41. Продукти переробки твердого палива. Перелік продуктів. Використовують фізико-механічні та фізико-хімічні методи переробки твердого палива. До фізико-механічних методів відносять:

Збагачення. Здійснюється для дрібного вугілля (розмір часток І...2мм) флотацією. Використовують воду з добавками мінерального масла. Частки вугілля змочуються маслом. До них прилипають пухирці повітря і утримують їх на поверхні, а пуста порода осідає на дно.

Сортування — розділення суміші кусків різних розмірів грохоченням на класи.

Пилоприготування. Спалювання палива у пиловидному стані (розмір часток 0,3... 0,5 мм) дозволяє економно та ефективно використовувати низькоякісне паливо. Пилоприготування здійснюють на спеціальних млинах.

Брикетування — процес перетворення паливної дрібноти у шматки певних розмірів. Здійснюють пресуванням з добавками зв'язуючих, або без них.

До фізико-хімічних методів відносять:

Коксування — процес термічної переробки вугілля, торфу, го-рючих сланців або продуктів нафтохімії при температурі 950..105°С без доступу повітря в спеціальних печах (коксових)з метою отримання коксу та побічних продуктів: коксового газу, кам'яновугільної смоли, аміачної води тощо. Найбільш відомий кам'яновугільний кокс який використовують у доменному виробництві, кольоровій металургії та хімічній промисловості (виробництво водню, синтетичних каучуків тощо).

Напівкоксування — процес термічної переробки твердого палива при температурі 500...550°С в спеціальних печах без доступу повітря з метою отримання побутового та енергетичного палива і побічних продуктів газового бензину та первинної смоли.

Вуглепаління -, процес термічної переробки деревини без доступу повітря при температурі 350...600°С з метою отримання деревного вугілля яке використовують для високоякісних металургійних процесів, як побутове паливо, у медицині тощо.

Виробництво рідкого палива Відомо декілька способів які дозволяють переробляти низькоякісне тверде паливо з метою отримання моторного палива (бензинів) і коксу. Враховуючи, що вартість нафти зростає швидше за вартість твердого палива таке виробництво стає конкурентоздатним.

Основні види твердого палива

• Деревина, деревинні щепи, деревинні пелети

• Горючий сланець

• Сапропель

• Торф

• Вугіль

• Бітумінозні піски

42. Сировина і добавки при виготовленні керамічної цегли

Основним пластичним сировинним компонентом будівельної кераміки є глини - мінеральні осадові гірські породи, що утворилися внаслідок вивітрювання вивержених польовошпатових гірських порід і є природними водними алюмосилікатами, здатними при замішуванні з водою утворювати пластичне тісто, яке після випалювання переходить у каменеподібний стан.

Глинисті мінерали зустрічаються в природі з найрізноманітнішим співвідношенням трьох складових компонентів і відповідають у загальному випадку за хімічним складом формулі АІ₂О₃*(0,3-8)SiO₂*(0,5-19)Н₂О.Основними мінералами глин є каолініт (АІ₂О₃*2SiO₂*2Н₂О), монтморилоніт (АІ₂О₃*4SiO₂*nН₂О), а також гідрослюда.

Глинисті мінерали надають сировині пластичності при зволоженні, міцності при висиханні і здатності до спікання при випалюванні.

Крім глинистих мінералів, сировина містить також інші мінерали, що впливають на її технологічні властивості і на якість готової продукції. Це можуть бути: кварц (SiO₂); польові шпати; карбонати — кальцит (СаСОз), доломіт (СаСОз* MgСОз); залізисті мінерали - пірит (FeS₂) тощо. У хімічному складі глинистої сировини переважають оксиди: АІ₂О₃, SiO₂, Fe₂О₃, СаО, MgО, Na₂0, К₂0.

Найбільший вплив на глинисту сировину має глинозем (АІ₂О₃), зі збільшенням його кількості підвищуються пластичність та вогнетривкість. Кремнезем (SiO₂) знаходиться у сировині у зв'язаному (у складі глинистих мінералів) та у вільному стані. Підвищений вміст вільного кремнезему свідчить про наявність відносно великої кількості піску в глинистій сировині, обумовлює її знижену пластичність, підвищену пористість черепка та меншу механічну міцність.

Водорозчинні солі у вигляді сульфатів і хлоридів натрію, кальцію, магнію, заліза є небажаними в глинистій сировині, оскільки вони погіршують зовнішній вигляд керамічних виробів через утворення вицвітів (білих нальотів) на поверхні і сприяють руйнуванню поверхневого шару.

