Производство портланд-цемента.

Гидравлический вяжущий материал, состоящий из силикатов и алюмосиликатов кальция. Основные компоненты:

3CaO*SiO2 – алит

2CaO*SiO2 – белит

3CaO*Al2O3 – трикальцийалюминат

Примеси: CaO, MgO, 3Ca*Al2O3*Fe2O3 –трикальцийамофелит

Основные характеристики:

1. Марка – предел прочности на сжатие образца после затвердевания его в течение 28 суток. Основные марки – 400, 500, 600

2. Модуль – соотношение между оксидами.

- силикатный n=w(SiO2): (w(Al2O3) + w(Fe2O3))

- глиноземныйр = w(Al2O3): w(Fe2O3)

- гидравлический m = w(CaO):w(SiO2) + w(Al2O3) + w(Fe2O3)

Затвердевание заключается в гидратации силикатов и алюмосиликатов с образованием соответсвующих кристаллогидратов.

3CaO+SiO2+n+1H2O = 2CaO*SiO2*nH2O + Ca(OH)2

2CaO+SiO2+n+1H2O = 2CaO*SiO2*nH2O

6CaO+Al2O3+6H2O = 3CaO*Al2O3*6H2O

Cтадии:

1. Растворение и обратное насыщение растворов силикатов и алюмосиликатов кальция.

2. Гидратация силикатов, образование пластичной массы из кристаллогидратов в коллоидном состоянии.

3. Кристаллизация массы, ее скатывание и приобретение вяжущих свойств за счет роста кристаллов.

4. Образование сростков кристаллов и упрочнение массы(твердение). Происходит гидратация алюмосиликатов кальция и упрочнение кристаллической структуры.

Основное сырье – известковые породы (мел, доломит, известняк), глины. Сырье дробят, разламывают, классифицируют и обжигают.

Процессы при обжиге:

-100С^о – испарение воды

-дегидратация кристаллогидратов, выгорание органического вещества (500 С^о)

- термическая диссоциация карбонатов (900-1200С^o)

-взаимодействие кислотных, основных, амфотерных оксидов с образованием силикатов, алюмосиликатов, алюмоферратов кальция (1200-1450 С^о)

Конечный состав:

алит – 40-60%

белит – 15-35%

трикальциалюминат – 5-14%

Нагретый воздух от холодильников используется для подогрева газов, поступающих в печь обжига

 

 

ПРОИЗВОДСТВО СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА

Получают безотжиговым способом – экологически чистый строительный материал. 10%извести 85-90% песка, вода, добавки. Кирпич прочный, точен по геометрическим размерам, эстетичен, прост в использовании.

Схема производства:

Под действием высокого давления известково-песчаная смесь превращается в прочный водостойкий камень – кирпич сырец. Он поступает в автоклав, где приобретает окончательную прочность за счет взаимодействия негашеной извести с оксидом кремния. Для изготовления на бетонной основе применяют молотую гашенную известь.

Для силикатного кирпича с прочностью 10-15Мпа используется песок в негашеной виде, до 6-10% извести.

При необходимости добавляют красители и добавки-модификаторы, придающие прочность.

Барабанный способ.

Песок и тонкомолотая негашеная известь поступает в бункера, расположенные над гасильным барабаном. Песок дозируется по объему, известь по массе. В барабане перемешивается по 3-5 минут.

Смесь поступает в непрерывно гасящий барабан, где гасится водой до 40 минут. Она подается в виде острого пара под давлением – 0,15-0,2 Мпа.

Силосный способ.

Песок и известь смешиваются, перемешиваются и увлажняются. Направляются на гашение в силосы – герметичные резервуары, заполненные смесью. В 10 раз дольше чем в барабанном методе. Гашение не используют для кладки фундамента, для выплавки печей и дымовых труб.

 

ПРОИЗВОДСТВО ОГНЕУПОРОВ

Это неметаллические материалы, характеризующиеся высокой способностью противостоять, не расплавляясь, высоким температурам.

Требования:

1. термическая стойкость – способность сохранять структуру

2. Малый коэффициент термического расширения

3. высокая механическая прочность при температуре эксплуатации

4. устойчивость к действию расплавленных сред

Виды огнеупоров

1. Алюмосиликатные. SiO2, Al2O3

-полукислые. 70-80% SiO2, 15-20% Al2O3. Стойкие к ксилым шлакам и силикатным расплавам. Применяются в металлургических печах

-шамотные.50-70% SiO2, до 40% Al2O3. Стойкие к действию кислых и основных шлаков, термически устойчивы

-высокоглиноземистые.более 45% Al2O3. Повышенная механическая устойчивость. Применяются для кладки сводов металлических печей.

2. Динасовые. от 95% SiO2+СаО. Стойкие к кислым шлакам. Огнеупорны от 1730 С^о. Применяются для кладки коксовых и стекловарных печей

3. Магнезитовые. 30%MgO, 45% СаО, 15% SiO2. Устойчивые к действию основных шлаков. Термически нестойкие. Огнеупорность до 2500С^о

4. Корундовые Al2O3. Применяется в установках для нагрева и плавления тугоплавких материалов в радиотехники.

5. КарборудновыеSiС. Устойчивы к действию кислых шлаков.Высокая механическая прочность.Применяется для футеровки(облицовки) металлически печей, чехлов термопар.

6. Циркониевые и ториевыеZnO2, ThO2. Высокая огнеупорность. Применяется при изготовлении тиглей

7. Углеродистые. Применяется при выкладке горнов доменных печей.

Производство алюмосиликатных огнеупоров:

Коалин – основной сырьевой компонент

Обжиг коалина – Шамотный порошок (огнеупорная глина) – муллит (минерал)

Al2O3*2SiO2

Диансовые. Производятся из кварцита и СаО при 1500С^о

Магнезитовые. Обжигом доломита

Углеродистые - обжиг смеси графита, глины и шамота