3. Производство извести

Известь получают путем обжига сырья в различных тепловых агрегатах, наиболее распространенным из которых являются шахтные печи.

Рисунок 1. Шахтная печь для обжига извести: 1 - шахта печи; 2 - механизм для передачи известняка и топлива; 3 - зона подогрева; 4 - зона обжига; 5 - зона охлаждения; 6 - подача воздуха; 7 - разгрузочный механизм [2]

Эти печи представляют собой вертикально смонтированные усеченные металлические конусы, соединенные основаниями друг с другом и офутерованные с внутренней стороны огнеупорным материалом. Высота печи составляет около 20 м. С верхней части печи через загрузочный механизм загружаются послойно при пересыпном способе куски известняка размером от 5 до 20 см и твердое топливо (кокс). Под собственным весом вся загрузочная масса продвигается вниз печи навстречу горячим газам и обжигается в зоне сгорания топлива при температуре от 800 до 1 000°С, поступая в выгрузочную часть печи. На выходе из печи получают обожженный продукт в виде кусков от белого до серого цвета, который называют комовой известью "кипелкой". При нагревании углекислый кальций диссоциирует по реакции:

СаСО₃ = СаО + СO₂ (4)

Оксид кальция является основой извести, в состав которой помимо СаО входит оксид магния и различные примеси, которые содержались в известняке. По содержанию оксида магния в комовой извести она подразделяется:

- на кальциевую - до 5 % MgO;

- магнезиальную - до 20 %;

- доломитизированную - до 40 %.

Одним из основных требований к растворам и бетонам является получение однородной структуры с распределением вяжущего в ней в виде тонких слоев, что приводит в общем случае к получению материала с максимальной прочностью. Естественно, добиться такого распределения вяжущего в случае использования комовой извести - задача весьма проблематичная, поэтому комовая известь является, по сути дела, полуфабрикатом, который необходимо перевести в состояние, когда оно могло быть легко и равномерно перемешано с заполнителями.

На практике это достигается двумя путями: химическим и механическим. Химический путь заключается в затворении комовой извести «кипелки» водой, при этом можно получить три вида продуктов перевода:

- порошкообразную гидратную известь "пушонку";

- известковое тесто;

- известковое молоко.

Для получения порошкообразной извести "пушонки" комовую известь затворяют водой, количество которой принимают из расчета, чтобы воды хватило только на химическую реакцию, которая протекает по схеме

СаО + Н₂O = Са(ОН)₂ (5)

В производственных условиях гидратную известь "пушонку" получают гашением в специальных аппаратах, называемых гидраторами. Такая известь с заполнителями перемешивается в сухом состоянии и затворяется водой. При затворении комовой "кипелки" большим количеством воды, больше чем необходимо на химическую реакцию, получается известковое тесто, которое представляет собой пластичную массу, содержащую около 50 % воды и 50 % гидратной извести «пушонки». Известковое молоко получается затворением комовой извести еще большим количеством воды, чем для получения теста. Второй путь - механический, состоит в помоле комовой извести в тонкий порошок, т. н. известь молотую "кипелку", основой которой является, также как и комовой извести, оксид кальция. [1]