обжига известняка во взвешенном состоянии и т. д.

Наибольшее распространение получили шахтные известеобжигательные печи. В зависимости от вида применяемого топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие:

1. на короткопламенном твердом топливе, вводимом обычно в шахту перемежающимися с известняком слоями, такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи - пересыпными;

2. на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных топках;

3. на жидком топливе;

4. на газообразном топливе.

По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, по её высоте различают три зоны. В верхней части печи - зона подогрева - материал подсушивается и подогревается раскаленными дымовыми газами, и из него выгорают органические примеси. В средней части печи располагается зона обжига, где температура обжигаемого материала изменяется в пределах 850 - 1200 - 900^о С; здесь известняк разлагается и из него удаляется углекислый газ. В зоне охлаждения - нижней части печи - известь охлаждается с 900 до 50 - 100^о С поступающим с низу воздухом, который в свою очередь нагревается и попадает в зону обжига для поддержания горения.

Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать тепло отходящих газов на подогрев сырья, а тепло обожженного материала - на подогрев воздуха, переходящего в зону обжига. Поэтому пересыпные шахтные печи экономичны по расходу топлива, однако известь в них загрязняется золой топлива. Обжиг на природном газе или жидком топливе позволяет значительно улучшить качество извести, однако конструкции шахтных печей, использующих эти виды топлива, требуют усовершенствования, особенно в отношении подачи топлива в печь.

Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород ( мела, туфа, ракушечника ) в виде мелких кусков. В них можно механизировать и автоматизировать процессы обжига, применять все виды топлива - пылевидное, твердое, жидкое и газообразное, но они отличаются большим расходом топлива, повышенными капиталовложениями и расходом электроэнергии.

Весьма эффективным является обжиг в «кипящем» слое, обеспечивающий быструю передачу большого количества тепла от газа к обжигаемому материалу. Обжигают известь в кипящем слое в реакторе, представляющим собой металлическую шахту, разделенную по высоте на 3 - 5 зон. По периферии реактора расположены горелки для газа или мазута. Многозонность реактора позволяет получать известь высокого качества при небольшом расходе топлива. Применение в известковой промышленности установок для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большое количество мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах и заводах, шахтными и даже вращающимися печами.

Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии осуществляют в обжиговых трубах или циклонных топках, в которых тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.

После обжига полученную комовую известь транспортируют ленточным конвейером со стальной лентой на помол в мельницу. После него молотую известь отправляют на склад.

1.3 Описание технологической схемы производства

Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород (мела, туфа, ракушечника) в виде мелких кусков.

Вращающиеся печи допускают возможность полной механизации и автоматизации процесса обжига. Наконец, в них можно применять все виды топлива - пылевидное твердое, жидкое и газообразное.

Расход условного топлива во вращающихся печах значителен и достигает 25 - 30% массы извести, или 6700 - 8400 кДж на 1 кг. Недостатки вращающихся печей - большой расход металла на 1 т мощности повышенные капиталовложения и значительный расход электроэнергии.

Для обжига извести применяют вращающиеся печи длиной 30 - 100 м, диаметром 2 - 4 м, с углом наклона 3 - 4° и частотой вращения 0,5 - 1,2 об/мин. Удельная суточная производительность их достигает 500 - 700 кг/м3 в расчете на полный объем обжигательного барабана. С увеличением длины печей производительность их возрастает, а расход топлива снижается.

Для уменьшении расхода топлива на обжиг извести во вращающихся печах и для утилизации теплоты газов, выходящих из печей с температурой 750 - 800 °C, при меняют разные способы. В частности, за печами ставят нагреватели, в которые направляют предназначенный для обжига кусковой материал. Отсюда с температурой 500 - 800 °C он поступает во вращающуюся печь, а из нее в холодильник. При таком способе работы печи расход теплоты на обжиг снижается до 4600 - 5030 кДж/кг извести.

Применяют самые разные представляющие собой сочетание шахтной печи диаметром до 6 - 8 м с вращающейся печью диаметром около 2,5 м. При этом мелкокусковой фракционированный известняк обжигается на 80% в шахте с применением кокса и окончательно - во вращающейся печи.

Суточная производительность подобной установки достигает 400 - 500 т при затрате теплоты около 4200 кДж/кг.

