
Proces produkcyjny wapna rozpoczyna się od wypału kamienia
wapiennego pochodzącego z kopalni odkrywkowych. Zakład Wapienniczy
Kujawy czerpie surowiec pochodzenia jurajskiego z położonej
w niedużej odległości kopalni w Wapiennie. Selektywna eksploatacja
tego złoża zapewnia wysoką jakość wyrobów powstałych w dalszych
procesach produkcyjnych.
Wyselekcjonowany kamień wapienny trafia do dwóch pieców szybowych
szwajcarskiej firmy Maerz, gdzie jest wypalany. Piece te są
najnowocześniejszymi urządzeniami do wypału wapna, a w Zakładzie
Wapienniczym Kujawy zostały zainstalowane jako pierwsze w
Polsce. Każdy z nich charakteryzuje się wydajnością 450 ton
na dobę (łączna wydajność 900 ton), jest w pełni zautomatyzowany
i opomiarowany, co pozwala na precyzyjną kontrolę procesu
wypału.
Każdy z niezależnych pieców, o wysokości 56 m, składa się
z dwóch szybów ("A" i "B") działających
naprzemiennie. Cykl naprzemienny trwa ok. 12 minut i polega
na tym, że w tym samym czasie w jednym z szybów następuje
wypał, a w drugim następuje regeneracja (odzysk) ciepła nagromadzonego
w złożu kamienia. W każdym z szybów można wyróżnić trzy strefy
(od góry) :
- strefę podgrzewania
- strefę wypalania
- strefę wychładzania
Kamień wapienny podawany jest do pieca od góry za pomocą
wózków szynowych (tzw. skipów). Skipy transportują surowiec
cyklicznie. Jeden wsad składa się z 7,3 t kamienia o granulacji
40-100 mm i przebywa w piecu, przechodząc przez wszystkie
strefy, ok. 22 godziny. Strefą, w której dochodzi do najważniejszych
reakcji, jest strefa wypalania.
W strefie wypalania kamień wapienny (składający się głównie
z węglanu wapnia - CaCO3) poddawany jest działaniu
podwyższonej temperatury. Ciepło wypału pochodzi z procesu
spalania oleju opałowego (mazutu). W celu podtrzymania procesu
spalania wtłacza się do pieca również powietrze.
W piecu Maerza wypał następuje współprądowo, tzn. surowiec,
powietrze (pod ciśnieniem 300 mbar, na schemacie instalacja
w kolorze niebieskim) oraz mazut podawane są z góry, z tego
samego kierunku. W przeciwieństwie do przeciwprądowych procesów
wypału (np. w piecach obrotowych), gdzie surowiec podawany
jest z przeciwnego kierunku niż paliwo i powietrze, proces
współprądowy jest mniej energochłonny, a produkt bardziej
reaktywny.
Przy pełnej wydajności pieca, na wypał jednego wsadu surowca
(7,3 t) potrzeba ok. 400 l mazutu, a w efekcie powstaje ok.
4,2 t wapna w bryłach (CaO). Strata masy wynika z reakcji
chemicznej, w której z kamienia wapiennego uwolniony zostaje
dwutlenek węgla - CO2). Cały proces zachodzi w
temperaturze powyżej 900 oC. Wypalone bryłki, przed wybraniem
z pieca muszą być ochłodzone do temperatury ok. 80 oC.
Układy odprowadzenia spalin pieców Maerza wyposażone są w
wysokowydajne filtry, dzięki którym gazy odlotowe pochodzące
z procesu wypału, zawierające głównie dwutlenek węgla, parę
wodną oraz nadmiar powietrza, są przed uwolnieniem do atmosfery
odpylane.
Bezpośrednim produktem wypału jest wapno palone w bryłach.
Bryły stanowią asortyment gotowy do sprzedaży. Jako produkt
finalny składowane są w zbiornikach (tzw. silosach), z których
są ładowane bezpośrednio na wagony kolejowe lub na przystosowane
do tego celu samochody.
Wapno palone w bryłach jest jednak głównie półproduktem poddawanym
dalszej obróbce.
Otrzymuje się z niego wapno palone kruszone powstające w procesie
rozdrabniania brył na kruszarkach młotkowych. Wapno palone
kruszone jest również magazynowane w zbiornikach, skąd odbierane
jest transportem samochodowym.
Wapno palone mielone otrzymywane jest poprzez zmielenie w
młynach wapna palonego kruszonego. Wapno palone mielone jest
ładowane na wagony kolejowe lub na przystosowane do tego celu
samochody.
Wapno palone kruszone poddawane jest również procesowi hydratacji
tzn. reakcji z wodą w urządzeniach zwanych gaszalniami. Finalnym
produktem tego procesu jest wapno suchogaszone, zwane również
"hydratem". Istotą przemiany zachodzącej w gaszalniach
jest przyłączenie cząsteczki wody do cząsteczki tlenku wapniowego
:
Z chemicznego punktu widzenia produkt wypału i produkty
jego fizycznej obróbki -kruszenia i mielenia (a więc bryły,
wapno palone kruszone i mielone) są tlenkiem wapnia. Wapno
hydratyzowane jest natomiast zasadą - wodorotlenkiem wapniowym.
Hydrat jest magazynowany luzem w zbiornikach, skąd w takiej
postaci odbierany jest transportem samochodowym lub kolejowym.
Produkt ten może być również konfekcjonowany. Na pakowarce
karuzelowej pakowany jest w worki o masie netto 25 kg, a następnie
paletyzowany i zabezpieczany kapturami foliowymi. Worki na
paletach mogą być odbierane transportem samochodowym lub kolejowym.
|