Органічні домішки у вигляді залишків рослин і гумусових речовин знижують вогнетривкість, підвищують повітряну усадку сировини, надають випаленим виробам темного забарвлення. При випалюванні вони вигоряють, підвищуючи пористість виробів, а також створюють відновлювальне середовище в середині черепка. Тому вони є шкідливими при виготовленні біловипалюваних виробів, виробів зі щільним черепком і корисні при виготовленні стінової кераміки та пористих заповнювачів.

Гранулометричний склад глин тісно пов'язаний з мінералогічним та хімічним складом і суттєво впливає на їхні технологічні властивості — пластичність, зв'язуючу здатність, повітряну і вогневу усадку, спікливість, вогнетривкість. Найдрібніші мінеральні частинки глин розмірами до 5 мкм називають глинистою фракцією, частинки від 5 до 50 мкм — пиловидною, від 50 мкм до 2 мм — піщаною.

Непластичні добавки вводять у керамічну масу, щоб знизити пластичність і зменшити повітряну та вогневу усадки за рахунок меншої водопотреби формувальної суміші. Для цього використовують шамот, дегідратовану глину, кварцовий пісок, гранульований шлак, золу ТЕС.

Шамот — це зернистий порошок із зернами 0,16...2,5 мм, який отримують подрібненням попередньо випаленої до спікання глини. Шамот поліпшує сушильні й випалювальні властивості глин.

Дегідратовану глину одержують випалюванням її при температурі 700...750°С з наступним подрібнюванням. Шамот та дегідратовану глину додають у глиняну масу в кількості 30...50%. Кварцовий пісок із зернами 0,63...2,5 мм додають у кількості 10,..25%. Гранульований доменний шлак із зернами до 2 мм — ефективний спінювач глини в процесі виробництва цегли. Золи ТЕС виконують роль спіснювача та, частково, вигоряючої добавки.

Поротвірні добавки вводять у сировинну масу для одержання легких керамічних виробів з підвищеною пористістю. Такими добавками є магнезит, крейда, доломіт, які під час випалювання виділяють СО₂, а також вигоряючі добавки — тирса, відходи вуглезбагачувальних фабрик, золи ТЕС, лігнін, подрібнене буре вугілля.

Пластифікуючі добавки сприяють підвищенню пластичності маси й поліпшенню її здатності до формування при отриманні виробів. До них належать високопластичні глини, бентоніти, а також поверхнево-активні речони типу лігносульфонату технічного (ЛСТ).

Щоб поліпшити декоративний вигляд і стійкість до зовнішніх впливів, керамічні вироби покривають глазурами (поливою) чи ангобом.

Глазур (полива) - це склоподібне покриття, завтовшки 0,1...0,2 мм, яке носять на поверхню керамічного виробу і закріплюють випалюванням. Крім підвищення декоративних властивостей, глазур знижує водопроникність, підвищує міцність та атмосферостійкість керамічних виробів. Основні компоненти глазурі: кварц, польовий шпат, каолін, солі лужних і лужноземельних металів. За способом приготування глазурі поділяють на сирі (нефритовані) та сплавлені (фритовані). Нефритовані глазурі використовують для декорування виробів із напівфарфорових та фарфорових мас, а фритовані — для виробів із фаянсових мас.

Глазурі наносять методами занурення, поливання або пульверизацією на попередньо випалені або добре висушені вироби у вигляді тонкодисперсної водної суспензії. Вироби вбирають вологу, а тверда речовина поливи відкладається на поверхні щільним шаром, який при випалюванні розплавляється на ній у вигляді тонкої склоподібної плівки. Випалювання виконують за тим самим режимом, що й неглазурованих виробів.

Ангоб – виготовляють з білої або кольорової глини і наносять на поверхню невипаленого керамічного виробу (сирцю) тонким шаром (завтовшки 0,2...0,3 мм) у вигляді водної суспензії. На відміну від поливи, ангоб при випалюванні не розплавляється і надає виробу матової поверхні. У вироб­ництві лицьової цегли ангоб наносять на довжикову і поперечикову поверхні глиняного бруса, що виходить зі стрічкового преса, методом розпилювання за допомогою форсунок, розташованих у пульверизаційній камері між мундштуком преса та різальним апаратом.

Керамічні фарби - це забарвлені мінеральні сполуки металів із керамічними масами і глазурами, утворені у процесі випалювання. Барвниками в них є природні або штучні пігменти різного кольору (наприклад, графіт — сірий, оксид заліза - коричневий, оксид хрому — зелений тощо).Керамічні фарби бувають надглазурні і підглазурні; надглазурні — це суміш пігментів з флюсами (легкоплавкими стеклами), а підглазурні — суміш пігментів з глазур’ю. Колір та інтенсивність забарвлення виробів залежать від температури випалювання, кількості і виду пігменту.