В последние годы ведется интенсивная разработка способов и установок, предназначенных преимущественно но для получения извести из мелкокусковых и даже пылевидных материалов. Такие способы позволяют не только использовать мелочь, но и резко интенсифицировать процесс обжига и увеличить удельную производительность установок. Обжиг известняка в кипящем слое по технико-экономическим показателям характеризуется высоким съемом и повышенным расходом топлива - 4600 -5480 кДж на 1 кг извести. Обжиг материала в условиях кипящего слоя высотой до 1-1.2 м длится 10-15 мин. Работа этих печей легко поддаётся полной автоматизации.

Применение в известковой промышленности установок для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большие количества мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах, а также на заводах, оборудованных шахтными печами и даже вращающимися печами. Недостатком этих установок является повышенный расход топлива и электроэнергии. Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии в опытном порядке осуществляют в циклонных топках. В них тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами и химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Наибольшее распространение получили шахтные печи, представляющие собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия, пониженным расходом топлива и электроэнергии, а так же простотой в эксплуатации. Строительство их требует относительно небольших капиталовложений.

В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи - пересыпными; на любом твердом топливе , газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.

По характеру процессов , протекающих в шахтной печи, различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения. В зоне подогрева, к которой относят верхнюю часть печи с температурой пространства не выше 850 °C, материал подсушивается и подогревается поднимающимися раскалёнными дымовыми газами. Здесь выгорают также органические примеси. Поднимающиеся газы, в свою очередь , благодаря теплообмену между ними и загруженным материалом охлаждаются и далее отводятся вверх печи. Зона обжига размещается в средней части печи, где температура обжигаемого материала изменяется от 850°C до 1200°C и затем 900°C; здесь известняк разлагается , из него удаляется углекислый газ.

Зона охлаждения - нижняя часть печи. В этой зоне известь охлаждается от 900°C до 50-100°C поступающим снизу воздухом , который далее поднимается в зону обжига. Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается работой вентилятор, нагнетающих в печь воздух и отсасывающих из неё дымовые газы.

Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать теплоту отходящих газов на прогрев сырья, а теплоту обожённого материала - на подогрев воздуха, идущего в зону обжига.

Поэтому для шахтных печей характерен низкий расход топлива. Расход условного топлива в этих печах примерно 13-16% массы обожженной извести, или 3800-4700 кДж на 1 кг.

Недостатки шахтных печей: известь загрязняется золой и остатками не сгоревшего топлива. Возможно так же образование значительного количества пережога вследствие соприкосновения раскалённых кусков антрацита или кокса с обжигаемым материалом. Это особенно заметно при нарушении теплового режима и чрезмерным форсированием печей за счёт высоких температур обжига. Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами химическим составом известняка ,видом топлива и требуемым качеством извести.



Рисунок 1 - Технологическая схема производства комовой негашеной извести 1 - Приемный бункер; 2 - пластинчатый конвейер; 3 - молотковая дробилка; 4 - ленточный конвейер; 5 - грохот; 6 - ленточный питатель; 7 - промежуточные бункера на фракции 20-40 мм и 40-70мм; 8 - ленточный конвейер; 9 - элеватор; 10 - шахтная печь; 11 - пластинчатый питатель; 12 - промежуточный бункер; 13 - ленточный конвейер; 14 - склад.

Разработанный передел состоит из транспортирования, хранения, дробления, и обжига.

Транспортировка может производиться ленточными конвейерами, если расстояние от карьера до завода не более 5 км, железнодорожным транспортом.

Хранение может быть в открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может производиться в щековых дробилках, если загрузочный материал твердый или средней твёрдости. Недостатком щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности.

Т.к. загруженный материал мягкий, то выбираем молотковую дробилку.

В приемный бункер известняк доставляют из рудников и карьеров в кусках и глыбах размером 500 - 800 мм. Из приемного бункера известняк при помощи пластинчатого транспортера поступает в молотковую дробилку. Так как во время дробления образуется большое количество мелкой фракции, то после дробилки материал поступает на инерционный горизонтальный грохот. На грохоте известняк делится на три фракции: 40…70, 40…20 и < 20.

Фракции 20…40 и 40…70 раздельно подаются в два промежуточных бункера откуда при помощи ленточного питателя и элеватора поступают на обжиг в шахтную печь. Фракция < 20 не пригодна для обжига в шахтной печи и поэтому идет в отходы.

Обжиг является основным процессом при производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов определяющих качество продукта. В процессе обжига известняк декарбонизируется и превращается в известь по следующей реакции:

СаСО3 - СаО + СО2

Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО3 (100 гр) расходуется 179 кДж, или 1790 на 1 кг СаСО3.

