Энергосбережение в стекольной промышленности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется вопросам энергосбережения во всех отраслях жизнедеятельности человека. Не исключением является и производство строительных материалов.

Одним из направлений создания новых энергоэффективных отделочных и теплоизоляционных материалов с повышенными показателями строительно-технических свойств является применение для их получения магнезиальных вяжущих веществ. Доломитовые породы -- одна из наиболее распространенных и недостаточно освоенных разновидностей минерального сырья в производстве вяжущих. Они могут применяться для производства различных типов магнезиальных вяжущих веществ и строительных материалов на их основе. С использованием таких вяжущих веществ изготавливаются различные виды отделочных и теплоизоляционных материалов.

Основными достоинствами доломитовых вяжущих веществ являются: значительно меньшие энергетические затраты на их производство, по сравнению с производством извести и портландцемента, высокая механическая прочность при быстром её нарастании в начальный период твердения, повышенные, по сравнению с другими вяжущими, показатели пределов прочности при изгибе, плотная структура затвердевшего доломитовых камня при невысокой истинной и средней плотности, низкая теплопроводность, высокая прочность сцепления с заполнителями при изготовлении доломитовых бетонов и растворов, а также достаточно высокая коррозионная стойкость.

1. Ресурсо- и энергосбережение

Ресурсосбережение - в строительстве и промышленности строительных материалов развивается в настоящее время по следующим направлениям:

· замена природного сырья на промышленные отходы, в результате чего снижается потребление природных минерально-сырьевых ресурсов, при этом реализуется дополнительный экологический эффект - ликвидируются промышленные свалки;

· повышение технико-строительных характеристик продукции, например прочности строительных материалов или несущей способности конструкций, что позволяет снизить их материалоемкость;

· увеличение долговечности материалов, что обеспечивает повышение срока эксплуатации и затрат на ремонтно-восстановительные работы;

· проектирование зданий, сооружений и отдельных строительных конструкций с новыми возможностями для их модернизации, реконструкции и ремонта.

Энергосбережение - является составной частью ресурсосбережения, однако это направление часто рассматривают самостоятельно. Обычно выделяют три направления энергосбережения:

· снижение потребления энергии в промышленности строительных материалов за счет применения малоэнергоемких технологий производства;

· использование при строительстве зданий эффективных теплоизоляционных материалов и конструкций, обеспечивающих снижение потерь тепла через ограждающие конструкции;

· проектирование и строительство зданий с эффективными системами отопления и вентиляции, позволяющими утилизировать тепловую энергию («умные дома»).

Решением разнообразных, но часто взаимосвязанных задач энергосбережения занимаются специалисты различных профилей, которые используют специфические методы. В промышленности строительных материалов наиболее перспективный путь снижения энергоемкости производства - это замена портландцемента на сырьевые материалы более низкой температуры обжига и безобжиговые вяжущие щелочной активации. Развитие таких вяжущих началось еще в тридцатые годы двадцатого века, когда в условиях острого дефицита цемента велись поиски других, более дешевых вяжущих на основе промышленных отходов.

2. Магнезиальные вяжущие

энергосбережение строительный магнезиальный пенобетон

В последние годы интерес к этим вяжущим и материалам на основе магнезиальных вяжущих только растет. Это связано, не только с большим количеством достоинств магнезиальных вяжущих веществ: высокой механической прочностью при быстром ее нарастании в начальный период твердения, повышенными, по сравнению с другими вяжущими, показателями пределов прочности при изгибе, низкой теплопроводностью, но и вопросами экологичности полученных материалов, а также с их экономической эффективностью. Ситуация на современном рынке строительных материалов, высокие цены на портландцемент, энергоносители, все это дало возможность руководителям строительных предприятий и фирм посмотреть на магнезиальные вяжущие вещества, как на перспективное сырье для производства строительных материалов различного назначения.

Сырьем для получения указанных вяжущих могут служить природные магнезиты (MgCO₃), доломиты (MgCO₃·CaCO₃).

При обжиге магнезита при температуре выше 1000 ⁰С помимо основной реакции разложения карбоната магния

MgCO₃ = MgO + CO₂

проходит так называемая реакция собирательной рекристаллизации оксида магния, вызывающая рост кристаллов (образуется, так называемый пережог). Впоследствии этого при твердении такого магнезиального цемента, может наблюдаться разрушение готовых изделий, из-за поздней гидратации пережженного оксида магния.

