Самым древним в истории развития техники является произ­водство строительных материалов. Строительные материалы не­обходимы для постройки зданий, мостов, туннелей, плотин и дру­гих сооружений.

В глубокой древности первые каменные строения складывали насухо из больших часто неотесанных камней, плотно пригоняв­шихся друг к другу. Однако такие постройки были непрочными. Примерно 3 тысячи лет назад для связывания отдельных камней стали применять вяжущие вещества, первыми из которых были гипс и известь.

Вяжущими веществами называются порошкообразные мате­риалы, которые при смешивании с водой образуют пластичную массу, со временем затвердевающую в прочное камневидноетело.

Первоначально полученную при обжиге в виде комьев из­весть измельчали путем ее гашения водой. Так как соединение комовой извести с водой (гашение) сопровождается выделением тепла, вызывающего быстрый нагрев и кипение воды, то комовая известь получила название «кипелки». В настоящее время комо­вую известь-кипелку измельчают также в машинах (дробилках, мельницах).

В Древнем Риме потребности строительной техники вызвали широкое производство извести для применения ее в кладочных и штукатурных растворах. Этому способствовало открытие важ­ного свойства извести —способности в смеси с тонкоизмельчен^ ными добавками продуктов вулканических извержений (туф, пем­за, пепел) или недообожженного глиняного кирпича затверде­вать не только в воздушно-сухих условиях, но и в воде. Добавки, обеспечивающие водостойкость вяжущего, получили название гидравлических.

В России первый завод, изготовляющий известковое вяжущее с гидравлическими добавками в виде толченого кирпича (це - мянки), был построен в Москве в конце XVII в.

В начале XVIII в. было получено новое ценное вяжущее — гидравлическая известь. Было замечено, что известняки, содер­жащие глинистые примеси, после обжига и тонкого измельчения медленно гасятся и приобретают способность затвердевать в во­де. Гидравлическую известь стали применять для кладки фунда­ментов зданий, подземных и гидротехнических сооружений. Это привело к еще более значительному расширению производства извести.

С начала XX столетия объем известковых строительных рас­творов в индустриальном строительстве стал постепенно умень­шаться. Известковые растворы с успехом вытесняются из стро­ительной практики такими эффективными вяжущими, как высо­копрочный и водостойкий портландцемент, быстро твердеющий и более дешевый строительный гипс. Однако потребность в из­вести продолжает увеличиваться. Это объясняется тем, что из­весть получила широкое применение как основной компонент многочисленных технологических процессов.

В промышленности строительных материалов известь в боль­шом количестве применяют в производстве силикатного кирпича и силикатобетонных изделий. В непрерывно возрастающем объ­еме потребляют известь металлургическая и химическая промыш­ленность. Большое количество извести используется в производ­стве сахара, бумаги, целлюлозы, битума, дезинфекционных средств. Выпуск извести в СССР в 1969 г. составил 21,3 млн. г, что значительно больше, чем в любой другой стране мира.

В развитии технологии производства извести можно отметить следующие этапы. На первом этапе, длившемся в ряде стран до начала XX в., технология обжига извести была весьма прими­тивной. Собранные или добытые в карьере вручную куски извест­няка подвергались естественной сушке в кучах с последующим обжигом в напольных или камерных печах.

Напольная печь представляет собой сложенные в кучу чере­дующиеся слои каменного угля и известняка. Снаружи кучу об­кладывают крупными кусками известняка и обмазывают глиной. Под кучей устраивают очаг, в который кладут дрова. Часто на­польные печи устраивали так, что тремя стенами их служил пласт известняка, а четвертую (фасадную) выкладывали из кусков из­вестняка на глиняном или известковом растворе.

Время обжига известняка в напольной печи длилось до двух недель. Выгрузка печи производилась вручную и продукция под­вергалась тщательной ручной сортировке, так как брак («недо­жог» извести) доходил до 35% общего количества извести в на­польной печи. Расход топлива при этом доходил до 800 кг на 1 т извести. Вследствие применения тяжелого ручного труда сто­имость продукции была высокой.

Камерная печь периодического действия отличается от на­польной тем, что стенки камеры складываются из кирпича и в своде камеры устраивается отверстие для выхода дымовых газов.

Второй этап развития известкового производства характери­зуется применением для обжига непрерывно действующих мно­гокамерных (кольцевых) и шахтных немеханизированных печей. При этом для бесперебойного обеспечения печей известняком ор­ганизуется механизированное карьерное хозяйство.