Практически температура обжига известняка в заводских условиях колеблется в пределах 1000 - 1200 0С. Это вызвано тем, что на заводе обжигают большое количество сырья с колеблющимся химическим составом, содержащее различные примеси. На каждом заводе температура обжига устанавливается в зависимости от плотности известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов.

Обжиг происходит следующим образом. В верхнюю часть шахтной печи через определенные небольшие промежутки времени, загружают известняк, а из нижней части выгружают готовую известь. Обжигаемый известняк не лежит в шахтных печах неподвижно, а медленно опускается вниз по шахте. При этом он вначале подогревается, затем обжигается и, наконец, в нижней части шахты охлаждается. Необходимый для горения воздух поступает снизу, охлаждает известь и подается в зону обжига подогретым. Образующиеся при горении дымовые газы поднимаются вверх и поступают в дымовую трубу, отдавая по пути свое тепло загруженному в печь известняку и испаряя при этом содержащуюся в нем влагу, а также нагревая его.

При обжиге извести часть тепла используется на испарение влаги из известняка и на разложение карбонатов кальция и магния. Другая часть теряется с отходящими газами, вследствие химической и механической неполноты сгорания, с выгружаемой из печи известью, через стенки шахты и т. д.

Сопоставление отдельных видов известеобжигательных печей показывает, что пересыпные шахтные печи наиболее просты по конструкции и требуют меньшего расхода топлива. Они удобнее в эксплуатации и не нуждаются в частых ремонтах.

После обжига известь из печи пластинчатым питателем подается в промежуточный бункер.

А оттуда ленточным конвейером на склад.

Комовую негашеную известь нужно хранить на складах с механизированной загрузкой и выгрузкой продукта. Длительность хранения не должна превышать 5 - 10 суток во избежание значительной гидратации и карбонизации окиси кальция.

Химико - технологическая схема состоит из трёх стадий:

1- стадия подготовки сырья к химическим превращениям;

2- химические превращения;

3- получение и доводка целевых продуктов.

Если рассматривать процесс обжига в шахтной печи, то можно хорошо различить три стадии.

Процесс диссоциации углекислого кальция (основной части сырья) - обратимая реакция. Её направление зависит от температуры и парциального давления углекислого газа в среде с диссоциирующимся карбонатом кальция.

Так как СаО и СаСО3 не является твёрдыми веществами и их концентрации в единице объёма постоянны, константа диссоциации Кдис=РСО2. Следовательно, динамическое равновесие в рассматриваемой системе устанавливается при определённом и постоянном для каждой данной температуры давления РСО2 и не зависит ни от количества оксида кальция, ни от количества карбоната кальция, находящихся в системе. Это равновесие давления называют давлением диссоциации или упругостью диссоциации.

Диссоциация углекислого кальция возможна только лишь при условии, если давление диссоциации будет больше чем парциальное давление СО2 в окружающей среде. При обычной температуре разложение СаСО3 невозможно, поскольку давление диссоциации ничтожно. Установлено, что лишь при 600°C в среде, лишённой СО2 (в вакууме), начинает диссоциация углекислого кальция, причём она протекает очень медленно. При дальнейшем повышении температуры диссоциация СаСО3 ускоряется.

При 880°C давление (упругость диссоциации) достигает 0.1 МПа при этой температуре (её иногда называют температурой разложения) давление двуокиси углерода при диссоциации превосходит атмосферное давление, поэтому разложение карбоната кальция в открытом сосуде протекает интенсивно. Это явление можно сравнить с интенсивным выделением пара из кипящей жидкости.

При температуре больше 900°C повышение её на каждые 100°C ускоряет декарбонизацию известняка примерно в 30 раз. Практически в печах декарбонизация начинается при температуре, на поверхности кусков, 850°C при содержании СО в отходящих газах около 40-45%.

Скорость декарбонизации известняка при обжиге зависит также от размеров обжигаемых кусков и их физ. свойств.

Разложение СаСО3 происходит не сразу во всей массе куска, а начинается с его поверхности и постепенно проникает к внутренним его частям. Скорость движения с зоны диссоциации внутрь куска увеличивается с повышением температуры обжига. В частности при 800°C скорость перемещения зоны диссоциации составляют примерно 2 мм, а при 1100°C - 14 мм в час, т.е. идет быстрее.

