65.Технология производства сортового и тарного стекла.

Требования к качеству сортового стекла очень высоки. Поэтому для его пр-ва применяется особо чистые сырьевые материалы. Сотр сырья варят применительно в ванных печах иногда в горшковых. После провара последней порции шихты температуру в печи повышают до мах (1430-50) гом-цию и осветление. Стекольную массу охлаждают до вы-ки и проводят формовку стекольных изделий. Фор-ют методами ручного выделения: основным инструментом является стеклодувная трубка. Сф-е изделия поступают на отжиг, вырабатывают изделия бригадным способом. При механическом сплавах для формирования машины, производятся изделия пре-м. Заключительная стадия пр-ва сортовых изделий – декоративная обработка. Пр-е пр-ва тарного стекла такой же, как и сортового. После формования идет процесс выдувания бутылок. Бутылочное стекло обычно низкого сорта и имеет зеленоватую окраску из-за содержания железа. Перед упаковкой его сортируют, т.е. Выбрасывают венчики горла, чтобы оно было ровное.

66.Сравнительная экономическая оценка разных видов стекла.

Основными направлениями интенсификации пр-ва стекла являются:1)дальнейшие автоматизации техн пр-в; 2) расширение ассортимента и повышение качества стекла; 3)реконструкция действующей пр-ти; ;4) совершенствования техн пр-ва стр стекла. Последнее связана с внедрением двухстороннего фор-я стольной ленты, развитием и совершенствованием флотационного процесса с повышением мощности установки. Усовершенствование методов варки стекла предполагает увеличение площади покрытия пламенем зеркала шихты и стекломассы, применением печей новых типов. В настоящее время ведутся работы по осуществлению в ванных печах безмен стекломассы за счет подвода такого воздуха перемешиванию ее для получения высокой степени однородности. Флоат-стекло включению полимеров, изготовленное на конвейерах себестоимость полимеров ст-ла, вырабатываемого флотационным способом примерно в два раза ниже, чем полимеров, вырабатываемого на конвейерах двухстороннего полимерования. При этом удельные капитальные вложения уменьшаются почти в два раза, а пр-ть прудо повышается почти в 3-4 раза Таким образом целесообразность исполнения флотационного процесса очевидна. По сравнению с окон чаем ст-м флотационное стекло более дорого стоящее, т. к. велики амортизационные отчисления при его производстве – высокая стоимость оборудования для флотационного процесса и здание, а также большие трудозатраты при резке стекла флотационный процесс обеспечивает лучшее качество.

68. Технология производства портландцемента по сухому и мокрому способу.

Портландцемент представляет собой продукт тонкого измельче­ния цементного клинкера, получаемого в результате обжига до спекания сырьевой смеси известняка и глины, обеспечивающей преобладание в цементе силикатов кальция. Это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде.

В зависимости от метода приготовления сырьевой смеси раз­личают мокрый и сухой способы производства портландцемента.

По мокрому способу сырьевые материалы, достав­ляемые из карьера на завод, подвергают предварительному из­мельчению до крупности частиц не более 5 мм: твердые породы (известняк) — в щековых или валковых дробилках, мягкие компоненты (мел, глину) — перемешиванием с водой в бассейнах-глино-болтушках. Болтушка представляет собой круглый железобетонный резервуар диаметром 5...10 м и высотой 2,5...3,5 м, футерованный чугунными плитами. Вокруг вертикальной оси в нем вращается крестовина с подвешенными к ней на цепях стальными граблями для измельчения кусков глины. Полученный глиняный шлам, или суспензия, выпускается через отверстие с сеткой и перекачивается в трубную мельницу, куда непрерывно подается дробленый известняк или меловой шлам.

Материал, подаваемый с одного конца мельницы, постепенно перемещается к другому и измельчается перекатывающимися стальными шарами истиранием или ударом. Тонкоизмельченный материал в виде сметанообразной массы, (шлама влажностью 35...45%) подается насосом в шламбассейны, представляющие собой железобетонные или стальные резервуары цилиндрической формы. В них окончательно корректируется химический состав шлама и создается некоторый запас последнего для обеспечения бесперебойной работы печи.

