Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zależność przebiegu dekarbonatyzacji od mikrostruktury i stopnia krystaliczności skał węglanowych podczas wypalania wapna

Všianský Dalibor, Dvořák Karel, Bureš Jaroslav, Slavíček Karel

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 24/86, nr 1

2--9

PL

Zastosowanie wapienia do produkcji wapna i klinkieru odzwierciedla dwie największe gałęzie przemysłu na świecie. Dekarbonatyzacja jest kluczową częścią procesu wypalania wapna. Nie opublikowano jeszcze jednoznacznej metody prognozowania ilości ciepła potrzebnego do dekarbonatyzacji określonego surowca skalnego. W prezentowanej pracy badano dziesięć różnorodnych i bardzo czystych próbek wapienia, od neoproterozroicznych do kredowych, przy użyciu mikroskopii optycznej, dyfraktometrii rentgenowskiej i różnicowej kalorymetrii skaningowej. Próbki wykazywały podobne składy mineralne i względnie zbliżony poziom średniej wielkości krystalitów kalcytu, ale były bardzo różne mikrostrukturalnie, również pod względem średniej wielkości kryształów. Kalorymetrię wykorzystano do porównania ilości ciepła potrzebnego do dekarbonatyzacji poszczególnych próbek kalcytu. Z wyjątkiem trzech próbek o bardzo zwartej lub złożonej z dużych kryształów mikrostrukturze stwierdzono silną korelację wynoszącą 0,95, zgodnie z testem Pearsona pomiędzy średnimi rozmiarami kryształów kalcytu a ilością ciepła do dekarbonatyzacji.

EN

The use of limestone in lime and clinker production respectively represents one of the biggest industrial branches worldwide. Decarbonisation is a crucial part of the burning process. No clear prediction method of the decarbonisation heat for a particular limestone, even in a relative scale, has been published yet. In the presented research, ten diverse very pure limestone samples from neoproterozoic up to cretaceous were studied by means of light microscopy, powder XRD and differential scanning calorimetry. The samples showed similar mineralogical compositions and relatively close calcite crystallinity including mean crystals size, but very different microstructures and the crystals sizes. DSC was used to measure and compare the heat of different limestones decarbonisation. With the exception of three samples with extremely dense or coarse microstructure, a strong correlation of 0.95 according to the Pearson test between mean size of calcite crystals and the value of the decarbonisation heat was found.

2

Metoda obliczenia przepuszczalności właściwej wybranych wapieni dolomitowych

Lech R., Weisser P.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 4

401--407

PL

Podczas dekarbonatyzacji surowców węglanowych, np. dolomitu, ditlenek węgla przepływa od frontu reakcji do otoczenia przez powstałe, porowate wapno dolomitowe. W modelach matematycznych dysocjacji termicznej surowców węglanowych strumień ditlenku węgla zapisuje się przy użyciu równania Darcy’ego, w którym jednym z czynników jest przepuszczalność właściwa. Dlatego celem niniejszej pracy jest zaproponowanie sposobu obliczenia przepuszczalności właściwej wapna dolomitowego, co pozwoli na modelowanie matematyczne dysocjacji termicznej dolomitu, zachodzącej podczas produkcji różnych wyrobów, w tym szkła i materiałów ogniotrwałych.

EN

During thermal decomposition of carbonate raw materials, e.g. dolomite, carbon dioxide flows from a reaction front to environment through produced, porous dolomitic lime. In mathematical models of carbonate raw materials thermal decomposition the carbon dioxide flux is written using Darcy’s equation. Specific permeability of porous dolomitic lime is a factor included in the equation. Therefore the aim of the paper is the proposal of a calculation method of dolomitic lime specific permeability. Knowledge of the dolomitic lime specific permeability may be a base of mathematical modelling of thermal decomposition of dolomite, which occurs during production of various goods e.g. glass or refractories.

