- •А.Л. Николаев
- •Новокузнецк 2003
- •Содержание
- •5 3.3.1 Общая характеристика 58
- •Введение
- •Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса
- •2 Природные ресурсы. Сырье и энергия в народном хозяйстве
- •2.1 Общая характеристика
- •2.2 Перерабатываемое сырье
- •2.3 Топливо
- •2.3.1 Общие сведения
- •2.3.2 Общая характеристика состава твердого топлива
- •2.3.3 Нефть
- •2.3.4 Природный газ
- •2.3.5 Сжигание топлива
- •2.4 Вода
- •2.5 Воздух
- •2.6 Энергия
- •3 Шихтовые и футеровочные материалы и их характеристики
- •4 Обогащение и окускование полезных ископаемых
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Подготовка к обогащению
- •4.2.1 Дробление и измельчение
- •4 2.2 Грохочение и классификация
- •4.3 Обогащение
- •4.4 Окускование концентратов и мелочи полезных ископаемых
- •4.4.1 Агломерация
- •4.4.2 Производство окатышей
- •4.5 Загрязнение окружающей среды
- •5 Металлургия
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Гидрометаллургия
- •5.3 Пирометаллургия черных металлов
- •5.3.1 Сырьевая база
- •5.3.2 Производство чугуна
- •5.3.2.1 Устройство доменной печи и схема производства чугуна
- •5.3.2.2 Основные процессы и продукты доменной плавки
- •5.3.2.3 Интенсификация и технико-экономические показатели доменной плавки
- •5.3.3 Сталеплавильный передел
- •5 3.3.1 Общая характеристика
- •5.3.3.2 Кислородно-конвертерный процесс
- •5.3.3.3 Электросталеплавильное производство
- •5.3.3.4 Мартеновский процесс
- •5.3.3.5 Внепечная обработка и разливка металла
- •5.3.4 Прямое получение железа
- •5.3.5 Производство ферросплавов
- •5.4 Металлургия меди
- •5.5 Металлургия алюминия
- •5.6 Утилизация вторичных ресурсов
- •6 Литейное и прокатное производство
- •6.1 Литейное производство
- •6.1.1 Литейные материалы и их плавка
- •6.1.2 Литейные формы, охлаждение и выбивка отливок
- •6.2 Обработка металла давлением
- •6.3 Утилизация отходов
- •7 Технология неорганических вяжущих веществ
- •7.1 Портландцемент
- •7.2 Строительная известь
- •7.3 Гипсовые вяжущие
- •8 Промышленность строительных материалов и изделий
- •8.1 Определение, классификация и свойства строительных материалов
- •8.2 Искусственные неорганические строительные материалы
- •8.2.1 Безавтоклавный бетон
- •8.2.2 Железобетон
- •8.2.3 Керамика
- •8.2.4 Стекло и изделия из минеральных расплавов
- •8.2.5 Волокнистые материалы
- •8.3 Естественные неорганические материалы
- •8.4 Искусственные строительные материалы на основе органических вяжущих
- •8.5 Комбинированные строительные материалы
- •8.5.1 Полимербетоны и бетонополимеры
- •8.5.2 Древесно-цементные материалы и изделия
- •8.6 Утилизация отходов в промышленности строительных материалов
- •9 Производства основной химии
- •9.1 Кислоты
- •9.2 Минеральные удобрения
- •9.3 Комплексные удобрения и микроудобрения
- •9.4 Получение газов
- •9.4.1 Разделение воздуха на азот и кислород
- •9.4.2 Получение водорода и синтез аммиака
- •9.5 Утилизация отходов
- •10 Химическое производство органических веществ
- •10.1 Коксохимическое производство
- •10.2 Переработка нефти
- •10.3 Переработка природного газа
- •10.4 Производство полимерных материалов
- •10.4.1 Химическая переработка древесины с получением целлюлозы
- •10.4.2 Пластмассы
- •10.4.3 Каучук и резина
- •10.4.4 Утилизация отходов
- •11 Промышленная инфраструктура
- •11.1 Электроэнергетика
- •11.1.1 Значение электроэнергетики и виды электростанций
- •11.1.2 Паротурбинные энергетические установки электростанций
- •11.1.3 Газогенераторы тепловых энергетических установок
- •11.1.4 Гидроэлектростанции
- •11.1.5 Передача и распределение электроэнергии
- •10.1.6 Нетрадиционная энергетика
- •11.1.7 Воздействие на окружающую среду и утилизация отходов
- •11.2 Транспорт
- •11 2 1 Железнодорожный транспорт
- •11.2.2 Автомобильный транспорт
- •11.2.3 Водный транспорт
- •11.2.4 Воздушный транспорт
- •11.2.5 Промышленный и трубопроводный транспорт
- •Заключение
- •Список ЛитературЫ
- •Николаев Анатолий Лукич
- •Тираж 500 экз. Заказ
- •654041, Г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 56, тел. 74-09-48
7.2 Строительная известь
Известь как вяжущее была известна людям за несколько тысячелетий до нашей эры, она широко используется в металлургическом производстве (как флюс при изготовлении огнеупоров), в технической промышленности при очистке дымовых газов от оксидов азота, при очистке стоков от примесей, в сельском хозяйстве при известковании почв. Годовой объем производства извести в мире превышает 120 млн. т, в том числе в России он составляет 15 млн. т.
