Физико-химические основы процессов производства керамического кирпича - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университетА ведь и скорость протекания процессов, и степень их завершенности, и качество полуфабриката или конечного продукта определяются в основном «материальным паспортом» системы, в которой протекают эти процессы, то есть химической природой исходных сырьевых материалов, видом частиц (атомов, ионов, молекул), составляющих кристаллические решетки реагирующих друг с другом компонентов, их размерами, типом химической связи между ними, диффузионной подвижностью при тех или иных температурах и т. д. В качестве сырья для производства керамического кирпича применяют: Глинистые породы, встречающиеся в природе в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, называемые в целом легкоплавкими глинами; способные при заполнении водой образовывать пластическое тесто, превращающиеся после обжига при 800 - 1000С в камнеподобный материал. В глинах часть кремнезема находится в связном виде в образующие глину минералы и в несвязном виде как примесь, обладающая свойством отощавших материалов. Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. При содержании в глине до 1 % оксидов железа (рис.6) и до 0,5 % оксидов титана образуется после обжига белый черепок; глины, содержащие до 2 % оксидов железа и до 1 % оксидов титана, образуют черепок светлых тонов (желтоватый, сероватый).Сущность измельчения и тонкого помола заключается в разрыве поверхностного слоя твердого материала, т.е. в преодолении ими поверхностного натяжения, и в разъединении внутренних частиц материала в результате преодоления сил взаимного притяжения молекул. Значительное место в этом процессе занимают и физические явления (деформация кристаллической решетки измельчаемых материалов без существенного разрушения ее, выделение тепла и нагрев частиц измельчаемых материалов, деталей измельчающего устройства; эмиссия электронов при разрушении кристаллической решетки).Всегда при этом наблюдаются также химические явления (разрыв связей между структурными элементами кристаллической решетки измельчаемых материалов, то есть разрушение ее; возбуждение электронов при разрыве связей и возможное взаимодействие твердого тела с молекулами окружающей среды вплоть до образования определенных соединений, то есть механические явления) и физико-химические явления (адсорбция свеж образовавшимися поверхности частиц измельчаемого материала молекул газов и поверхностно-активных веществ из окружающей среды и т.д.) Измельчать материалы можно разными способами: раздавливанием (а), истиранием (б), изгибом (в), ударом (г), а также комбинированием этих способов - раздавливанием и истиранием в щековых дробилках со сложным движением подвижной щеки (д), раздавливанием и изгибом в конусных дробилках(е),ударом и истиранием в шаровых мельницах (ж) и т.д. 6 - Схемы способов измельчения твердых тел: Однако решающую роль в затратах энергии на разрушение кристаллической решетки твердого тела играет природа химической связи между структурными элементами решетки, энергия этой связи, тип структуры измельчаемого материала. Если нагрузка небольшая, то происходит незначительная деформация твердого тела, то есть смещение узлов кристаллической решетки относительно друг друга на расстоянии, не превышающие а, где кратчайшее расстояние между узлами решетки. 7 - Обратимая деформация кристаллической решетки: При смещении узлов кристаллической решетки относительно друг друга возникает состояние, близкое к перекрытию электронных оболочек, вследствие чего возникают силы отталкивания, стремящиеся возвратить узлы в первоначальное состояние.Глина - вода - воздух представляет собой дисперсную гидрофильную систему, способную изменять свои свойства в зависимости от изменения твердого отношения. При избыточном увлажнении вода заполняет макро-и микро-капилляры, обеспечивая появления глинистыми материалами таких важнейших свойств, как пластичность, вязкость и др. При этой влажности наиболее полно развиваются гидратные оболочки и адсорбированные пленки воды на глинистых частицах, максимально проявляют свое внимание ван-дер-ваальсовые силы молекулярного воздействия, завершается процесс диспергирования, масса приобретает улучшенные деформационные свойства. Полуфабрикат из таких масс имеет максимальную прочность в высушенном состоянии, переносит сушку и обжиг с наименьшими деформациями, а изделие характеризуется максимальной прочностью. Неодинаковая проницаемость воды в минералы является причиной гетерогенного распределения ее в глине или массе, что ухудшает формовочные свойства массы и вызывает брак при сушке и обжиге.В процессе вылеживания, с увеличением количества прочно связанной воды, происходит более полная гидратация глинистых частиц, что повышает пластично-вязкие и эластичные свойства массы.

Содержание

Введение

1. Характеристика глинистого сырья

2. Процессы, происходящие при измельчении

3. Процессы, происходящие при увлажнении

4. Процессы, происходящие при вылеживании

5. Процессы, происходящие при вакуумирование

6. Процессы, происходящие при формовании

7. Процессы, происходящие при сушке

8. Процессы, происходящие при обжиге

Заключение

Список использованной литературы