Basic HTML Version
6
Keramický zpravodaj 29 (6) (2013)
(Assessment of properties of lump lime calcined in „traditional“ lime kiln)
Jan Válek, Tomáš Matas, Josef Jiroušek, Dita Machová, Veronika Petráňová, Dita Frankeová
1
Abstrakt
Laboratorní zhodnocení vzorků páleného vápna vyroben-
ých v malé experimentální peci tradičním způsobem. Vápno
vyrobené tradičním způsobem bylo porovnáno s vápnem
ze současné průmyslové výroby. Vzorky vápna byly poro-
vnány na základě porézní struktury určené rtuťovou poro-
zimetrií, analýzou specifického povrchu (BET), měrné a ob-
jemové hmotnosti, složením určeným termickou analýzou,
zkouškou reaktivity a kvalitativním popisem na základě po-
zorování v elektronovém mikroskopu.
Klíčová slova
Tradiční vápenictví, CaO, kusové vápno, malovýroba vápna
Abstract
Laboratory evaluation of samples of lump lime produced in
small-scale experimental lime kiln in a traditional way of pro-
duction. Lime produced by the traditional way of production
was compared with lime produced by a current industrial
production. Samples of lump lime were compared based on
pore structure determined by mercury intrusion porosimetry,
by analysis of surface area (BET), by specific a and bulk den-
sity, composition determined by thermal analysis, slaking re-
activity and a qualitative description in scanning electron mi-
croscope (SEM).
Keywords
Traditional lime production, CaO, lump lime, small scale
lime burning
1 Úvod
Tradiční výrobu vápna je obtížné shrnout dle jednotné-
ho typu pece či způsobu výpalu, jelikož existuje mnoho
historických variant výpalu vápna, které lze považovat za
tradiční. Jedním ze základních způsobů je ale výpal, kdy
se z vápencových kamenů postaví klenba vymezující pro-
stor ohniště, ve kterém se postupně topí dřevem popř.
alternativním palivem. Technologickým vývojem došlo
k uzavření vápence do prostoru pece umožňující efek-
tivnější využití prostoru, lepší kvalitu kontroly a navýše-
ní množství vsázky a tedy i zvýšení výkonu výroby a její
efektivity. Tímto způsobem bylo vápno páleno již v do-
bě Římské říše [1]. Výhodou takovéhoto způsobu pálení
vápna je oddělení paliva od vápence. Wingate [2] navrhuje,
1
VÁLEK Jan, Ing., Ph.D.; MATAS Tomáš, Ing.; JIROUŠEK Josef; MACHOVÁ Dita Mgr.; PETRÁŇOVÁ Veronika,
Mgr.; FRANKEOVÁ Dita Mgr.; valek@itam.cas.cz; Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR, v. v. i.,
Prosecká 76, 190 00 Praha 9
že výpal dřevem produkuje jedno z nejkvalitnějších vá-
pen. Také Eckel [3] zmiňuje, že vápno je rovnoměrněji vy-
páleno a je bělejší z pecí, které umožňují oddělený výpal
vápna od spalování paliva. Z toho lze usuzovat, že vápno
pálené v takovéto „tradiční“ vápenné peci by mělo být
velmi kvalitním produktem. Na druhou stranou jsou ta-
ké známy některé negativní vlivy. Eckel [3] poukazuje na
skutečnost, že vápenec v klenbě nad ohništěm bude pá-
len tvrdě až přepálen.
2 Experimentální program
Experimentální výpaly reprodukující tradiční způsob výpa-
lu vápna dřevem byly uskutečněny v roce 2012. Cílem by-
lo vyrobit kusové pálené vápno a popsat jeho kvalitu, ze-
jména s ohledem na určení tvrdosti výpalu v jednotlivých
sekcích pece. Dílčím cílem bylo též porozumění vlivům tra-
dičního způsobu výpalu na kvalitu produkovaného vápna.
Studie byla vedena jako srovnávací, kde byla porovnávána
vápna produkována v malé experimentální peci tradičním
způsobem [4] s vápny produkovanými průmyslově.
2.1 Suroviny
Pro srovnání mezi tradičním výpalem a současnou pro-
dukcí byly zvoleny dva druhy vysokoprocentních vápenců
z Vitošova a koněpruských vápenců z lomu Čertovy schody.
Složení vápenců je uvedeno v tabulce 1.
• Vitošov je jemně krystalický vápenec (0,05-0,25 mm)
s homogenní strukturou, viz obr. 1.
• Koněpruský vápenec je velmi kompaktní obsahující
Posouzení vlastností kusového vápna páleného v „tradiční“ vápenné peci
Tab. 1
Složení vápenců určené pomocí XRF a ztráty žíháním (LOI)
Vápenec
CaO MgO SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
MnO LOI
LSFII
VT Vitošov
54,50
0,20
0,63
0,17
0,17
0,020
40,00
2626
CS Koněprusy
55,50
0,33
0,04
0,04
0,03
0,006
42,90 31058
Obr. 1
Mikrofotografie vápence z Vitošova (VT). Prasklina
uprostřed je sekundárně vyplněna křemenem. XPL