Качество воздушной извести исходя из выше изложенного, будет определяться температурой обжига. Так средняя плотность извести полученной при 850-900°C, достигает 1.4-1.6 г/см3, а для извести обоженной при 1100-1200°C она повышается до 1.5-2.5 г/см3 и более (в куске). При обжиге идёт быстрая перестройка тригональной кристаллической решетки кальцита в кубический оксид кальция.

Декарбонизация известняков при низких температурах (800-850°C) приводит к образованию оксида кальция в виде массы губчатой структура, сложенной из кристаллов размером около 0.2-0.3 мкм и пронизанной тончайшими капиллярами диаметром около 8*10-3.

Удельная поверхность такой извести, достигающая порядка 50 м2/г должна бы предопределять высокую реакционную способность продукта при взаимодействии в водой. Однако этого не наблюдается, по-видимому, потому, что проникновение воды через узкие поры в массу оксида кальция затруднено.

Повышение температуры обжига до 900°C и особенно до 1000°C обуславливает рост кристаллов оксида кальция до 0.5-2 мкм и значительное уменьшение удельной поверхности до 4-5 м2/г, что должно бы отрицательно отражаться на реакционной способности продукта. Но одновременное возникновение крупных пор в массе материала создаёт предпосылки к быстрому проникновению в него воды и энергичному их взаимодействию. Наиболее энергичным взаимодействием характеризуется известь полученная обжигом известняка при температурах 900°C. Обжиг при более высоких температурах приводит к дальнейшему расту кристаллов оксида кальция до 3,5-10 мкм, уменьшению удельной поверхности, усадки материала и понижению скорости взаимодействия его с водой.

Некоторые примеси в известняках, особенно железистые, способствуют быстрому росту кристаллов оксида Са и образованию пережога и при температурах около1300°C. Это вызывает необходимость обжигать сырьё с такими примесями и при более низких температурах.

Пережог в извести вредно сказывается на качестве изготовляемых на ней растворов и изделий. Запоздалое гашение такой извести протекающей обычно уже в схватившемся растворе или бетоне вызывают мех. напряжения и в ряде случаев разрушению материала. Поэтому наилучшеё будет известь обоженная при минимальной температуре, обеспечивающей полное разложения углекислого Са и экономию топлива

Разработанный передел состоит из добычи сырья, транспортирования, хранения, дробления, и обжига.

Транспортировка может производиться ленточными конвейерами, если расстояние от карьера до завода не более 5 км, железнодорожным транспортом. Выбираем автотранспорт, что упростит подъезд к карьеру и механизацию на заводе при выгрузке.

Хранение может быть в открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может производится в щековых дробилках, если загрузочный материал твердый или средней твёрдости. Недостатком щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности, дают зерна лещадкой формы.

Т.к. загруженный материал (известняк ракушечник) мягкий, то выбираем конусную дробилку. Преимуществом конусной дробилки является отсутствие холостого хода, а следовательно меньший расход энергии, меньшая мощность электродвигателя.

Недостатки: сложные по конструкции и требуют строгого соблюдения технологических условий на монтаж, систематического ухода и обслуживания квалифицированным персоналом.



2. Схема приготовления горячей битумной мастики

Битумную кровельную горячую мастику, представляющую собой однородную массу, состоящую из битумного вяжущего наполнителя и используемую в горячем состоянии изготавливают по ГОСТ 2889-80.

Мастика может изготавливаться с добавками антисептиков и гербицидов.

Мастика предназначена для устройства рулонных кровель, а также мастичных кровель, армированных стекломатериалами.

Мастику в зависимости от теплостойкости подразделяют на:

МБК-Г-55 - теплостойкость 55°С;

МБК-Г-65 - теплостойкость 65°С;

МБК-Г-75 - теплостойкость 75°С;

МБК-Г-85 - теплостойкость 85°С;

МБК-Г-100 - теплостойкость 100°С.

Условное обозначение марок мастики состоит из ее названия мастика битумная кровельная горячая и цифры, обозначающей теплостойкость мастики определенной марки.

В обозначение марок мастики с добавками антисептиков или гербицидов после обозначения теплостойкости добавляют соответственно букву А или Г.

Пример условного обозначения мастики теплостойкостью 55⁰С:

МБК-Г-55;

То же, с добавкой антисептика: МБК-Г-55;

То же, с добавкой гербицидов: МБК-Г-55Г.



