19.4. Технология обжига известняка в трубчатых вращающихся печах

Наряду с описанными выше шахтными щелевыми печами, для обжига известняка применяются также трубчатые (барабанные) и шахтные печи прямоточно и прямоточно-противоточные с круглыми сечениями шахт. Анализ производства ферросплавной извести в трубчатых вращающихся печах ЧЭМК показывает, что они имеют по сравнению с шахтными печами (по оценке В.Ф.Шевченко), следующие преимущества: 1) высокий уровень механизации технологического процесса; 2) отсутствие тяжелого физического труда; 3) высокую производительность; 4) непрерывность процесса обжига известняка. К недостаткам относят высокую капиталоемкость и несколько больший удельный расход тепла на тонну извести.

На ЧЭМК для обжига известняка сооружены пять трубчатых вращающихся печей (табл. 19.5) длиной 63–70 м и диаметром 2,4–3,6 м с улитковым устройством загрузки известняка.

Обжигу подвергают известняки Тургоякского месторождения плотностью 2,7–2,78 г/см³. Известняк имеет крупность 10–50 мм и практически полностью диссоциирует при 1200–1250С в течение 1,5–3,0 ч. Печи отапливаются природным газом или смесью его с феррогазом. Температура факела 1400–1500С. В этих печах выделяют зоны подогрева, обжига (температура футеровки 1200–1300С) и охлаждения. Трубчатые вращающиеся печи оборудованы подогревателями известняка до 150–200С, работающими на использовании тепла отходящих газов. Подогреватели обеспечили повышение производительности печей на 30–50%.

На предприятиях черной металлургии трубчатые вращающиеся печи применяют также для получения извести сталеплавильного назначения. Наряду с этими печами распространение получили печи кипящего слоя.

Таблица 19.4. Характеристика трубчатых вращающихся печей для обжига известняка Челябинского электрометаллургического комбината*

Наименование	Условный номер печи
	1	2	3
Диаметр кожуха печи, м	2,7	3,0	3,6
Длина кожуха печи, м	65,6	60,0	75
Частота вращения корпуса печи главным приводом, об./мин	0,60	0,64	0,65
То же, со вспомогательным приводом, об./мин	3,4	3,8	4,0
Мощность главного привода, кВт	100	50	132
Число опор печи, шт.	3	4	5

19.5. Улавливание и использование диоксида углерода при обжиге известняка

В процессе обжига известняка получается большое количество диоксида углерода СО₂. Поэтому в известковых цехах можно сооружать установки по улавливанию из газов печей обжига известняка диоксид углерода. Для улавливания из печных газов СО₂ следует использовать моноэтаноламин (представитель аминоспиртов RR¹NCH₂ CH₂OH), который адсорбирует СО₂ из отходящих газов печей обжига известняка. Для получения 1 т СО₂ расходуется 12 кг моноэтаноламина при расходе 325 кВтч электроэнергии.

Диоксид углерода можно получать путем избирательной адсорбции природными и синтетическими цеолитами. Цеолиты (Zeolithe – от греч. зес – вскипание и литос – камень) – минералы группы каркасных водных

____________________________

* Шубин А.Ф., Дмитриева А.А., Иванов Р.Г. Прямоточно-противоточная шахтная печь для производства активной извести //Сталь, 2001, № 5. – С. 80-81.

алюмосиликатов.

Состав цеолитов может быть выражен формулой: M_xD_y[Al_x+2ySi_zO_2x+4y+2z]nH₂O, где М и D – одно– (Na, K) и двухвалентные (Mg, Ca, Ba) катионы, соответственно. В структуре цеолитов каналы имеют диаметр 0,022-0,075 нм, что обусловливает большую удельную поверхность пор, в которых адсорбируется СО₂. При нагревании до 200–300С происходит десорбция СО₂ с переходом в газовую фазу с последующим получением жидкой углекислоты различного качества и функционального назначения (для сварочных процессов, пищевой промышленности и др.).

Процесс поглощения СО₂ оксидом кальция (известью) описывается выражением

∆W = K∙tⁿ,

где ∆W – степень карбонизации извести; t – время; K и n – постоянные).

Термодинамические характеристики реакции СаО + СО₂ = СаСО₃ и СаО + Н₂О = Са(ОН)₂ показывают, что реакция карбонизации (при 30% СО₂ в газе) предпочтительнее, чем реакция гидратации в атмосфере водяного пара (100% Н₂О). Известный промышленный опыт применения частично карбонизированной извести свидетельствует о большей скорости ассимиляции ее рудосплавным расплавом.

179