Исходными материалами для получения извести являются известковые карбонатные породы (известняк, мел, доломитизированный известняк и др.)
Для получения извести производят обжиг известняка, при этом он разлагается по реакции
СaCО3 CaO + CO2 – 178 кДж.
Оптимальная температура обжига – 1100–1250°С. Обжиг производят в шахтных, вращающихся печах, в кипящем слое (рисунок 7.2).
1 – подача сжатого воздуха; 2 – горелки; 3 – загрузка известняка;
4 – отвод отходящих газов; 5 – решетчатый свод; 6 – переливная труба;
7 – выгрузка обожженной извести; 8 – воздушная коробка
с непровальной решеткой; I–V – зоны обжига
Рисунок 7.2 – Схема установки для обжига извести в кипящем слое
Шахтные печи широко применяют при производстве извести для строительных целей. Шахта печей чаще имеет круглое поперечное сечение. Они работают в непрерывном режиме. В верхнюю их часть подается известняк, а из нижней выгружается готовая известь. Воздух для горения поступает снизу, отходящие газы отводят сверху. Рабочая высота шахты составляет 10–28м.
Высококачественную известь можно получить только при обжиге достаточно однородных по размерам кусков известняка.
Обжиг во вращающихся печах имеет ряд преимуществ перед шахтной:
большая производительность единичных агрегатов, достигающая 400 тыс. т/г.;
высокое качество извести вследствие равномерного обжига и отсутствия в нем углерода и золы;
возможность обжига мелких фракций исходного сырья;
меньшие затраты труда на единицу продукции.
Обжиг во вращающихся печах требует больше расхода топлива, электроэнергии, отличается значительным пылеуносом (10–15% против нескольких процентов в шахтных печах).
Длина вращающихся известеобжигательных печей достигает 150 м, диаметр 5 м, угол наклона –3–5°, частота вращения 0,5–1,2 об/мин. расход условного топлива равен 20–25% массы готового продукта.
7.3 Гипсовые вяжущие
Гипсовые вяжущие, как и известь, применялись еще в глубокой древности. К ним относятся материалы, состоящие из полуводного гипса (CaSO4 0,5 H2O), получаемые после тепловой обработкой исходного сырья. В зависимости от ее температуры гипсовые вяжущие разделяют на две группы.
Первую группу составляют низкообжиговые вяжущие продукты прогрева гипсового камня до 110–180°С. Для их производства используют природный двуводный гипс CaSO4 2 H2O (гипсовый камень), а также некоторые отходы промышленности, состоящие в основном из двуводного, полуводного и безводного сернокислого кальция или их смесей (фосфогипс, фитогипс, борогипс и др.). Наиболее распространенным низкообжиговым вяжущим является строительный гипс. Строительный гипс используют главным образом для производства сухой штукатурки, для стеновых камней, панелей и блоков, при возведении малоэтажных домов. Особые сорта высокопрочного гипса используют в медицине.
Вторая группа гипсовых вяжущих представлена высокообжиговыми композициями – продуктом термообработки гипсового камня при 600°С и более. К ним относятся ангидритовый цемент и эстрих-гипс, представленные сульфатом кальция.
Ангидритовый цемент получают нагреванием двуводного гипса при 600–700°С с последующим его измельчением. Ангидритовое вяжущее используют для приготовления кладочных и штукатурных растворов, бесшовных полов, приготовленных под линолеум, для получения искусственного мрамора, в легких и тяжелых бетонах и т.д.
Эстрих-гипс получают нагреванием гипсового камня до 800–1000°С с последующим его измельчением. Затвердевший эстрих-гипс обладает высоким сопротивлением истиранию, превышающим аналогичный показатель керамической плитки для полов. Области его применения те же, что и ангидрида вяжущего.
Газы термических способов производства гипсовых вяжущих – одни из самых запыленных в технологии цементов (до 1 кг пыли на 1 м3).
Вопросы для самопроверки
Как характеризуют марки цемента?
Какие процессы включает производство портландцемента?
Что служит сырьем для производства клинкера?
Изложите технологию получения клинкера?
Чем обусловлено образование огромного количества аэрозолей и пыли при производстве цемента?
Назовите области применения извести.
Назовите и охарактеризуйте основные агрегаты для обжига известняка.
В чем заключаются достоинства обжига известняка во вращающихся печах?
Дайте классификацию гипсовых вяжущих.