Стекольная промышленность

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Октября 2014 в 21:48, контрольная работа

Краткое описание

Стекло — один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств — универсальный в практике человека материал. Физико-химически — неорганическое вещество, твёрдое тело, структурно — аморфно, изотропно; агрегатно все виды стёкол — чрезвычайно вязкая переохлаждённая жидкость, достигающая стеклообразного состояния в процессе остывания со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации расплавов, получаемых в заданных температурных пределах (от 300 до 2500єС), которые обусловлены оксидным, фторидным или фосфатным происхождением их составов.

Прикрепленные файлы: 1 файл

контрольная 1.docx

— 62.38 Кб (Скачать документ)

Максимальный размер кусков воздушной дробленой извести должен быть не более 20 мм.

Процесс получения извести

Производство извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки сырья и топлива, обжига, превращения продукта обжига в порошок путем гашения или помола.

Добыча известняка обычно осуществляется открытым способом в карьерах после удаления верхних покрывающих и непродуктивных слоев.

Плотные известняково-магнезиальные породы взрывают. В зависимости от расстояния между карьером и заводом полученную массу в виде крупных и мелких кусков доставляют автомобильным, железнодорожным или водным транспортом.

Перед обжигом породу соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и , если необходимо, дробят.

Обжигают известь в основном в шахтных или вращающихся печах, но могут применяться также установки обжига во взвешенном состоянии (кипящем слое) и обжиг на спекательных решетках. В зависимости от качеств сырья меняются температура обжига, производительность печей и свойства конечного продукта.

В производственных условиях известняки обжигают при температурах 1000-1200оС, доломиты – при температуре 750-900оС.

При производстве воздушной извести известняк декарбонизируется по схеме  

 

Для разложения 1 кг СаСО3 необходимо затратить 1786 кДЖ тепла.

Процесс диссоциации углекислого газа – обратимый процесс, который зависит от температуры и парциального давления СО2.

Выходящий из печи обожженный материал – комовая негашеная известь – может отгружаться потребителю или подвергаться дальнейшей переработке до порошкового состояния. В отличие от других вяжущих известь превращается в порошок не только при помоле, но и самопроизвольно рассыпаться при затворении ее водой (гашении).

Из комовой негашеной извести получают различные продукты: при помоле – молотую негашеную известь и при гашении - гашеную.

Помол извести осуществляют обычно в шаровых мельницах. Для тонкого измельчения (удельная поверхность – 5000 – 7000 см2/г) применяют вибрационные мельницы. Затраты на помол составляют 115-150 МДж/т.

Гашение извести происходит при добавлении к ней воды: 

 

При гашении извести выделяется значительной количество теплоты: 1160 кДж на 1 кг СаО. В зависимости от количества воды конечным продуктом является известь-пушонка, известковое тесто или известковое молоко.

Для гашения извести в пушонку теоретически необходимо 32,13% воды от массы кипелки. Практически воды берут в 2-3 раза больше, так как значительная часть ее испаряется.

Количество воды, необходимое для гашения извести в тесто, зависит от качества извести, способа гашения и составляет около 2,5 л на 1 кг кипелки. Содержание воды в конечном продукте не превышает 50%..

Гашение извести в промышленных масштабах производят в гираторах различной конструкции, к ним относятся гасильные барабаны (цилиндрической и бочкообразной формы), чашечные гидраторы, многобарабанные лопастные гидраторы и др. Для ускорения гашения применяют горячую воду или пар, так как при повышении температуры на каждые 10оС скорость гашения увеличивается в 2 раза.

Область применения

Строительная известь применяется в различных отраслях промышленности 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Что представляет собой расширяющийся цемент и для чего он применяется в строительстве?

 

Портландцемент и материалы на его основе при твердении на воздухе обнаруживают усадку. Так, тесто на портландцементе при В/Ц = 0,45 имеет усадку на воздухе около 2,5 мм/м, а раствор на том же цементе ≈ 1мм/м. Из-за этого при бетонировании протяженных конструкций, например, покрытий полов, на них появляются трещины. В то же время растрескивание бетона абсолютно недопустимо, например, для конструкций, работающих под давлением воды, таких, как трубы, резервуары и т.п. Для этих целей применяют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы

 

Расширяющиеся цементы даже при твердении на воздухе имеют небольшое увеличение в объеме при твердении. Безусадочные цементы – это расширяющиеся цементы, у которых расширение только компенсирует усадку. Поэтому такие цементы как бы сами уплотняют себя, делая бетон водонепроницаемым. А в случае, если расширяющиеся цементы используются в железобетонных конструкциях, эффект расширения вяжущего может вызывать натяжение арматуры и сжатие самого бетона, что дополнительно защитит тбетон от образования трещин. Такие цементы называются напрягающими.

 

Эффект расширения вяжущего может быть достигну различными методами. Например, путем образования газовых пузырьков в твердеющем тесте вяжущего или с помощью реакции гашения добавляемого в цемент СаО при переходе в Са (ОН)2.

 

Для строительных целей в основном используют цементы, в которых расширение достигается с помощью образования эттрингита – гидросульфоалюмината кальция. Образование эттрингита возможно при взаимодействии алюминатов и сульфатов кальция в водной среде. В состава эттрингита входит большое количество воды. Именно это обстоятельство обеспечивает эффект расширения: исходные твердые продукты, взаимодействуя друг с другом и гидратируясь (т.е. присоединяя воду), увеличиваются в объеме в 2…2,5 раза.