Обжиг сырьевой смеси производится в специальных вращаю­щихся печах из листовой стали . Вращающиеся печи работают по принципу противотока. Сырье­вая смесь подается в печь со стороны ее верхнего (холодного)

конца, а топливно-воздушная смесь вдувается со стороны нижнего (горячего). Поток газа движется навстречу материалу и нагревает последний до требуемой температуры. Для обеспечения перемеще­ния материала барабан печи установлен с наклоном 3...4 % и вра­щается со скоростью 1 об/мин. В нижней части печи, где про­исходит горение топлива, развивается высокая температура, обеспечивающая спекание цементного клинкера. Сырьевая смесь, поступающая в печь, медленно перемещаясь вдоль барабана, проходит шесть зон.

В зоне испарения (до 200 °С) испаряется свободная вода, про­исходит высушивание сырьевой смеси, подсушенный материал комкуется.

Дальнейшее высушивание смеси, выгорание органических при­месей, начало дегидратации глины — удаления химически связан­ной воды, разрушение глинистых минералов происходит в зоне подогрева (200...700 °С).

В третьей зоне — зоне декарбонизации (700...1100 °С) —за­вершается процесс диссоциации карбонатных солей кальция и маг­ния. Появляются значительные выделения свободного оксида каль­ция. Термическая диссоциация СаСОз — эндотермический процесс, поэтому потребление теплоты в третьей зоне печи наибольшее. В этой же зоне происходит распад дегидратированных глинистых минералов «а оксиды SiO2, А12Оз, Ре2Оз, которые вступают в хими­ческое взаимодействие с СаО.

В зоне экзотермических реакций (1100...1300 °С) идет процесс образования основных клинкерных минералов (2CaO-SiO2, ЗСаО-А12О3, 4СаО-А12О3-Ре2О3).

При температуре 1300...1450 °С в зоне спекания в образую­щейся жидкой фазе происходит образование главного минерала клинкера — алита (3CaO-SiO2).

В зоне охлаждения раскаленный клинкер охлаждается в колос­никовых холодильниках до температуры 50...200 °С и в виде мелких камнеподобных зерен — гранул темно-серого или зеленовато-серо­го цвета — направляется на склад. На складе клинкер вылежива­ется две недели. При этом свободная известь гасится влагой, содер­жащейся в воздухе, по реакции: CaO-t-H2O->-Ca(OH) +Q-В процессе гашения извести выделяется большое количество теп­лоты и клинкер становится более рыхлым, что облегчает его помол. Измельчение клинкера (помол) производится в трубных много­камерных мельницах. Добавки измельчаются вместе с клинкером (совместный помол) или раздельно и затем смешиваются с клин­керным материалом. Готовый портландцемент пневматически транспортируется в силосы для охлаждения. Затем его расфасовы­вают (по 50 кг) в многослойные бумажные мешки, внутренний слой которых пропитан битумом, или загружают в специально оборудованные автомобильные (цементовозы), железнодорожные или водные транспортные средства. В настоящее время в мировой практике наметилась тенденция к переводу предприятий, работающих по мокрому способу произ­водства цемента, на сухой с установкой мощных вращающихся печей.

Сухой способ производства цемента отличается тем, что сырьевые материалы влажностью менее 10 % после предваритель­ного дробления сразу измельчаются в шаровых мельницах. Полу­ченные порошкообразные компоненты тщательно смешиваются в смесителях и после корректирования и усреднения до заданного химического состава смесь подается во вращающуюся печь на

обжиг.

Каждый из способов производства цемента имеет свои достоин­ства и недостатки. Так, при мокром способе в присутствии воды облегчается измельчение материалов, проще достигается однород­ность смеси, надежнее и удобнее транспортировка шлама, лучше санитарно-гигиенические условия труда. Но при этом расход теп­лоты на обжиг смеси на 30...40 % больше, чем при сухом способе, необходима большая рабочая вместимость печи, так'как в ней происходит испарение воды из шлама.

