- •Министерство образования и науки украины
- •Вступление
- •Глава 1. Вступление к технологии
- •1.1. Понятие о технологии
- •1.2. Отрасли промышленности и их классификация
- •1.3. Понятие о производственном и технологическом процессах
- •1.4. Экономическая оценка технологического процесса
- •1.5. Типы производств и их основные технологические признаки
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 2. Сырье, топливо, вода и воздух в технологических процессах
- •2.1. Определение сырья и его классификация
- •2.2. Обогащение сырья
- •Водная взвесь измельченной руди
- •2.3. Качество сырья и современные технологические процессы
- •2.4. Виды и основные характеристики топлива
- •2.5. Основные источники и характеристики воды
- •2.6. КласСификация вод
- •2.7 Очистка и обезвреживание воды
- •2.8. Воздух в технологических процессах
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 3. Система технологий в энергетике
- •3.1. Основные виды и источники энергии
- •3.2. Система технологий тепловых электростанций
- •3.3. Система технологий гэс
- •3.4. Система технологий аэс и проблемы радиационной защиты
- •Действующие атомные электрические станции (аэс) Украины
- •3.5. Биохимические источники энергии
- •3.6. Экологически чистые нетрадиционные системы технологий энергетики
- •3.7. Солнечные электростанции
- •3.8. Геотермальные электростанции
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 4. Общая характеристика добывающей промышленности
- •4.1. Определение добывающей промышленности
- •4.2. Разновидности природных ресурсов и Способы эксплуатации
- •4.3. Добывающие предприятия и их отличительные особенности
- •4.4. Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
- •4.5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
- •Основные понятия
- •Химическое ингибирование вопросы для обсуждения
- •Глава 5. Добыча угля
- •5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства
- •5.2. Способы добычи угля
- •5.3. Технология очистных работ
- •5.4. Комплексная механизация добычи угля
- •5.5. Вспомогательные технологические процессы
- •5.6. Использование угля
- •Основные понятия
- •Глава 6. Добыча нефти и газа
- •6.1. Особенности нефти и ее использование
- •6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин
- •6.3. Извлечение нефти на поверхность
- •6.4. Хранение и транспортировка нефти и нефтепродуктов
- •6.5. Технология добычи газа
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 7. Система технологИй металлургической промышленности
- •7.1. Понятие о металлургическом заводе и комбинате
- •7.2. Исходные материалы для выплавки чугуна
- •7.3. Технология выплавки чугуна
- •Материальный баланс доменной плавки
- •Задано, кг
- •Получено, кг
- •7.4. Продукция доменного производства
- •7.5. Технология производства стали
- •7.6. Прокатное производство
- •7.7. Цветная металлургия
- •7.8. Технология порошковой металлургии
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 8. Система технологий машиностроения
- •8.1. Понятие о машиностроительном комплексе
- •8.2. Понятие о технологии машиностроения
- •8.3. Литейное производство
- •8.4. Обработка металлов резанием
- •8.5. Прогрессивные методы обработки металлов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Система технологий химической
- •9.1. Понятие о химическом производстве
- •9.2. Технология коксохимического производства
- •9.3. Технология переработки нефти
- •9.4. Производство аммиака, азотной кислоты и минеральных удобрений
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 10. Строительные материалы и изделия из них
- •10.1. Свойства строительных материалов
- •10.2. Производство цемента и его разновидности
- •10.3. Производство гипса и извести
- •10.4. Производство безобжиговых каменных материалов
- •10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Система технологий строительного производства
- •11.1. Классификация зданий и сооружений и их элементов
- •11.2. Общие принципы организации строительства
- •11.3. Современные методы производства основных строительных работ
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Системы технологий важнейших продуктов питания
- •12.1. Технология производства сахара
- •12.2. Технология производства кефира
- •12.3. Технология производства муки
- •12.4. Технология производства растительных масел
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 13. Наука и научные организации
- •13.1. Понятие науки
- •13.2. Национальная Академия наук (нан) Украины
- •13.3. Научные степени, ученые и академические звания
- •13.4. Типовая структура научно-исследовательского института (нии)
- •13.5. Формирование тем научных исследований
- •13.6. Технология научных исследований
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 14. Системы технологий коммунального хозяйства
- •14.2 Канализация населенных пунктов
- •14.3. Теплоснабжение жилых помещений, учреждений, заведений
- •14.4. Газоснабжение населенных пунктов
- •14.5. Электроснабжение населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Бытовое обслуживание населения
- •15.1. Технология пошива одежды в ателье
- •15.2. Технология изготовления трикотажных изделий
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 16. Транспорт и связь населенных пунктов
- •16.1. Транспорт населенных пунктов
- •16.2. Связь населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Литература
- •Содержание
10.2. Производство цемента и его разновидности
Строительными вяжущими минеральными веществами называют порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластичную удобнобрабатываемую массу, способную затвердевать в прочное камневидное тело. Они известны людям несколько тысячелетий. К ним относятся: глина, гипс, известь, цемент.
