цемента

Промышленность
строительных материалов
Цементная промышленность
Сырье:
1. известняк (карбонаты)
2. глины (SiO2*Al2O3*nH2O)
3. песок SiO2
• Естественная
влажность
известняков 26-28%
• Глин до 20%
Мокрый способ
Меловых залежей КМА хватило бы всей
промышленности мира на 40 лет
• Экскаватор
снимает
почвеннорастительный
слой
• Обычный
экскаватор
снимает глину
• Мел нарезают
(взрывать не
надо)
• + покупают
отходы
металлургичес
ких пр-в
Fe2O3, Al2O3
ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ:
I.
Измельчение
78% мела +18-19% глина + ост. добавки
II.
Получение однородной смеси:
мельница гидрофол 7 м в диаметре,
добавляется вода (техническая после
охлаждения подшипников, теплая).
Смесь похожа на строительный
раствор
I.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ:
Измельчение
78% мела +18-19% глина + ост. добавки
II. Гомогенизация
трубная мельница домола
• т.к. могли остаться частицы (кубики размером
1 см куб)
на 1/3 добавляются шарики
• происходит истирание до частиц
• размером 200 микрон, в основном 80 микрон
III. Окончательная
гомогенизация
• сырьевая мельница
• Здесь замеряется
содержание
элементов
• Уже должно быть
СаСО3 76,5%
• Получается
сырьевой шлам
бассейны
IV. Хранение сырьевых шламов
влажность здесь 37%
V. Вращающие печи
1. чтобы удалить 37% влаги
Длина 170 м
стоит на стальных бандажах,
вращается 1 оборот - 7 минут
Сам материал занимает не более 15% объема
печи, чтобы удалить влажность используется
только 1/3 длины печи!
Снизу из печи газ и пламя
4 градуса наклон
Горит газ
• Остальную часть (кроме материала 15% )
занимают раскаленные стальные цепи
• Они погружаются в смесь и смесь
высушивается
2. Дегидратация химически
связанной воды
• Любая глина - гидрат SiO2*Al2O3*nH2O
• Материал дальше движется вверх по
печи
3. Материал дальше движется
вверх по печи, Т=1000 гр С
СаСО3 распадается
СО2 удаляется
сухая масса кипит бурно
удаляется СО2 из мела
Остается набор оксидов
• СаО
•
•
•
•
•
•
SiO2
Fe2O3,
Его больше всего
Он амфотерный
Идет реакция и образуется:
3 СаО* Al2O3
4 СаО* Al2O3* Fe2O3
2 СаО* SiO2
Al2O3
Остается много СаО
• Реакция переходит
почти под факел
1450 гр С
• При такой
температуре
минимум Fe Al
плавятся
• И быстро идет
главная реакция
насыщения
свободным СаО
И быстро идет главная реакция
насыщения свободным СаО
• 2 СаО*SiO2+СаО= 3 СаО*SiO2
• Образуются горошины черного цвета –
• КЛИНКЕР – полуфабрикат цемента
• (черный цвет дает железо)
Из печи (метан – 98%) отходящие газы
СО2, Н2О+ частицы тонкоизмельченной
пыли, следовательно, электрофильтр
Электрофильтр улавливает пыль
сухого материала
И возвращает его в печь
А газы – в трубу
5 труб*150 м в высоту
(каждая печь на свою трубу+2
печи на 1 трубу)
VI. Охлаждение клинкера
• Клинкерные холодильники
• Остыл
• Добавляют природный гипс (5-6%) от
массы клинкера (СаСО3*2Н2О), чтобы
сократить сроки схватывавания, начала
затвердевания на 49 мин
• Если добавить доменный шлак (в
зависимости от марки цемента), 20% будет портландцемент
VII. Охлажденный
клинкер+гипс+ добавки на
помол на цементную мельницу
1 камера
Шары 50 - 100 мм
в диаметре,
Это клинкер
спеченный до
камня
2 камера
решетка
Засыпаны небольшие
цилиндры
Цильпетс
Они измельчают массу
до размеров частиц
менее
80 микрон
VIII. Готовый цемент – на
хранение
• 1. с помощью пневмотранспорта (насос
со сжатым воздухом) отправляется в
цементные СИЛОСНЫЕ БАШНИ –
железо-бетонные башни, где он
хранится
• 1 башня = 6 тыс. т это много, т.к. каждая
марка хранится отдельно
Сухой способ
• Если сырьевые компоненты сухие
(менее 10% влажности)
• Тогда сырье превращается в муку,
подсушивается, затем обжиг
• Расход топлива на 40% меньше, но
больше в 2 раза электроэнергии
• +нужны очень точные дозирующие
устройства, т.к. трудно перемешать.
Производство стекла
• Кварц песок + сода + зола
(папоротника-фужер)
• Олово – цвет
• Свинец и серебро – одно и тоже,
чтобы получить хрусталь
• Огранка - механическая
• Стекло появляется примерно 5 тысяч лет
тому назад. Древние египтяне делали
флаконы для притираний, для благовоний,
делали бусины для украшений, стеклянные
пасты для того, чтобы эмитировать эмаль и
драгоценные камни. Древние греки и древние
римляне, то есть 5-6 века до нашей эры, уже
начинают делать сосуды, из которых можно
пить. Между египетским и греческим стеклом
очень большой разрыв, почти в две тысячи
лет
• В России они существовали в древности, но это тоже
было стекло больше для украшений. Археологи
находят великолепные стеклянные браслеты, это
было недорогое украшение, доступное любой
женщине в древней Руси, бусины для ожерелий,
мелкий бисер практически не находят, находят в
основном крупные вещи. Сосуды для питья
поступали из Византии, там было очень крепко
поставленное стеклодельное производство.