Основным преимуществом сухого способа производства цемен­та является снижение расхода теплоты на обжиг клинкера (до 3,4...5 МДж/кг по сравнению с 5,8...6,7 МДж/кг при мокром спо­собе). Однако усложняется процесс корректировки состава шихты, усложняется оборудование, повышается расход электроэнергии и т. п. При этом необходимо решать вопросы охраны окружающей

среды. В целом по технико-экономическим показателям сухой спо­соб значительно превосходит мокрый: капитальные затраты на сооружение завода на 5...10 % меньше, чем завода той же мощ­ности, работающего по мокрому способу; за счет экономии топлива снижаются на 2,5...5 % годовые эксплуатационные затраты.

67.Классификация, основные свойства и назначение минеральных вяжущих материалов.

Строительными минеральными вяжущими веществами называ­ются порошкообразные материалы, которые при смешивании с во­дой образуют пластичную удобообрабатываемую массу, способную под влиянием физико-химических процессов самопроизвольно затвердевать и превращаться в прочное камневидное тело.

Это свойство вяжущих веществ широко используют при приго­товлении строительных растворов, в производстве безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий, бетонов и железо-

бетонов, при возведении гидротехнических сооружений, в дорож­ном строительстве.Основным показателем свойств вяжущих веществ является их механическая прочность после затвердевания.

Минеральные вяжущие вещества по способности затвердевать и сохранять прочность на воздухе или в воде подразделяют на воз­душные и гидравлические.

Воздушные вяжущие вещества после смешивания с водой твердеют, прочность получающегося камня сохраняется или повышается только на воздухе. Поэтому такие вяжущие при­меняют при возведении надземных сооружений, не подвергающихся действию воды.

Гидравлические вяжущие вещества обладают эти­ми свойствами не только на воздухе, но и в воде, их применяют в надземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях.

К воздушным вяжущим веществам относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, кислотоупорные це­менты, жидкое стекло — силикат натрия или калия (в виде водного раствора), к гидравлическим — портландцемент и его разновид­ности, глиноземистый цемент, пуццолановые и шлаковые цементы, гидравлическая известь и романцемент.

Основными характеристиками вяжущих веществ являются нор­мальная густота теста, скорость схватывания и механическая проч­ность после затвердения, тонкость помола

Св-ва: 1) мин.в-ва легко затвердевают.,2) легко превращаються в твердое камневидное тело.

69. Технико-экономические показатели производства цемента.

Себестоимость цемента оказывает реш. влияние на стоимость бетона, т.к. расход цемента достиг. 300-450 кг., а его стоимость составляет 75 процентов затрат на матер. Себестоимость цемента зависит от вида исходного сырья, топлива, ТП и объема производства. Удельный вес затр. при производстве цемента составляет около 25% его себестоимости. Цем. промышлн. хар-ся сравн.высокой энергоемкостью. Расход топлива 300-350 кг/т. Примерно 40% от общего количества потр.цементн.пром.электроэнергии расх.при помоле цемента. Удельн.капитал.вложение в среднем в 1.5-2 раза выше, чем при производстве других вяжущих минеральных материалов. Экон.эффект.повышается за счет : 1) внедрение сухого способа производства, 2) интенсиф.и совершенств. ПТ, 3) комбин.пр-во, 4) выпуск высокомар.цемента

70. Гипсовые вяжущие материалы, их производство и назначение.

Гипсовые вяжущие вещества — это воздушные вяжущие, получаемые в результате тепловой обработки сырья и его помола и состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый камень (CaSO4-2H2O) и природный ангидрит (CaSO4), а также отходы химической промышленности, содержащие серно­кислый кальций,— фосфогипс (при- переработке природных фос­фатов в суперфосфат), борогипс и др.

В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие вещества подразделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые. Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают тепловой обработкой двуводного гипса CaSO4-2H2O при низких температурах (110...160 °С) с частичной его дегидратацией и переводом в пол^'водный гипс CaSO4-0,5H2O. Высокообжиговые (ангидритовые) гипсовые вяжущие изготавливают путем обжига гипсового камня при высокой температуре (600...900 °С) с полной потерей им химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция — ангидрита. К низкообжиговым относится строительный, формовочный и высокопрочный гипс, к высокообжи­говым — ангидритовый цемент и эстрих-гипс. Можно получить ангидритовое вяжущее и без обжига (по способу П.П. Будникова) — помолом природного ангидрита с активаторами твердения (известью, обожженным доломитом и т. п.).