К воздушным вяжущим веществам, которые после смешивания с водой твердеют на воздухе, относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, кислотоупорные цементы, жидкое стекло; к гидравлическим – портландцемент, глиноземистый цемент, шлаковые цементы.
Из всех вяжущих веществ наибольшее применение получают цементы, которые классифицируют по виду клинкера и вещественному составу, прочности при твердении, скорости твердения, срокам схватывания, специальным свойствам.
Цементы на основе портландцементного клинкера подразделяют на цементы без активных минеральных добавок (различные виды портландцемента и шлакопортландцемента).
По прочности цементного камня различают высокопрочные цементы марок 550, 600 и выше; повышенной прочности 500; рядовые марок 300 и 400; низкопрочные марок ниже 300.
По скорости твердения цементы различают: особо быстро твердеющие (1 сутки), быстротвердеющие (от 3 до 28 суток), обычные (свыше 28 суток).
По срокам схватывания различают быстросхватывающиеся цементы (менее 45 мин), нормальносхватывающиеся (от 45 до 90 мин), и медленносхватывающиеся (более 1,5 часа).
Портландцемент представляет собой продукт тонкого измельчения цементного клинкера, получаемого в результате обжига до спекания сырьевой массы известняка и глины, обеспечивающий преобладание в цементе силикатов кальция. Этот важнейший строительный материал по производству и применению занимает основное место среди других вяжущих.
Качество клинкера зависит от его химического и минералогического состава. Для получения портландцемента высокого качества клинкер должен содержать 75-78% известняка и 22-25% глины. Таким природным сырьем являются известковые мергели, но в природе их мало, поэтому цементные заводы используют искусственные смеси.
Технологический процесс производства цемента состоит из подготовки сырьевых материалов, приготовления смеси, обжига сырьевой массы и получения цементного клинкера, измельчения клинкера в тонкий порошок и смешения его с добавками.
Исходный материал измельчают в щековых или валковых дробилках; мел, глину добавляют в железобетонные резервуары, из которых глиняный шлам перекачивается в трубную мельницу. Последняя представляет собой стальной цилиндр диаметром 3 м и высотой до 15 м, вращающийся вокруг горизонтальной оси.
Внутри мельница разделена перегородками на 3-4 камеры. Материал, подаваемый с одного конца мельницы, постоянно перемещается к другому и измельчается перекатывающимися стальными шарами. Тонко измельченный материал подается насосом в шламбассейны (железобетонные или стальные резервуары), в которых корректируется химический состав шлама.
Обжиг сырьевой смеси производится во вращающихся печах из листовой стали, футерованных внутри огнеупорным материалом. Вращающиеся печи работают по принципу противотока, т.е. сырье и топливно-воздушная смесь движутся навстречу другу другу. Поток раскаленных газов разогревает массу до требуемой температуры, происходит выгорание органических веществ, спекание массы. Затем раскаленный клинкер охлаждается в колосниковых холодильниках до 50-200°С и в виде малых гранул направляется на склад, где вылеживается две недели.
Помол (измельчение клинкера) осуществляется в трубных лентокамерных мельницах. Готовый цемент транспортируется пневматически в шлосы для охлаждения, затем его расфасовывают по 50 кг в многослойные бумажные мешки или загружают в специально оборудованные автомобили (цементовозы), в железнодорожные или водные транспортные средства. Хранить цемент следует в закрытых складах с плотной крышей, стенами и деревянным полом с целью защиты от воздействия влаги. Следует учесть, что активность цемента снижается при хранении: через 3 месяца – на 20%, 6 месяцев – 30% и через год на 40%.
Цементная промышленность Украины выпускает различные марки цементов и портландцементов. Быстротвердеющий портландцемент БТЦ марок 400, 500 обеспечивает повышенную прочность и используется в немассивных железобетонных конструкциях. Особобыстротвердеющий (ОБТЦ) и сверхбыстротвердеющий (СБТЦ) цементы марок 500, 600 обеспечивают высокую прочность и применяются в основном для аварийно-восстановительных работ и в тех условиях, когда предъявляются высокие требования по темпам начального твердения.
Шлакопортландцемент получают измельчением клинкера, гранулированного шлака и гипса. Марки цемента 300, 400, 500 применяются для изготовления железобетонных сборных изделий, при устройстве монолитных надземных, подземных и подводных конструкций, подвергающихся действию грунтовых вод.
Сульфатостойкий портландцемент марок 300, 400, 500 применяют для подземных и подводных конструкций, подвергающихся сульфатной коррозии, а также для бетонов повышенной морозостойкости. Его получают измельчением портландцементного клинкера с добавлением гипса.
Белый и цветной портландцементы получают из чистых известняков и белых глин (белый) и с добавлением минеральных и органических красителей и гипса (цветной). Они предназначены для архитектурно-отделочных работ. По цвету портландцементы подразделяют на красный, желтый, зеленый, голубой, розовый, коричневый и черный, по механической прочности – на марки 300, 400, 500.