Технические характеристики

Показатель	Норма для мастики марок
	МБК-Г-55	МБК-Г-65	МБК-Г-75	МБК-Г-85	МБК-Г-100
Теплостойкость в течение 5 ч, °С, не менее	55	65	75	85	100
Температура размягчения по методу ”кольцо и шар”, 0С	55-60	68-72	78--82	88--92	105--110
Гибкость при температуре (18±2) °С на стержне диаметром, мм	10	15	20	30	40
Содержание наполнителя, % по массе
волокнистого	12--15	12--15	12--15	12--15	12--15
пылевидного	25--30	25--30	25--30	25--30	25--39
Содержание воды	Следы

По внешнему виду мастика должна быть однородной без посторонних включений и частиц наполнителя, антисептика или гербицида, не покрытых битумом.

На срезе мастики площадью 50 см² не должно быть более двух непропитанных частиц наполнителя, антисептика или гербицида размером более 0,4 мм. Мастика должна прочно склеивать рулонные материалы. При испытании образцов пергамина, склеенных мастикой, разрыв и расщепление образцов должны происходить по пергамину.

Мастика должна быть удобонаносимой: при температуре 160 -180 °С мастика массой 10 г должна свободно растекаться по поверхности пергамина размерами (50 х 100) мм ровным слоем толщиной 2 мм.

При транспортировании мастики в горячем состоянии возможно оседание наполнителя. При этом количество наполнителя (на разных уровнях транспортного средства) может отличаться от указанного в таблице соответственно для волокнистого наполнителя не более чем на 3 %, а для пылевидного - 10 %

При работе с горячими мастиками битумными следует соблюдать технику безопасности. Большинство мастик нужно готовить непосредственно перед началом выполнения работ с ними. При загустении горячей мастики ее необходимо подогреть. Естественно, что холодные мастики более безопасны и просты в работе. При приготовлении горячей мастики, необходимо не только соблюдать правила пожарной безопасности, но и готовить ее нужно вдали от сгораемых помещений. Возле места приготовления мастики в обязательном порядке должен находиться песок и вода, которые пригодятся при тушении загоревшегося битума.

Мастика горячая битумная кровельная - это однородная масса, которая имеет темно-коричневый цвет. Она отличается нетоксичностью и неводостостойкостью. Такую мастику готовят из нефтяных строительных битумов БН-50/50, высокоплавкого нефтяного битума или кровельного нефтяного битума марки БНК-45/180. Процесс приготовления битумной мастики сопровождается образованием на поверхности плавящегося битума различных примесей. Эти примеси следует удалять специальной сеткой. Для того, чтобы процесс плавления битума происходил быстрее, его необходимо разделить на мелкие кусочки. Приготовление горячей битумной мастики не настолько сложно. Здесь достаточно растопить битум в подходящем сосуде и добавить наполнитель. Нагревать битум надо до тех пор, пока он не перестанет пениться и не станет обезвоженным. Добавление наполнителя является ещё и одним из путей экономии битума. Ещё одним путём экономии битума является правильная консистенция приготовленной мастики. Для пожарной безопасности котел или бак, в котором готовится мастика, рекомендуется обмуровать кирпичом и укрепить над ними тяжелую плотно закрывающуюся крышку.

Посторонние примеси с расплавленного битума снимают сеткой, натянутой на проволоку, или консервной банкой с пробитыми в дне отверстиями и укрепленной на длинной ручке. Для быстроты плавления битум рекомендуется закладывать в бак мелкими кусками. Горячая мастика имеет ряд существенных недостатков по отношению к холодной.

Одним из главных является как раз недолговечность горячей мастики, готовить мастику следует за 2-3 ч до начала работы и применять только в горячем состоянии. Также большим недостатком является высокая опасность при проведении работ с применением горячей мастики, поскольку температура горячей мастики очень высока. Холодную же мастику можно хранить в плотно закрытой таре достаточно долгое время, также она безопасна в использовании.

Существует возможность купить битумную мастику полностью готовую к использованию. Купить битумную мастику можно как в строительных магазинах, так и на заводах-изготовителях строительных материалов на основе битума, например, такой завод есть в г. Самаре. Строительные материалы на основе битума из Самары можно заказать через интернет, конечно, если этот заказ достаточно большой. Прайсы асфальто-битумных заводов также содержат такой вид товаров, как битумные мастики. Так что купить мастику можно на асфальто-битумном заводе, воспользовавшись прайсом и сделав заказ. Также мастики присутствуют и в розничной продаже в различных строительных магазинах и супермаркетах.



Размещено на Allbest.ru

...