Строительный гипс состоит преимущественно из полуводного гипса и представляет собой тонкоизмельченный продукт термической обработки гипсового камня при температуре 110... 160 °С. При этом двуводный гипс дегидратируется по реакции: CaSO4-2H2O = = CaSO4-0,5H2O+1,5H2O. Основные стадии технологического процесса производства строительного гипса: дробление, помол, теп­ловая обработка (дегидратация) гипсового камня. Имеется несколько технологических схем производства строительного гипса: в одних помол гипсового камня предшествует обжигу, в других он производится после обжига, в третьих помол и обжиг совмещаются в одном аппарате (обжиг гипса во взвешенном состоянии). Тепло­вая обработка гипсового камня может производиться в варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных или других мельницах. Наиболее распространена схема производства строительного гипса с применением варочных котлов.

В зависимости от степени помола различают вяжущие грубого, среднего и тонкого помола.

Марка гипсовых вяжущих характеризует прочность при сжатии образцов-балочек в возрасте 2 ч после затворения вяжущего водой.

В процессе твердения при смешивании порошка гипса с водой полуводный гипс начинает растворяться и гидратироваться, превра­щаясь снова в двуводный гипс по реакции: CaSO4'0,5H2O + + l,5H2O = CaSO4-2H2O. Образовавшийся CaSO4-2H2O выпадает из раствора в виде дисперсных (коллоидных) частиц. При прев­ращении коллоидных частиц в кристаллы тесто загустевает (схва­тывается). В дальнейшем кристаллы CaSO4-2H2O срастаются, образуя прочный гипсовый камень.

Применяется строительный гипс для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий и материалов для внутрен­них элементов зданий и сооружений (перегородочных плит, панелей, сухой штукатурки, для декоративных и отделочных мате­риалов) . Указанные изделия характеризуются небольшой плот­ностью, несгораемостью и рядом других ценных свойств, но при увлажнении прочность их снижается. Наряду с гипсовыми вяжу­щими общестроительного назначения выпускают вяжущие для фарфоро-фаянсовой, керамической, машиностроительной и меди­цинской отраслей промышленности, обладающие специфическими свойствами. Хранят гипс в закрытых сухих помещениях или ларях, транспортируют в контейнерах или крытых вагонах.

71.Строительная известь. Производство, свойства, назначение.

Ст. известью называется вяжущее вещество, получаемое в рез-те умеренного обжига и последующего помола кальциево-магниевых карбонатных горных пород известняка, мела, доломита с содержанием не более 6% глинистых примесей. Технол. Процесс производства состоит из 4 стадий: дробление, сортировка; обжиг; помол или гашение. Известь получают за счет разложения известянка:CaCO₃=CaO + CO₂; MgCO₃=MgO+CO₂. Полученная при обжиге карбонатных пород негашеная комовая известь затем поступает на помол или гашение. В зависимости от вида обработки известь делиться на негашеную(комовую и молотую) и гашеную- гидратную (пушенку и тесто). В зависимости от содержания оксида магния строительная воздушная известь разделяется на кальциевую или маломагнезиальную( с содержанием MgO не более 5%), Магнезиальную(5…20% MgO) и доломитовую или высокомагнезиальную (20…40% MgO). В зависимости от пластичности получаемого продукта различают: жирную и тощую известь. Тощая известь гасится медленно идает менее пластичное тесто. По температуре при гашении различают: низко- и высокоэкзетермическую известь. Наиболее важные показатели качество извести: активность - %-е соотношение оксидов способных гасится; количество не погасившейся зерен; продолжительность гашения. Скорость гашения зависит от t и размеров кусков комовой извести. Воздушная известь широко применяется для изготовления искусственных каменных материалов – силикатного кирпича и бетона; для приготовления строительных растворов. Гидравлическая известь – продукт умеренного обжига она применяется как заменитель цементов.