Cтраница 3
Поэтому для технологии силикатов особо важное значение имеет исследование физико-химических основ процессов, протекающих при нагревании силикатной шихты. В технологии силикатов в качестве кислотных окислов наиболее часто применяются SiO2, АЬОз, В2О3, Fe2O3, а в качестве основных окислов - Na2O, К О, СаО, MgO и другие. При нагревании силикатной шихты, включающей эти окислы ( в виде карбонатов, алюмосиликатов, гидратов) последовательно происходят следующие элементарные процессы: удаление влаги физической и гидратной, кальцинация ( удаление конституционной воды и СОз), разрыхление кристаллических решеток, их перестройка вследствие полиморфных превращений, диффузия реагентов, образование твердых растворов, спекание, плавление, кристаллизация из расплавов, возгонка и, наконец, образование эвтектик и новых химических соединений, сопровождающее многие из этих процессов. [31]
Одним из наиболее возможных решений трудностей введения тепла для эндотермической реакции является применение Электрической энергии для нагревания шихты, с использованием веществ шихты в качестве сопротивления. [32]
Лри выборе оптимальной гранулометрической характеристики, шихты следует учитывать, что с уменьшением размеров зерен удельные затраты на измельчение исходных компонентов и на улавливание пыли возрастают, а на нагревание шихты уменьшаются. [33]
Для восстановления барита выгоднее пользоваться не жирными, а тощими углями ( например антрацитом), содержащими мало летучих веществ, так как последние удаляются в холодном конце печи при нагревании шихты до температур, при которых восстановление еще не начинается или течет крайне медленно. Поэтому летучие компоненты угля не используются в качестве восстановителей и лишь увеличивают расход реакционного угля, так как являются в нем балластом. [34]
![]() |
Зависимость процента. [35] |
Для восстановления барита выгоднее пользоваться не жирными, а тощими углями ( например антрацитом), содержащими мало летучих веществ, так как последние удаляются в холодном; конце печи при нагревании шихты до температур, при которых восстановление еще не начинается или течет крайне медленно. [36]
Кроме того, можно полагать, что структура первой, наиболее быстро зарождающейся, часто метастабильной кристаллической фазы, выпадающей из стекла, определенным образом связана со структурой исходного стекла, формирующейся в процессе реакций в твердой фазе при нагревании шихты и варки стекла. [37]
Таким образом, если при одинаковых условиях обогревания коксуемых углей скорость коксования и динамика сжатия и усадки кокса определяются природой и структурой углей, то естественно полагать, что на динамику сжатия можно в какой-то степени влиять путем изменения скорости нагревания шихты. Действительно, накопленные практикой советских исследователей факты, описанные нами выше, дают на это прямые указания. [38]
Процессы получения многих керамических изделий, а также цементов в некоторой мере происходят за счет взаимодействия между твердыми веществами при температурах ниже температуры появления заметных количеств расплава. При нагревании шихты в твердой фазе происходит изменение кристаллических решеток, образование твердых растворов, диффузия и химические реакции. При отсутствии жидкой или газовой фазы диффузия реагентов и химические реакции идут с очень малыми скоростями. Фактически в промышленных условиях реакции в кристаллических смесях происходят при участии жидких и газовых фаз, образовавшихся в небольших количествах в результате диссоциации, возгонки и плавления кристаллов. Плавление часто происходит благодаря присутствию в твердой смеси добавки или примеси плавня ( минерализатора), образующего легкоплавкие эвтектики с компонентами смеси. [39]
![]() |
Схема работы машины вертикального вытягивания. [40] |
Стекловарение производится в специальных стеклоплавильных печах непрерывного ( ванные печи) или периодического ( горшковые печи) действия. При нагревании шихты до 1100 - Н50 С происходит образование силикатов сначала в твердом виде, а затем в расплаве. Эта масса неоднородна по составу и настолько насыщена газовыми пузырьками, что ее называют варочной пеной. Для осветления и гомогенизации температуру стекломассы повышают до 500 - 1600 С. При этом вязкость расплава снижается, облегчается удаление газовых включений и получение однородного расплава. Стекловарение завершается охлаждением ( студкой) стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, требуемую для выработки стеклоиз-делий. [41]
Нередко вместо соды берут смесь NaaSO4 с углем. При нагревании шихты, состоящей из сульфата натрия, карбоната кальция, кремнезема и угля, происходит восстановление углем Na2SO4 в Na2SO3 и взаимодействие уже сульфита с кремнеземом. В результате получают нормальное стекло. [42]
Сущность доменной плавки сводится к раздельной загрузке в верхнюю часть печи, называемой колошником, агломерата, кокса и флюсов, располагающихся в шахте печи слоями. При нагревании шихты за счет горения кокса, которое обеспечивает вдуваемый в горн горячий воздух, в печи идут сложные физико-химические процессы, и шихта постепенно опускается навстречу поднимающимся горячим газам. В результате взаимодействия компонентов шихты и газов в нижней части печи, называемой горном, образуются два несмешивающихся жидких слоя - чугун и шлак. [43]
С целью уменьшения весового соотношения угля и сульфата натрия в шихте, как и при восстановлении сульфата бария, лучше применять уголь, содержащий мало летучих. При нагревании шихты летучие удаляются раньше, чем начинается восстановление и, таким образом, в данном случае являются малополезным балластом. [44]
В результате нагревания шихты вначале образуются силикаты, а затем уже стекломасса. Важнейшими стадиями варки стекла являются силикатообразование, стеклооб-разование, дегазация ( осветление), гомогенизация и студка стекломассы. Каждая стадия имеет свои особенности и завершается при определенных условиях и температуре. [45]