 

В твердеющем материале на расширяющемся цементе протекают два процесса – расширение, обусловленное процессом кристаллизации эттрингита с увеличением объема новообразований и ростом внутренних растягивающих напряжений, и препятствующий расширению процесс - рост прочности самого цементного камня.

 

Если образование эттрингита будет протекать раньше, чем у цементного камня появится хотя бы небольшая прочность, от эттрингит будет сжимать податливую гелеобразную массу и заметного расширения не произойдет.

 

Если эттрингит будет образовываться в то время, когда цементный камень набрал достаточно высокую прочность, то напряжения, обусловленные ростом кристаллов эттрингита в ограниченном объеме, могут вызвать падение прочности и даже разрушение цементного камня, как это имеет место при сульфатной коррозии.

 

Таким образом, главная задача при разработке составов расширяющихся и безусадочных вяжущих – правильный выбор не только количества образующегося эттрингита, но и момента его образования относительно процесса формирования структуры цементного камня. Для различных видов расширяющихся цементов период наиболее интенсивного и безопасного расширения цементного камня составляет от 12 ч до 3…7 суток в зависимости от свойств основного структурообразующего вяжущего.

 

Основными вяжущими в расширяющихся цементах могут быть:

 

· алюминатные цементы (глиноземистый и др.)

 

· силикатные цементы (портландцемент и др.)

 

· сама расширяющая система (эттрингит).

 

Виды расширяющихся и безусадочных цементов:

 

На основе портландцемента получают:

 

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) – гидравлическое вяжущее вещество, получаемое в процессе тонкого измельчения смеси, состоящей из портландцементного клинкера (60%), глиноземистого клинкера или шлака (6%), доменного гранулированного шлака или другой активной минеральной добавки (25%) и гипса (9%). РПЦ характеризуется высокой плотностью, быстрым твердением при кратковременном пропаривании, водонепроницаемостью до 1,2 Мпа и более, а также повышенной морозостойкостью цементного камня. Главным достоинством этого цемента служит способность цементного теста в начальный период твердения переходить в цементный камень с линейным расширением 0,3-0,4 %т при постоянном увлажнении ( в течение трех суток).

 

Напрягающий цемент (НЦ), разработанный В. В. Михайловым, получают совместным помолом клинкера портландцемента (65…75 %), двуводного гипса (6…10%) и высокоглиноземистого компонента (13…20 %). Сроки схватывания: начало – не ранее 30 мин, конец – не позднее 4 ч. Прочность через 1 сутки – не менее 15 Мпа; через 28 суток – не менее 50 Мпа.

 

В случае изготовления железобетонной конструкции на напрягающем цементе энергия расширения вяжущего частично идет на создание растягивающих напряжений в арматуре. Реакция арматуры вызывает в бетоне сжимающиеся напряжения. Таким образом, получаются самостоятельные железобетонные конструкции высокой плотности и трещиностойкости. Такой метод самонапряжения используется при бетонирвании емкостей для хранения газов и жидкостей, устройстве гидроизоляционных слоев.

 

На основе алюминатных вяжущих производят:

 

Расширяющийся водонепроницаемый цемент получают способ тщательного перемешивания (или совместного помола) глиноземистого цемента (около 70%), гипса (20%) и молотого высокооснового гидроалюмината кальция (примерно 10%). Он является быстросхватывающимся и быстротвердеющим гидравлическим вяжущим веществом. Важный его компонент – высокоосновный гидроалюминат кальция – изготавливают отдельно путем совместного помола смеси глиноземистого цемента и извести-пушонки, взятых в равных отношениях. Полученную смесь обрабатывают в гипсоварочном котле и высушивают. Готовый продукт С4АН13 – требуемый компонент (10-11%) данного цемента. Расширение на воздухе через 1 сутки – не менее 0,05%, через 28 суток – не менее 0,02 %.

 

Гипсоглиноземистый цемент (разработан И.В. Кравченко) получают совместным помолом высокоглиноземистых шлаков (70%) и двуводного гипса (30%). Этот цемент схватывается в течение 2…4 ч и быстро твердеет; R сж через 3 суток – 40..50 Мпа. Расширение через 28 суток при твердении на воздухе = не менее 0,1 %.

 

В последнее время в роли безусадочных и расширяющихся вяжущих стали использовать гипсоалюминатные системы, основным и часто единственным продуктом твердения которых является эттрингит. Бетоны и растворы на таких вяжущих быстро твердеют, достигая прочности 30…50 Мпа через 1…3 суток в воздушно-сухих условиях. Прототипом таких смесей является гипсоглиноземистый цемент И.В. Кравченко.

 

Для обеспечения образования эттрингита в смесях с безусадочными и расширяющимися цементами должна присутствовать вода в продолжение всего времени твердения. Эттрингит при нагреве выше 80…100оС начинает отдавать кристаллизационную воду, что сопровождается снижением прочности. Эти обстоятельства необходимо учитывать при использовании расширяющихся цементов.

 

Перспективная область применения бетонов и растворов на расширяющихся и безусадочных вяжущих – бесшовные тонкослойные стяжки или лицевые покрытия полов большой площади. С помощью полимерных модификаторов таким смесями придают свойство самовыравнивания, а эффект безусадочности гарантирует трещиностойкость. Быстрое твердение и защитные полимерные добавки обеспечивают необходимое количество воды для протекания полной гидратации без какого-либо специального ухода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Информация о работе Стекольная промышленность