3

Dolomity świętokrzyskie jako surowiec do produkcji wyrobów ogniotrwałych z klinkieru nowego typu

Wyszomirski P., Niesyt M., Szydłak T., Goławski C.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2013

|

nr 85

335--344

PL

Dolomity świętokrzyskie uważane były do tej pory za nieperspektywiczne z punktu widzenia produkcji wyrobów ogniotrwałych. Dotyczyło to jednak jednostopniowej metody wytwarzania klinkieru dolomitowego. Aktualnie coraz częściej w praktyce przemysłowej znajduje zastosowanie dwustopniowy sposób przygotowania takiego klinkieru. W pierwszym etapie tego procesu wytwarzany jest dekarbonat, który stosunkowo łatwo otrzymuje się z wyjściowego surowca dolomitowego o drobnoziarnistej strukturze, w drugim zaś półprodukt ten poddawany jest zagęszczaniu i spiekaniu. Z tak uzyskanego klinkieru wytwarzane są dolomitowe wyroby ogniotrwałe. Do przeprowadzonych badań przeznaczono dolomity ze złóż Winna, Jaźwica i Laskowa. Stwierdzono, że w złożu Winna na drugim, środkowym poziomie eksploatacyjnym (284 m n.p.m.) występuje kopalina o bardzo drobnym uziarnieniu rzędu 0,01-0,03 mm i zawartości SiO2 wynoszącej około 2,47%. Przeprowadzone badania zagęszczonego dekarbonatu otrzymanego z tego surowca wykazały jego dobrą spiekalność i dużą odporność na hydratację w agresywnych warunkach komory klimatycznej (temperatura 40°C, wilgotność względna 70%). Stwarza to perspektywy produkcji dolomitowych wyrobów ogniotrwałych wysokiej jakości metodą dwustopniowego przygotowania klinkieru. W innych częściach złoża stwierdzono jednak występowanie dolomitu o mniej korzystnej, bardziej gruboziarnistej strukturze. Tak więc wykorzystanie kopaliny z Winnej w przemyśle materiałów ogniotrwałych wymagać będzie selektywnej jej eksploatacji. Surowiec dolomitowy z Jaźwicy i Laskowej uznano w świetle przeprowadzonych badań za nieperspektywiczny.

EN

The dolostones of the Holy Cross Mountains region so far have been considered as unsuitable for the production of refractory materials. However, this evaluation remains true only if the refractories would have been produced applying the one-stage method of a dolostone clinker manufacturing. Currently, such clinkers have been more and more often prepared applying the two-stage method. In the first stage, a decarbonate is produced which is a relatively simple process if the starting dolostone material is fine-grained; in the second stage, this semi-product is compacted and sintered. The clinker manufactured in this way is used in the production of dolostone-based refractories. Investigations were carried out on the dolostones from the Winna, Jaźwica and Laskowa deposits. It has been found that the rocks from the Winna deposit that occur at the second middle exploitation level (284 m asl) are very fine-grained (0.01-0.03 mm) and contain ca. 2.47% SiO2. Further tests on the compacted decarbonate obtained from these dolostones have revealed its good sintering properties and high resistance to hydration under aggressive conditions in a climatic cabinet (temperature 40°C, relative humidity 70%). Such a two-stage manufactured clinker is a prospective material for the production of dolostone-based refractories of high quality. As other parts of the Winna deposit contain more coarse-grained dolostones, thus inferior for the process considered, the utilization of the rock in Winna would require its selective exploitation. The dolostones from Jaźwica and Laskowa have been found to represent rocks unsuitable for the two-stage clinkering method.

4

Charakterystyka strukturalno-teksturalna wybranych dolomitów krajowych w aspekcie procesu ich dekarbonatyzacji

Niesyt M., Szydłak T., Wyszomirski P., Wodnicka K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2012

|

nr 83

121-129

PL

Surowcom dolomitowym stosowanym m.in. do produkcji materiałów ogniotrwałych stawia się wiele wymagań, do których zalicza się odpowiedni i jednorodny skład chemiczny, a także właściwą mikrostrukturę i teksturę. Te ostatnie cechy wyrażają się zwłaszcza odpowiednimi wymiarami kryształów dolomitu, gradacyjnymi przejściami między obszarami drobno- i grubokrystalicznymi, nieznacznymi wymiarami ewentualnych skupień faz domieszkowych i ich równomiernym rozproszeniem, a także małą porowatością. Kryteria te spełniajątylko nieliczne krajowe kopaliny dolomitowe. Do badań przeznaczono dolomity z Brudzowic, Ząbkowic Będzińskich i Żelatowej (region śląsko-krakowski), Winnej (region świętokrzyski) oraz Ołdrzychowic (region dolnośląski). Zróżnicowana ich mikrostruktura - wykazana głównie w badaniach mikroskopowych w świetle przechodzącym - wpływa w istotny sposób na proces dysocjacji termicznej dolomitu CaMg[CO3]2 i właściwości otrzymanego dekarbonatu, który stanowi półprodukt w procesie wytwarzania dolomitowych materiałów ogniotrwałych. Przeprowadzone badania wykazały, że - obok tradycyjnie stosowanego w krajowej technologii dolomitu triasowego z Brudzowic - perspektywicznym surowcem może być dolomit dewoński z Winnej, m.in. ze względu na jego wybitnie drobne uziarnienie.