Кольцевая печь представляет собой замкнутый кольцевой ка­нал, условно разделенный на камеры. Число камер в кольцевой печи достигает 16.

Шахтная немеханизированная печь представляет собой вер­тикально установленную цилиндрическую шахту. Обжигаемый материал размером 100—'200 мм загружается сверху в шахту слоями вперемежку («впересыпку») со слоями кускового твердо­го топлива (кокс, антрацит). Загружаемые сверху материалы по мере ручной выгрузки извести из нижней части печи опускаются вниз. Воздух на горение поступает в шахту снизу, нагревается за счет опускающейся горячей извести и поступает в зону обжи­га. Дымовые газы выходят из шахты через дымовую трубу или отсасываются из нее вентилятором.

Таким образом, в кольцевых печах и немеханизированных шахтных печах используется тепло отходящих газов и остыва­ющей извести, в связи с чем они значительно экономичнее дей­ствующих периодически однокамерных и напольных печей. Суще­ственным недостатком печей этого типа являются применение ручного труда в процессах загрузки и выгрузки материалов и низкие съемы продукции с единицы полезного объема печи.

Третий этап развития производства извести характеризуется широким внедрением механизированных шахтных и вращающих­ся печей большой единичной мощности. Этот этап начался в на­шей стране после Великой Октябрьской Социалистической рево­люции в годы первых пятилеток. В 1929—1930 гг. началось по­всеместное строительство полностью механизированных шахтных пересыпных печей системы «Трубострой», а затем печей инже­нера Иссерлиса и института РОССТРОМПРОЕКТ (позднее пе­реименованного в ГИПРОСТРОМ).

Шахтные печи производительностью 50—200 т извести в сут­ки, оборудованные механизмами и устройствами для автоматиче­ской загрузки и выгрузки материалов и управляемые с централь­ного диспетчерского пульта, строятся на известковых произ­водствах в текущей пятилетке. В известковое производство различных отраслей народного хозяйства будут внедряться шахт­ные пересыпные печи (на твердом топливе) производительностью 200—450 т/сут и шахтные печи на газообразном и жидком топли­ве производительностью 100, 200 и 500 т/сут.

Первые вращающиеся печи для обжига извести появились в СССР в бумажной, химической и металлургической промышлен­ности, начиная с 1947 г. В промышленности строительных мате­риалов первая известеобжигательная печь размером 2,5X46 м, Производительностью 112 т извести в сутки пущена на Нориль­ском цементном заводе. В 1957 г. пущены вращающиеся печи на Щуровском известковом заводе (печь размером 2,5x60 м, произ­водительностью 140 т/сут) и Климовическом комбинате стройма­териалов (размером 3X50 м, с подогревателем сырья, произво­дительностью 250 т/сут).

Известковое производство различных отраслей народного хозяйства будут внедряться вращающиеся печи производитель­ностью 500—1000 т/сут.

Широкое применение извести в промышленности стало воз­можным в результате большой работы советских ученых, проек­тировщиков и производственников передовых предприятий. Зна­чительный научный вклад в развитие производства изделий на основе извести внесли академик П. П. Будников, профессора Ю. М. Бутт, А. В. Волженский, П. Н. Боженов, Э. Д. Певзнер, кандидаты технических наук М. С. Шварцзайд, С. А. Кржемин - ский, Б. Б. Кржановский, Л. М. Хавкин и др.

Большое значение для расчета и проектирования шахтных пе­чей имеют работы профессоров М. А. Глинкова и Б. И. Китаева, канд. техн. наук Н. П. Табунщикова, инженеров А. С. Крамма и С. Н. Голубкова, а для вращающихся печей — доктора техн. наук Е. И. Ходорова. Много сделали для развития и совершенство­вания известкового производства инженеры С. Г. Епифановский, Н. В. Смирнов, А. И. Мочалов, А. П. Адамян и др.

Для производства извести высокого качества и низкой себе­стоимости в промышленности строительных материалов будут реконструированы действующие и построены вновь известковые заводы и комбинаты мощностью от 200 до 800 тыс. т извести в год. Эти предприятия будут оснащены высокопроизводительными вращающимися и шахтными печами и, кроме извести, будут вы­пускать щебень для строительства, известняковую муку для сель­ского хозяйства, наполнитель для асфальтобетона и другую про­дукцию.

В выполнении поставленной задачи по расширению и совер­шенствованию производства извести решающая роль принадле­жит квалифицированным кадрам и, в первую очередь, производ­ственным рабочим, которым предстоит освоить передовую техно­логию и оборудование.

Моиастырев А. В.