– Венецианцы
• Цветное стекло появилось с самого начала,
оно изначально было цветным. И тут мы
имеем очень забавный парадокс, в течение
достаточно долгого времени стеклоделы
старались его обесцветить, превратить в
абсолютно прозрачное и чистое, подобное
горному хрусталю. А в 17-18 веке с таким же
упорством, с приложением колоссального
количества сил, с бесконечными
экспериментами, начали его окрашивать. И
давалось это не слишком легко.
•
Окрашивают всегда стекло металлы.
К.ЛАРИНА – Ну, расскажите немножко это же интересно.
И.ГОРБАТОВА – Ну, например, рубиновых стекол основных, то есть стекол красного цвета,
вычленяют три основных: медный рубин, когда стекло окрашивается солями меди, золотой
рубин, соответственно солями золота, и, так называемый, розолин, селеновый рубин, очень
редкий, очень дорогой, потому что сам металл селен достаточно большая редкость. Цвет
красный соответственно будет разным, медный рубин имеет немножко коричневатый
кирпичный оттенок, ярко-красный – золотой рубин и кисельно-розовый – золотой розолин.
Синий цвет – это кобальт или соли железа. Точно так же соли железа дадут вам на другие
соли зеленый цвет и так далее, модно продолжать до бесконечности. Таблица Менделеева
для окрашивания стекла представлена почти полностью.
К.ЛАРИНА – А технологии сильно вообще изменились за последние века?
И.ГОРБАТОВА – Почти нет. Конечно, крупные листы стекла для окон, для зеркал, они
делаются сейчас уже более технологичным и упрощенным методом, который так и
называется «халявный», а если вы хотите создать произведение искусства, то вам придется
поработать так, как работали и древние египтяне, и древние греки, и венецианцы, и чехи, и
французы, и русские.
• – Дело в том, что в тех землях, которые
относились к Украине сохранилась эта
традиция стеклоделия, полностью
разрушенная в России с помощью печального
монголо-татарского ига. На Украине
существовали, так называемые семейные
гуты, когда просто на крестьянском дворе
стояла небольшая стеклодувная
стеклодельная печь и выполнялись народные
стекла, так называемые, черкасские.
• скорее как материал для аксессуаров
менее первенство по праву
держит Англия
• как изобрели хрусталь.
И.ГОРБАТОВА – Это произошло в XVIII веке.
Вовсе нет. На самом деле изобретение достаточно позднее.
Эксперименты, как я говорила, велись в течение всего XVIII
века. Кто-то увлекался, стараясь добиваться для стекла
определенного цветового оттенка, например, сделать его
глушенным, сульфидные соединения делают стекло матовым,
непрозрачным, приобретающим молочный оттенок, не смотря
на то, что может присутствовать и цвет, молочно-голубой,
молочно-зеленый, молочно-розовый. Англичане пошли по
другому пути, они стали добавлять в стекло свинец, но,
разумеется, соли этого металла, обнаружив, что стекло от этого
становится особенно ярким, особенно прозрачным, твердым и
его можно резать как драгоценный камень.
•
– Прежде всего венецианцы пионеры стеклоделия в Европе. Стеклоделие
появляется там раньше, чем где-либо ни было уже в XIII веке, возникают
п6ервые небольшие гуты, на которых мастера пытаются создавать те
произведения, за которые потом получат всемирную и вечную славу. Дело в
том, что Венеция была торговой республикой, владычицей морей, как тогда
говорили, и торговала в частности со странами Арабского востока, где
стеклоделие с древнейших времен было необычайно развито и сохранилось в
полной мере. То есть венецианцы как бы стали последователями и учениками
арабских мастеров, прежде всего Сирия славилась на рабском востоке своими
стеклами, великолепными эмалевыми росписями, венецианцы тоже начнут это
делать, стеклом высочайшего качества. И у венецианского стекла, старого
венецианского стекла, конечно, был один маленький секрет. Венецианцы
вывозили и драгоценные ковры и пряности, и стеклянные вещи, но параллельно
они везли и бой, то есть разбитые сосуды, которые в последствии
перемалывались и добавлялись уже в венецианскую шифту, от чего
венецианское стекло приобретало совершенно несравненную чистоту и блеск.
То есть в еще недостаточно хорошо обработанный состав добавлялся состав,
которые уже прошел очистку и получал еще дополнительную очистку, в
результате и возникали эти тонкостенные очень изысканные сосуды,
венецианцы любили украшать их лепными цветами, фигурками фантастических
животных или птиц, вещи невероятно нарядные, очень красивые. Каждая из
таких вещей стоила небольшого состояния
• , если его не выдавали. «Какова была технология?» спрашивает Елена.
И.ГОРБАТОВА – Тогда его выдували в форму. Это
более упрощенный способ. Форма делалась из
дерева, в последствии из огнеупорной керамики.
Формы из дерева менее долговечны, потому что
стекло вдувается в эту форму в раскаленном
состоянии и естественно выжигает внутреннюю
деревянную поверхность. Через какое-то время
форму приходилось менять.
• Эмиль Галле был изобретателем этой технологии
травления стекла. Стекло на самом деле очень
прочный материал, его не берет даже знаменитая
царская водка, которая съедает все на своем пути,
единственная кислота, которой травится стекло так
называемая плавиковая, фтористо-водородная. За
счет нее можно создавать очень мягкие рельефы в
толще цветного стекла, дополнительно из
раскрашивали эмалью, появлялись действительно
великолепные произведения искусства.