EN

Dolostones used, among other things, in producing refractory materials must meet many requirements, including proper and uniform chemical composition as well as appropriate microstructural and textural development. These petrographic features include the sizes of dolomite crystals, gradation of the grain size among the finer- and coarser-crystalline rock areas, insignificant dimensions of accumulations of deleterious admixtures and - if present - their uniform dispersion, and low porosity of dolostone. These criteria are met by a few dolostones quarried in Poland. This study was carried out on rock samples from Brudzowice, Ząbkowice Będzińskie and Żelatowa (Silesia-Cracow region), Winna (the Holy Cross Mountains) and Ołdrzychowice (Lower Silesia). Their microstructure observed in transmitted light microscopy is diversified and significantly affects thermal dissociation of dolomite CaMg[CO3]2 and the properties of the product obtained, i.e. the decarbonate that is a semi-product in further manufacturing dolomite refractory materials. The results indicate that besides the Triassic dolostone from Brudzowice - traditionally utilized in the domestic refractories industry - the Devonian dolostone quarried in Winna may become a perspective raw material, considering - among other things - its distinctive fine grain size.

5

Rozwój modelowania matematycznego dekarbonatyzacji wapieni

Lech R.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 4

187-199

PL

W artykule przedstawiono dwa podejścia do opisu dekarbonatyzacji wapieni: dekarbonatyzację ziarna wapienia i dekarbonatyzację wsadu wapienia w piecu szybowym. Wprowadzenie najwolniejszego etapu do opisu dekarbonatyzacji ziarna wapienia było podstawą sformułowania matematycznego modelu procesowego dekarbonatyzacji. W dalszym rozwoju modelowania matematycznego dysocjacji wapieni zastosowano w obu wspomnianych podejściach między innymi bilanse masy i ciepła oraz równania rozkładu temperatury np. w nieprzereagowanym rdzeniu ziarna oraz w wytworzonym wapnie z warunkami brzegowymi dla transportu ciepła i stężenia ditlenku węgla na powierzchni rozdziału ciało stałe – gaz. Na opór przepływu gazów przez wsad oraz dekarbonatyzowanego wsadu przez szyb pieca stosuje się równania ruchu. W modelach tych nie uwzględnia się kontrakcji warstwy wsadu powstającej podczas dysocjacji na skutek skurczu, rozkruszania się i przemieszczania się ziaren wsadu względem siebie. Kontrakcja warstwy wapienia podczas dysocjacji jest obecnie przedmiotem badań.

EN

The two approaches to mathematical modeliing of thermal decomposition of limestones are presented in the paper. They are: thermal decomposition of limestone grain and thermal decomposition of the limestone charge in shaft furnace. The introduction of the slowest stage to describe the thermal decomposition of a limestone grain was the base for formulation of a mathematical model of thermal decomposition of limestone grain. In the both above mentioned approaches the mass and the heat balances and equations of temperature distribution e.g. in unreacted core of the grain and in arose lime layer together with the boundary conditions for heat transfer and carbon dioxide concentration on the solid/gas interface are applied in the further development of mathematical modelIing of thermal decomposition of limestones. The equations of motion are used to calculate the bed resistance force to gas flow movement and shaft walls resistance to charge movement. The contraction of charge is neglected in the models. The contraction occurs during thermal decomposition due to shrinkage, crumbling and reciprocal dislocation of the charge grains during flow through a furnace shaft. The contraction of a layer of limestone grains due to thermal decomposition is presently the subject of study.