Wapiennik (budowla)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Schemat pieca wapiennego
Stary wapiennik we wsi Rogóżka datowany na 1934 rok
Wypalarnia wapienia koło Tyńca
Wapiennik z Żelaźnie

Wapiennik (także: piec wapienniczy lub piec wapienny) – piec szybowy, przeznaczony do wypalania wapna i skał wapiennych (kamień wapienny), w celu uzyskania z nich wapna palonego.

Na terenie Małopolski nazywa się tak również kamieniołom wapienia.

Technologia wypalania wapienia[edytuj | edytuj kod]

Wapienniki rozgrzewano do temperatury 900-1000 °C najczęściej pozyskiwanym z pobliskich lasów drewnem lub węglem kamiennym (także torfem). Wkład ładowany był od góry za pomocą prostych, drewnianych konstrukcji.

Piec pracował w sposób ciągły. Otwór w górnej części szybu zasypywano na przemian warstwami kamienia wapiennego i paliwawęgla drzewnego, torfu lub węgla kamiennego. Wsad obsuwając się w dół szybu pieca był podgrzewany spalinami ze strefy wypału, następnie węgiel ulegał zapaleniu i w strefie wypalania, gdzie temperatura dochodziła do 1200 °C, kamień wapienny ulegał rozkładowi według reakcji:

CaCO3 + ciepło → CaO + CO2

Dwutlenek węgla – CO2, ze spalinami uchodził do atmosfery, a wapno palone ochłodzone w dolnej części pieca, było wybierane przez dolny szyb jako gotowy produkt.

Proces prażenia wapna[edytuj | edytuj kod]

Piec pracował w sposób ciągły. Przez otwór w górnej części szybu zasypywano na przemian warstwami kamień wapienny i paliwo (węgiel drzewny, torf lub węgiel kamienny). Dostawa surowca do pieca odbywała się zazwyczaj po drewnianej estakadzie z poziomu eksploatacji kamienia do otworu zasypowego. Wsad obsuwając się w dół szybu pieca był podgrzewany spalinami ze strefy wypału, następnie węgiel ulegał zapaleniu i w strefie wypalania gdzie temperatura dochodziła do 1200 °C, kamień wapienny ulegał rozkładowi według reakcji: CaCO3 → CaO + CO2 Dwutlenek węgla CO2, ze spalinami uchodził do atmosfery, a wapno palone w dolnej części pieca ochłodzone, było wybierane przez dolną furtę jako gotowy produkt.

Szyb pieca wapiennego w swojej górnej części miał nadbudowany zwężającym się kominem z cegły, w celu uzyskania większego ciągu i szybszego przebiegu procesu technicznego.

Opis produkcji wapna palonego[edytuj | edytuj kod]

Od góry wsypywano do pionowego, wymurowanego cegłami szybu na przemian warstwy wapieni i warstwy palne. Stosowanym paliwem było początkowo drewno (najczęściej bukowe), później węgiel kamienny. Ciepło wytworzone wskutek spalania tych paliw inicjowało termiczny rozkład zawartego w skałach węglanu wapnia na wapno palone, czyli tlenek wapnia (CaO) oraz dwutlenek węgla (CO2). Ponieważ proces ten wymaga utrzymania wysokiej temperatury, szyb pieca izolowany był z zewnątrz warstwą ziemi. Ściany wapiennika wzmacniano dodatkowo grubymi, metalowymi prętami. Wypalany surowiec zsypywał się w dół szybu w przeciwprądzie do ruchu gorącego powietrza. Po wypaleniu się zawartości pieca powstałe bryły wapna palonego usuwano przez dolny otwór, starając się nie mieszać produktu z zalegającym na dnie popiołem drzewnym lub węglowym. Następnie bryły wrzucano do dołów z wodą, w których zachodził, wyzwalający duże ilości ciepła, proces gaszenia wapna. Tak otrzymywano produkt końcowy – wapno gaszone czyli wodorotlenek wapnia (Ca(OH)2). Należy dodać, że nie marnowano powstałego w piecu popiołu, wykorzystując go jako nawóz.

Zasada działania szybowego pieca wapienniczego[edytuj | edytuj kod]

Główny składnik skały wapiennej: kalcyt (węglan wapnia CaCO3), jest wydobywany, kruszony i sortowany na różne frakcje. Wapno uzyskuje się, wypalając go poprzez zasyp wraz z paliwem do pieca od góry. W wyniku spalania paliwa następuje proces rozkładu węglanu wapnia w temperaturze 950 – 1200 °C na tlenek wapnia (czyli wapno palone) i uchodzący do atmosfery w postaci spalin dwutlenek węgla. Reakcję tą wyraża się wzorem: CaCO3 + Q (ciepło) ⇒ CaO + CO2. Ogień utrzymywano stale w środkowej części pieca, a od góry ładowano warstwami: tłuczeń kamienia wapiennego i paliwo (węgiel kamienny lub koks, dawniej drewno lub węgiel drzewny). Studzenie wypalonego wapna następowało od dołu strumieniem powietrza podtrzymującego ogień. Również od dołu, przez otwory obsługowe, wybierano wypalone wapno palone wraz z popiołami. Nadmuch powietrza odbywał się otworami powietrznymi.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]