Question

Получение стекла, цемента, керамических изделий, железо-бетона в промышлннности

Answer 1

Сырьём для керамического производства служат различного рода глины. Глины характеризуются рядом свойств, которые учитываются при их промышленном использовании: пластичностью, воздушной и огневой усадкой, пористостью, огнеупорностью, спеканием, гидроскопичностью и набуханием, адсорбционными свойствами, связующей способностью, вспучиванием, зыбкостью и гидрофильностью. С учетом свойств и состава глин, обусловливающих их использование, можно выделить следующие группы: 1) каолины, 2) огнеупорные и тугоплавкие глины, 3) высокосорбирующие глины (отбеливающие) , 4) легкоплавкие глины. Каолин также идет на изготовление фарфоровых изделий.

Диоксид кремния - основа для получения кремния, производства обыкновенного и кварцевого стекла, а также необходимый компонент керамики и абразивных материалов.

Сырьем в цементном производстве служит смесь глины с известняком. Применяют и природный мергель (глинистый известняк) , если он по составу удовлетворяет требованиям цементного производства. Основной химический процесс при производстве цемента - спекание при 1200 - 1300 оС смеси глины с известняком, приводящий к образованию силикатов и алюминатов кальция.

Сырьем в стекольном производстве служат кремнезем SiO2 и силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. Состав стекла в общем виде может быть представлен формулой: xЭ2О. уЭО. zSiO2, где Э2О – окисел щелочного металла (Na2O, K2O, Li2O и др.) ; ЭО - окисел щелочноземельного металла (СаО, MgO, BaO) и SiO2 – кислотный окисел (кремневый ангидрид) . Окислы щелочной группы понижают вязкость и температуру плавления стекла, а также его твердость. Окислы щелочноземельной группы повышают химическую стойкость стекла, а окислы кислотной группы (SiO2, а иногда Al2O3, B2O3, P2O5 и др. ) сообщают высокую термическую, химическую и механическую стойкость.
Производство стекла состоит из следующих процессов: подготовка сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла, охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (термической, химической, механической) .
Процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: силикатоообразование, стекловарение, осветление, гомогенизацию и охлаждения («студку») .

Нетрудно понять, что в будущем применение силикатов станет еще большим. Металлов в земной коре не так уж много. Углерод, который служит основой органических полимеров и пластмасс, составляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. Производство древесины ограничено скоростью прироста леса. А использование силикатов практически не ограничено ничем. По силикатному сырью, можно сказать, мы ходим. Правда имеется существенный недостаток у силикатных изделий. Они обладают большой хрупкостью, но этот недостаток в принципе преодолим. Ведь изобрели же японцы небьющийся фарфор. А на сковородках из мелкокристаллического стекла – ситалла еще двадцать лет назад жарили картошку. Прочность таких сковородок близка к чугунным, и бьются они значительно меньше, чем обычное стекло.
Впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно. Сведений о них так много, что химия силикатов давно выделилась в большую самостоятельную отрасль химического знания.

Answer 2

Процесс получения стекла проводится в несколько стадий. Сначала сырье, которым может быть песок, известняк, сода, выплавляется в печи при высокой температуре до образования расплавленной массы. Затем масса охлаждается до нужной консистенции и формируется в нужную форму (изделие), после чего проходит процесс охлаждения и закалки.

Цемент — это крупнозернистое вещество, получаемое из минерального сырья, такого как известняк, глина, шлак и другие. Специальные печи используются для обжига и перемалывания сырья, чтобы получить порошковую массу — цементный клинкер. Затем клинкер перемалывается до состояния цементного порошка.

Керамические изделия, такие как посуда, кафель, плитка и кирпичи, производятся из глиняного сырья. Сначала глина обрабатывается, чтобы создать нужную консистенцию и форму. Затем изделия подвергаются сушке и обжигу в специальных печах при высокой температуре.

Железо-бетон, или арматура, используется для создания железобетонных конструкций, таких как столбы, балки, фундаменты и др. За изготовление арматуры отвечают специальные заводы. В процессе производства сначала выплавляется сталь, которая затем пропускается через специальные вальцы, чтобы придать ей нужную форму. Затем арматура пропускается через гидромашину, где на ней создается реброобразование. После этого арматура резается на нужные размеры.

Все вышеупомянутые продукты производятся на специализированных предприятиях и заводах, которые оборудованы специальными технологическими процессами для получения качественного и стандартизированного продукта.