Студопедия — Способи виробництва портландцементу
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Способи виробництва портландцементу






Технологія виробництва портландцементу складається із трьох стадій:

- підготовка вапняку, глини, а потім їх суміші;

- випалювання суміші для отримання цементного клінкеру;

- подрібнення цементного клінкеру на порошок і додавання добавок.

Підготовка сировини до випалювання здійснюється двома способами: сухим і мокрим. Відповідно способи виробництва портландцементу поділяються на сухий і мокрий.

Сухий спосіб ( Рис. 1 ). Вапняк та глину вологістю до 10% після подрібнен-ня на вальцях (1в і 1г) сортують за допомогою решетів (2в і 2г), розмелюють у кульових млинах (3в і 3г). Отримані порошки перемішують у змішувачі 4 і після відстоювання у відстійниках 5 для вирівнювання хімічного складу подають у піч 6 для випалювання.

Мокрий спосіб. Подрібнену глину до розмірів частинок 3 – 5 мм перемішують у воді в залізобетонних резервуарах для отримання суспензії. Глиняну суспензію та подрібнений вапняк (3 – 5 мм) подають у трубовий млин безперервної дії, де за допомогою сталевих куль суміш розмелюють і перемішують. Розмелена суміш надходить до відстійника для відстоювання (вирівнювання хімічного складу суміші). Після відстоювання суміш подають до обертової печі безперервної дії для випалювання. Довжина печі 95 – 230 м, діаметром 5 – 7 м. Піч встановлена з малим нахилом до горизонту і обертається із швидкістю приблизно один оберт на хвилину.

Тепло, що утворюється в процесі горіння палива переміщається в протилежному напрямку руху вапняково-глиняній суміші. Під час зустрічі цих потоків спочатку випаровується волога і сировина висушується. Потім розкладаються гідрати, карбонати і утворюються оксиди. Ці реакції відбу-ваються в зоні печі, при температурі 700 – 1100 0С. За цих умов вапняк розкладається:

CaCO3 = CaO + CO2 + Q.

 

Пр температурі 1100 – 1300 0С глинисті мінерали розкладаються на оксиди SiO2, Al2 O 3, Fe2O3, які вступають в реакцію з CaO і утворюються мінерали 2CaOx SiO2; 4CaO Al2O3 Fe2O3. Далі при температурі 1350 – 1450 0С утворюється основний мінерал майбутнього цементу – аліт (3CaO SiO2). На складі клінкер вилежується протягом двох тижнів. За цей час вапно (СаО), яке міститься в клінкері, гаситься вологою, що є в атмосфері складу:

СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q.

У процесі гасіння клінкер стає рихлим, що полегшує його розмелювання.

 

Економічна характеристика виробництва цементу.

Собівартість цементу залежить від виду сировини, палива, способу виробництва. Затрати на сировину становлять примірно 25% собівартості цементу. Використання вторинної сировини зменшує собівартість цементу на 35 – 40%.

Виробництво цементу енергомістке. На виготовлення 1т цементу витрачається 240 кг твердого палива, 40% електроенергії для розмелювання клінкеру.

Кожний із способів виробництва цементу має свої переваги і недоліки. При сухому способі менше витрачається палива, але більші витрати електроенергії. Сухий спосіб дуже забруднює виробниче і довколишнє середовище. Мокрий спосіб дозволяє легше подрібнювати сировину, кращі умови праці, але витрати палива на 40 % перевищують витрати при сухому способі виробництва цементу.

Активність цементу зменшується з часом. За 3 місяці зберігання активність зменшується на 20%, за пів року – на 30%, за рік – на 40%.

 

 

Лекція 4

Технологія виробництва алюмінію. Сплави алюмінію.

1. Загальні відомості про алюміній.

2. Руди алюмінію.

3. Технологія виробництва алюмінію.

4. Зонна плавка.

5. Структура, властивості та використання алюмінієвих сплавів.

Література 4, 5, 6

 

1. Загальні відомості про алюміній.

Алюміній являється другим після заліза металом сучасної техніки.

Найбільш важливою властивістю алюмінію є його мала густина: 2, 7 г/см3. Алюміній майже в три рази легший ніж залізо.

Іншою важливістю алюмінію є його висока електропровідність, яка становить 34х104Ом-1хм-1. Температура плавлення алюмінію 600 0С. Алюміній має високу теплопровідність і теплоємність. Він швидко окислюється на повітрі і покривається тонкою окисною плівкою, яка не пропускає кисень. Тому алюміній є стійким проти корозії.

Кристалічна гратка алюмінію – кубічна з центровими гранями і параметром а = 4, 01 А0.

Механічні властивості алюмінію не високі. Опір розриву знаходиться в межах від 9 до 18 кгс/мм2. алюміній має високу пластичність, що дає змогу прокатувати його на тонкі листи (фольгу). Алюміній важко піддається обробці різанням.