Менее широко используемым видом магнезиальных вяжущих веществ, в нашей стране, является каустический доломит, продукт обжига доломита при температуре 750- 800 ⁰С. При этой температуре обжига разложению подвергается только магниевая карбонатная составляющая доломита

CaMg(CO₃)₂ = CaCO₃ + MgO + CO₂,

причем мотивы периклазовой структуры в составе каустического доломита сформироваться не успевают. При гидратации такого вяжущего весь присутствующий оксид магния взаимодействует с водой и солями, а неразложившийся карбонат кальция выполняет роль наполнителя.

Производство силикатного и керамического кирпича, широко используемого в качестве стеновых и отделочных материалов, требует больших энергозатрат на автоклавирование или обжиг.

В свою очередь такие свойства магнезиальных вяжущих веществ, как быстрый темп набора прочности в начальный период твердения и высокая механическая прочность, позволяют использовать их для изготовления безавтоклавных изделий с высокими декоративными и техническими характеристиками.

3. Ячеистый бетон

Ячеистый бетон - искусственный каменный материал на основе минерального вяжущего вещества и кремнеземистого компонента с равномерно распределенными по объему порами.

В зависимости от требований к изделиям и технологии производства, в качестве вяжущего наполнителя могут использоваться: цемент, известь, гипс или их композиции, а в качестве дисперсного: песок (молотый или немолотый) или зола ТЭЦ.

В зависимости от технологии изготовления, различаются пенобетон и газобетон. В пенобетоне поризация производится за счет введения пенообразователей, а в газобетоне за счет веществ, выделяющих газ при химических реакциях, обычно порошкообразный алюминий. Во время прохождения реакции между металлическим алюминием и щелочью выделяется водород, который и поризует смесь.

Ячеистые бетоны делят на три группы:

· теплоизоляционные, плотностью в высушенном состоянии не более 500 кг/м³;

· конструкционно-теплоизоляционные (для ограждающих конструкций), плотностью 500-900 кг/м³;

· конструкционные (для железобетона), плотностью 900-1200 кг/м³.

Образование пор в растворе может осуществляться двумя способами: химическим, когда в тесто вяжущего вводят газообразующую добавку и в смеси происходят химические реакции, сопровождающиеся выделением газа;

механическим, заключающимся в том, что тесто вяжущего смешивают с отдельно приготовленной устойчивой пеной. В зависимости от способа изготовления ячеистые бетоны делят на газобетон и пенобетон.

4. Технология производства пенобетона

В цементно-песчаную смесь добавляется пенообразователь или готовая пена. После перемешивания компонентов смесь готова для формирования из нее различных строительных изделий: стеновых блоков, перегородок, перемычек, плит перекрытия и т.д. Такой пенобетон с успехом можно использовать для заливки в формы, пола, кровли, а также для монолитного строительства.

В отличие от ячеистого газобетона, при получении пенобетона используется менее энергоемкая безавтоклавная технология. Кроме простоты производства, пенобетон обладает и множеством других положительных качеств. Например, в процессе его приготовления легко удается придать этому материалу требуемую плотность путем изменения подачи количества пенообразователя. В результате возможно получение изделий плотностью от 200 кг/м³ до самых предельных значений легкого бетона 1200-1500.

Литература

1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. - М: Стройиздат, 1986. - 688 с.

2. Вахнин Н.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. - М.: Высшая школа,1983. - 191с.

3. Пащенко О.О. та інші В'яжучі матеріали: Підручник Пер. з рос. / Пащенко О. О., Сербин В. П., Старчевская О.О. - К.: Вища школа, 1995. - 416 с.

4. Волженский А.В. и др. Минеральные вяжущие вещества: (технология и свойства). Учебник для вузов / А.В. Волженский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1979. - 416 с.

5. До закономірності виявлення в'яжучих властивостей складами типу магнезіального цементу. Ведь Є.І., Жаров Є.Ф., Рогочова І.Н. « Вісник Харківського політехнічного інституту . Хімія і хімічна технологія неорганічних речовин », вип. 5. Вид-во ХДУ, Харків, 1973, с. 50-52.

6. Магнезиальный цемент. Magnesium cement: Пат. АИ - В- 68344/87 Австралия, МКИ С04В009 / 02 /HCl R.G.D.; Ausmintes. corp. Ltd - № 68344 / 87; Заявл. 18.12.86; Опубл. 28.07.87.

Размещено на Allbest.ru