کوره پخت آهک از استنلس استیل

فهرست موضوعات

مقدمه

کوره آهک، کوره ای است از جنس ورق استیل 310 با سطح مات (ورق استیل 2B) که برای کلسینه کردن سنگ آهک (کربنات کلسیم) برای تولید شکلی از آهک به نام آهک زنده (اکسید کلسیم) استفاده می شود. به دلیل فلزی بودن بدنه این کوره ها، بیشترین هزینه ساخت و راه اندازی مربوط به قیمت ورق استیل 310 مورد استفاده می باشد که قرار است واکنش شیمیایی پخت آهک مطابق معادله شیمیایی زیر در آن انجام گیرد:
CaCO3 + heat → CaO + CO2
این واکنش می تواند در هر نقطه بالاتر از 840 درجه سانتیگراد (1544 درجه فارنهایت) انجام شود، اما به طور کلی در نظر گرفته می شود که در دمای 900 درجه سانتیگراد (1655 درجه فارنهایت) رخ می دهد. در آن دما فشار جزئی CO2 برابر یک اتمسفر است. درصورت نیاز به تسریع در انجام واکنش، می توان دمای کوره را تا حدود 1000 درجه سانتیگراد (1832 درجه فارنهایت) افزایش داد که در این شرایط فشار جزئی CO2 برابر 8/3 اتمسفر خواهد بود. نکته قابل توجه این است که باید از دمای بیش از حد اجتناب شود، زیرا آهک غیر واکنشی به نام "مرده سوخته" تولید می گردد. آهک آب شده (هیدروکسید کلسیم) را می توان با مخلوط کردن آهک زنده با آب تشکیل داد. با این تفاسیر لازم است ورق استیل 310 مقاومت کافی در برابر دمای بالا را داشته باشد و نوع سطح ورق و قیمت ورق استیل 310 مورد استفاده در درجه بعدی اهمیت قراردارد. به عنوان مثال الزامی در استفاده از ورق مات نمی باشد، لذا می توان به جای ورق استیل B2 از انواع ورق با سطوح صیقلی و غیر صیقلی نیز استفاده نمود.

استفاده اولیه از آهک

از آنجایی که آهک به آسانی با حرارت دادن سنگ آهک ساخته می شود، لذا از قدیم الایام شناخته شده است و تمام تمدن های اولیه از آن در ملات های ساختمانی و به عنوان تثبیت کننده در پوشش های گلی و کف ساختمان استفاده می کردند. آگاهی از ارزش آن در کشاورزی نیز باستانی است، اما استفاده از کشاورزی تنها زمانی امکان پذیر شد که استفاده از زغال سنگ تولید آن را ارزان کرد. گزارشی از کاربرد کشاورزی آن در سال 1523 ارائه شده است. اولین توصیفات کوره های آهک با آنچه که در یک قرن پیش برای تولید در مقیاس کوچک استفاده می شد، تفاوت چندانی ندارد و در گذشته آهک اغلب در بنادر کوچک ساحلی ساخته می شد.

انواع کوره 

کوره‌های آهک‌سازی دائمی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: «کوره‌های شعله‌ور» که به‌عنوان کوره‌های «منقطع» یا «دوره‌ای» نیز شناخته می‌شوند و «کوره کشی» که به کوره های دائمی یا در حال اجرا نیز معروف هستند.
-     در یک کوره شعله ور، لایه زیرین از زغال سنگ ساخته می شود و بالای کوره با گچ پر می گردد. با سوختن زغالسنگ و تولید شعله طی چند روز متوالی آهک پخته می شود و پس از سرد شدن، آهک تولیدی تخلیه می گردد. 
-    در کوره کشی که معمولاً یک سازه سنگی است، گچ یا سنگ آهک را با چوب، زغال سنگ یا کک لایه بندی و سپس روشن می کنند. با سوختن، آهک از ته کوره، از سوراخ کشش استخراج می گردد و  سپس لایه های بیشتری از سنگ و سوخت به بالا اضافه و جایگزین می شود.

کوره های اولیه

ویژگی مشترک کوره های اولیه به این شکل بود که همگی دارای یک محفظه سوزاندن به شکل فنجان تخم مرغی با ورودی هوا در پایه به نام "چشم" بودند که از آجر ساخته شده بود. سنگ آهک خرد شد (اغلب با دست) تا توده های نسبتاً یکنواخت 20-60 میلی متر خرد می شدند و در کوره وارد می گشتند. لایه های گنبدی شکل متوالی از سنگ آهک و چوب یا زغال سنگ در کوره بر روی میله های رنده ای در سراسر چشم ساخته می شد. هنگامی که بارگیری کامل می شد، کوره در پایین روشن شده و آتش به تدریج از طریق شارژ به سمت بالا گسترش می یافت. پس از سوختن، آهک خنک شده و از طریق دریچه پایین کوره خارج می شد. اندازه این کوره ها اکثرا ثابت بود و امکان ساخت کوره های بزرگتر مقدور نبود، زیرا در بالاتر از یک قطر مشخص، بار نیمه سوخته احتمالاً تحت وزن خود فرو می ریخت و آتش را خاموش می کرد. بنابراین کوره ها همیشه 25 تا 30 تن آهک در یک دوره تولید می کردند. به طور معمول کوره یک روز برای بارگیری، سه روز برای آتش زدن، دو روز برای خنک شدن و یک روز برای تخلیه زمان می برد، بنابراین یک هفته چرخش طبیعی کاری کوره بود. 

درجه سوختن با آزمون و خطا از دسته ای به دسته دیگر با تغییر میزان سوخت مصرفی کنترل می شد. از آنجایی که اختلاف دمای زیادی بین مرکز شارژ و ماده نزدیک به دیوار وجود داشت، معمولاً مخلوطی از آهک زیر سوخته (یعنی تلفات زیاد در هنگام اشتعال)، آهک خوب سوخته و مرده سوخته تولید می شد. به همین دلیل در این کوره ها راندمان سوخت معمولی پایین بود. کوره ای که به ندرت مورد استفاده قرار می گرفت به عنوان "کوره تنبل" شناخته می شد.
 

سیدرحیم کیاحسینی