Calcinación de piedra caliza

Tipos de máquinas usadas en la calcinación de piedra caliza

El principal uso industrial de la piedra caliza es la producción de cal (óxido de calcio), que se logra mediante la **calcinación de la piedra caliza** utilizando varios tipos de máquinas. La principal máquina de producción de cal a gran escala es el horno de cal, del cual existen muchos diseños y variaciones diferentes, que incluyen:

• Horno de cal de eje vertical: Este es un diseño clásico de un horno de cal que tiene grandes pozos verticales similares a chimeneas. El horno de cal vertical funciona alimentando alternativamente capas de piedra caliza y combustible de combustión, con la piedra caliza siendo calentada por la transferencia de calor vertical descendente de la combustión.
• Horno de cal vertical moderno: Una variación contemporánea del horno de cal de eje vertical tradicional que es más eficiente. Utiliza una variedad de combustibles, incluido carbón, gas natural, petróleo y energía eléctrica, para calcinar la piedra caliza.
• Horno de cal horizontal: En general, los hornos de cal horizontales tienen menos aplicaciones populares. En algunas regiones, también se conocen como hornos de cal rotatorios. Los hornos son un tipo de horno paralelo que reemplaza el modelo de horno vertical fijo por uno horizontal. El horno está formado por un cilindro rotatorio ligeramente inclinado hacia abajo, y la fuente de calor son con frecuencia combustibles fósiles.
• Sistemas de cogeneración (CHP): Los sistemas de cogeneración (CHP) también se conocen como sistemas de cogeneración. El sistema está diseñado para generar simultáneamente electricidad y calor útil a partir del proceso de calcinación de la piedra caliza. La energía utilizada se puede aumentar significativamente al hacer esto.
• Hornos de cal de alta eficiencia: La producción de cal viva a partir de piedra caliza mediante el uso de hornos de cal de alta eficiencia ayuda a reducir las emisiones de carbono por tonelada de cal viva producida y aumentar la eficiencia del horno.

Especificación y mantenimiento de la calcinación de la piedra caliza

El componente principal para la calcinación de la piedra caliza en el proceso de fabricación de la cal es el horno de cal. A continuación se muestran las especificaciones correspondientes a algunos ejemplos de las muchas configuraciones diferentes de los hornos de cal.

• Pozos verticales

• Diámetro del pozo

  Generalmente 3 ~ 6 m. Ajustar de acuerdo con la capacidad de producción.

• Altura total

  H ≥ 15-20 según los requisitos específicos.

• Profundidad de hundimiento

  2-3 m para piedra calcinada.

• Capacidad

  Por cada 1 m3 de volumen, el dióxido de carbono de la piedra caliza es de 3-4 t.

• Conservación del agua

  Los pozos verticales suelen tener más de 3 años.

Mantener periódicamente los hornos de cal que se someten a la calcinación de la piedra caliza es crucial para garantizar su integridad estructural y su capacidad para producir cal continuamente. Uno de los aspectos más cruciales del mantenimiento es garantizar que la puerta del horno esté bien cerrada. El objetivo de cerrar esta puerta es asegurar que el calor generado dentro del horno permanezca atrapado. Esto, a su vez, contribuye a una producción efectiva de cal, al tiempo que reduce el consumo de combustible.

Cuando se opera un horno de cal de eje vertical, es fundamental controlar la temperatura. Los operadores deben comprobar regularmente la temperatura de combustión y calcinación de la piedra caliza en el horno de cal. Deben ajustar inmediatamente el suministro de combustible y el flujo de aire para garantizar la correcta calcinación de la piedra caliza si encuentran algún cambio anormal. Además, la calidad de la piedra caliza debe comprobarse y filtrarse regularmente. Los operadores también deben limpiar periódicamente las cenizas residuales de la cal quemada en el horno de cal para evitar obstrucciones y asegurar un suministro uniforme de material.

Además, los operadores deben comprobar periódicamente la tubería de agua y el rociador del horno de cal de eje vertical para evitar obstrucciones debido a impurezas en el agua. El rociador debe revisarse y limpiarse con frecuencia para garantizar una refrigeración eficaz y la eliminación del polvo.

Finalmente, cuando se realiza la calcinación de piedra caliza utilizando hornos de eje vertical, los operadores deben registrar con frecuencia los parámetros operativos clave. También deben analizar los datos, realizando ajustes oportunos para optimizar el proceso de producción. Además, los datos operativos deben mantenerse durante mucho tiempo para que puedan utilizarse como referencia en el mantenimiento posterior del equipo y la optimización de los procesos de producción.

Escenarios de uso de la calcinación de piedra caliza

Algunas aplicaciones de la piedra caliza calcinada son las siguientes:

• Producción de cemento: La principal aplicación de la calcinación de la piedra caliza es en la producción de cemento. El 95% de las parejas se calientan en un horno para obtener cal viva, CaO, para reacciones posteriores en las que se une. Además de una excelente resistencia, el cemento seco es conocido por su excelente flexibilidad.
• Producción de cal: Como se mencionó anteriormente, la piedra caliza se utiliza principalmente para la producción de cal a través del proceso de calcinación de la piedra caliza. Esto produce cal viva, que puede producir cal hidratada reaccionando con agua. La cal tiene muchas aplicaciones en la construcción, la producción de metales, el tratamiento del agua, la agricultura y varios procesos industriales.
• Producción de vidrio: La piedra caliza calcinada es una de las materias primas esenciales en la fabricación del vidrio. La cal viva, que se produce por la calcinación de la piedra caliza, actúa como fundente, disminuyendo el punto de fusión de las materias primas y mejorando la claridad y la durabilidad del vidrio.
• Producción de acero y metales: En la producción de acero y otros metales, la piedra caliza calcinada se utiliza como fundente para eliminar impurezas de los minerales metálicos. Su componente principal, el óxido de calcio, reacciona químicamente con impurezas como la sílice, la alúmina y el fósforo, formando escoria que se separa del metal purificado.
• Estabilización del suelo: La estabilización del suelo o la mejora de las propiedades del suelo es otro uso del óxido de calcio. Al introducir cal viva, la capacidad de carga del suelo aumenta a medida que se vuelve menos plástico y más rígido. También se mejoran rasgos como la permeabilidad y la compresibilidad, lo que reduce la probabilidad de erosión y derrumbes de la tierra.

Cómo elegir la calcinación de piedra caliza

Hay varios factores a considerar al elegir la maquinaria de calcinación de piedra caliza: piedra caliza adecuada para el producto final, fuentes de combustible, cantidad de emisión de CO2, eficiencia energética, capacidad, velocidad de rotación, disponibilidad de garantía y piezas de repuesto, instalación y servicios de capacitación.

Elegir el tipo correcto de piedra caliza es uno de los primeros pasos. El tipo de piedra caliza disponible puede afectar el tipo de máquina que se utiliza. Mucha piedra caliza tiene mucho carbonato de magnesio, lo que puede cambiar la forma en que reacciona cuando se calienta. Debido a esto, la temperatura a la que se cocina la piedra caliza puede ser diferente. Esto podría influir en el tipo de máquina que se elige y en el tipo de combustible que necesita.

Piense en el tipo de combustible que una operación puede utilizar antes de seleccionar el calcinador. Algunas máquinas utilizan carbón, petróleo, gas o electricidad, y el combustible necesario afectará los costos y el medio ambiente. Por ejemplo, utilizar carbón puede ser más barato que el gas, pero podría afectar más al aire. Si un lugar tiene un suministro constante de un combustible específico, puede ser mejor elegir una máquina diseñada para ese combustible.

La cantidad de dióxido de carbono (CO2) que la máquina libera al aire es algo a considerar. Algunas máquinas emiten menos CO2 que otras. Elegir una máquina que emita menos CO2 podría ser una forma de ayudar al medio ambiente, aunque puede costar más al principio.

La eficiencia energética es otro aspecto importante a considerar. La cantidad de energía que utiliza una máquina para calentar la piedra caliza es clave. Algunas máquinas utilizan menos energía para producir la misma cantidad de cal viva. Una máquina más eficiente en energía puede costar más, pero podría ahorrar dinero a largo plazo en las facturas de energía.

Luego, considere la capacidad y la velocidad de alimentación de la máquina. Esto significa cuánta piedra caliza cruda puede manejar una máquina en un tiempo específico. Diferentes empresas tienen diferentes necesidades en función de su tamaño y los productos que desean fabricar.

La velocidad a la que la piedra caliza gira en la máquina es importante. Las velocidades más lentas brindan una mejor calidad del producto, pero la máquina puede tardar más en terminar su trabajo. Algunas máquinas de alto rendimiento pueden procesar más material en un día que otras.

Investigue la duración de la garantía que viene con la máquina y la facilidad para obtener piezas de repuesto en caso de que se averíe. Esto puede permitir que una empresa evite costos de reparación elevados. También es importante verificar los servicios que ofrece una empresa al instalar la máquina y al capacitar a su personal sobre cómo utilizarla correctamente.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la reacción química que ocurre durante la calcinación de la piedra caliza?

A1: La reacción química que ocurre durante la calcinación de la piedra caliza es CaCO3(g) > CaO(g) + CO2(g). Es la descomposición del carbonato de calcio. Da como resultado la formación de óxido de calcio (cal) y dióxido de carbono.

P2: ¿Cuáles son las zonas térmicas en un horno utilizado para la calcinación de piedra caliza?

A2: Las zonas térmicas en un horno utilizado para la calcinación de piedra caliza son la zona de precalentamiento, la zona de cocción y la zona de enfriamiento. La zona de precalentamiento lleva la piedra caliza a la temperatura de calcinación. La zona de cocción mantiene la temperatura para la calcinación. En la zona de enfriamiento, la cal viva se enfría.

P3: ¿Qué maquinaria se utiliza para la producción a gran escala de cal viva?

A3: El horno de cal es la maquinaria adecuada para la producción a gran escala de cal viva. Tiene diferentes diseños, como hornos de eje vertical, hornos horizontales y hornos rotatorios. Entre estos, los hornos rotatorios son los más comunes.

P4: ¿Cuál es el efecto de la temperatura en la calcinación de la piedra caliza?

A4: La calcinación de la piedra caliza ocurre a una temperatura específica. Si la temperatura es inferior a 800 a 900 °C, la descomposición de la piedra caliza no ocurrirá. Si la temperatura es superior a 1000 °C, la cal viva comenzará a hidratarse y formará óxido de calcio.