АНАЛІЗ КОНСТРУКТИВНОГО ОФОРМЛЕННЯ ШАХТНИХ ПЕЧЕЙ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ВИСОКОЯКІСНОГО ПРОДУКТУ, ОТРИМАНОГО В ХОДІ ВИПАЛУ - Витяганець, Валентин; Пітак, Інна (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, 2024)
Проведено аналіз шахтних печей для випалу вапняку. Виявлені недоліки роботи сучасних печей при випаленні вапняку полідисперсного складу. Розглянута конструкція печі з підвищеною ефективністю, яка забезпечує збільшення продуктивності на 20‒25%, утилізацію відходів карбонатної сировини, зниження витрат тепла на 10%. В ході експериментальних досліджень було встановлено кінетичні процеси випалення. Надано дані експлуатації печі з рекомендованими конструктивними змінами. Було розглянуто питання розподілу топкових газів по перетину шахтної печі, характер руху матеріалу і газу, кінетика процесу. Розглянуто питання про використання газоподібного палива в шахтних випальних печах для виробництва вапна високої активності. Проведені дослідження вапняку високої якості, отриманого в процесі випалу в шахтній печі. За результатами cкануючої електронної мікроскопії було доведено, що отриманий в процесі випалу продукт на 100% належить до кальцію оксиду без додаткових домішок чи шкідливих речовин. За результатами поросиметрії було досліджено вапно і визначені аспекти пористої структури матеріалу, таких як діаметр та загальний об’єм пор, площа поверхні, об’ємна й абсолютна щільності. Встановлено, що матеріал містить макропори, та демонструє комбінацію щілинних та циліндричних пор. За допомогою азотної поросиметрії (за методом БЕТ методом математичного опису фізичної адсорбції, заснований на теорії полімолекулярної (багатошарової) адсорбції) була визначена площа поверхні, яка склала 84,0м2/г. Кореляція між діаметром пор і площею поверхні була визначена за допомогою методу DFT (теорія функціоналу густини) і було встановлено наступне: питома площа поверхні матеріалу – 66,5 м2/г; загальний об’єм пор – 0,18 см3/г; діаметр пор – 4,08 нм. Також було встановлено, що досліджуваний зразок містив різні групи пор в діапазоні від 0,54 нм до 33,24 нм. Групи пор мали бімодальний розподіл у матеріалі, і саме пори меншого діаметру мали форму щілини, а пори більшого діаметра виглядали як циліндричні пори. Циліндричні пори є результатом термохімічних перетворень за участю складових компонентів.