Відомо кілька сот алюмінієвих сплавів. Алюмінієві сплави широко використовується в машинобудуванні, будівництві, для виробництва побутових товарів.

Інша галузь застосування алюмінію – електротехніка. Це обумовлено тим, що алюміній менш дефіцитний ніж мідь. Із-а малої густини дріт можна виготовляти такої ж провідності як і дріт із міді, що є важливим для повітряних електромереж та авіації. Із-за нешкідливості для людини, алюміній широко використовують у виробництві харчових продуктів, в кондиторстві, для апаратури молочних, пивоварних і багатьох інших підприємств харчової промисловості.

Виробництво алюмінію являється енергоємним і складним технологічним процесом.

2. Руди алюмінію. Алюміній – найбільш розповсюджений метал в земній корі (8, 8%). В чистому виді він не зустрічається, але мінералів, які містять алюміній, дуже багато.

Основна сировина для виробництва алюмінію – боксити. Боксит – це складна гірська порода, яка містить алюміній у вигляді гідроокисі: Al(OH)3. Боксит – найкраща алюмінієва руда. Боксити містять 50 – 60 % гідроокисі алюмінію. Інша руда, яка використовується для виробництва алюмінію – неф еліти (NaK2OAl2O32SiO2). Цінною сировиною для виробництва алюмінію є алуніти, сієніти, нефеліни. До руд алюмінію відноситься також каолін, або глина. Хімічна формула каоліну: Al2O32SiO22О. Видобувається каолін у Вінницькій, Хмельницькій, Дніпропетровській і Запоріжзській областях. Родовища бокситів розміщені також в Черкаській області. Виробляється алюміній на Запоріжському алюмінієвому заводі.

 

3.Технологія виробництва алюмінію.
3.1. Виробництво глинозему. Існує багато способів виробництва глинозему: електротермічний, кислотні способи, обробка лугом (їдкий натрій, кальційована сода).

Основний спосіб виробництва глинозему є мокрий лужний (спосіб Байєра), який є найбільш технологічним та дешевим.

Послідовність лужного способу:

- подрібнення бокситу;

- висушування подрібненого бокситу;

- обробка бокситу лугом NaOH(їдким натрієм) в автоклавах з підвищеним тиском при температурі 250 – 300 0С з метою отримання алюмінату натрію (NaAlO2):

 

Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

 

- розчинення алюмінату натрію у воді

 

NaAlO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaOH

 

- фільтрування розчину від осаду домішок;

- випаровування розчину і кристалізація Al(OH)3;

- промивання Al(OH)3 і випарювання в печі при температурі 1200 0С з одержанням глинозему (Al2O3):

 

Al(OH)3 = Al2O3 + 3Н2О

Глинозем – стійка хімічна сполука, яка має температуру плавлення 2050 0С.

3.2. Електролітичний спосіб виробництва алюмінію.

Металічний алюміній вилучають з глинозему електролітичним розкладанням в електролізній ванні (рис. 1). Електролітом слугує кріоліт (Na3AlF6).

 

 

Між анодом і катодом пропускається електричний струм напругою 4 – 5 В та силою струму 75000 А. При високій температурі (950 0С) кріоліт і глинозем дисоціюють. На катоді відкладаються іони алюмінію Al3+, а на аноді - іони кисню О2-, які окислюють вуглець аноду до СО і СО2. Рідкий алюміній осідає на дно ванни, звідки його періодично зливають або випумповують до розливального ковша.

 

3.3. Рафінування алюмінію. Рафінування алюмінію проводять такими способами:

- продуванням розплавленого первинного алюмінію хлором (хлорування);

- електролітичним способом;

- зонним переплавленням.

Хлорування здійснюють у спеціальному ковші при температурі 650 – 770 0С протягом 10 – 15 хв. При цьому утворюється пароподібний хлористий алюміній AlCl3, який проходячи через розплав, адсорбується на частинках глинозему, кріоліту, вуглецю і сприяє їх спливанню.

Крім того, хлор утворює хлориди натрію, кальцію і магнію, які спливають.

Таким чином, неметалеві включення і гази видаляються з розплаву. Рідкий алюміній відстоюють. Хлорування дає алюміній чистоти 99, 5 – 99, 85 %.

 

 







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 1633. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Потенциометрия. Потенциометрическое определение рН растворов Потенциометрия - это электрохимический метод иссле­дования и анализа веществ, основанный на зависимости равновесного электродного потенциала Е от активности (концентрации) определяемого вещества в исследуемом рас­творе...

Гальванического элемента При контакте двух любых фаз на границе их раздела возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из равных по величине, но противоположных по знаку электрических зарядов...

Сущность, виды и функции маркетинга персонала Перснал-маркетинг является новым понятием. В мировой практике маркетинга и управления персоналом он выделился в отдельное направление лишь в начале 90-х гг.XX века...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия