Классификация энергетических ресурсов 13 страница

2) поглощением нитрозных газов известковым молоком с последующей инверсией полученных

растворов азотной кислотой;

3) в качестве побочного продукта при азотнокислотной переработке фосфатов.

13.4 Производство силикатных материалов

13.4.1 Общие сведения о силикатных материалах

Силикатными материалами называются материалы из смесей или сплавов силикатов,

полисиликатов и алюмосиликатов. Они представляют широко распространенную группу

твердофазных материалов, т.е. веществ, обладающих совокупностью свойств, которые определяют то

или иное их практическое применение. Так как главным в этом определении материала является

признак его применимости, то к группе силикатных материалов относят и некоторые бессиликатные

системы, применяемые для тех же целей, что и собственно силикаты.

Силикаты – это соединения различных элементов с кремнеземом (оксидом кремния), в которых

он играет роль кислоты. Структурным элементом силикатов является тетраэдрическая ортогруппа

[SiО4]-4 с атомом кремния Si+4 в центре и атомами кислорода О-2 в вершинах тетраэдра, с ребрами

длиной 2.6 *10-10 м (0.26нм). Тетраэдры в силикатах соединены через общие кислородные вершины в

кремнекислородные комплексы различной сложности в виде замкнутых колец, цепочек, сеток и

слоев. В алюмосиликатах, помимо силикатных тетраэдров, содержатся тетраэдры состава [АlО4]-5 с

атомами алюминия, образующие с силикатными тетраэдрами алюминийкислородные комплексы.

В состав сложных силикатов помимо иона Si+4 входят:

катионы: К+, Nа+, Са++, Мg++, Мn++, В+3, Сr+3, Fе+3, Аl+3, Тi+4 и анионы: О2-2, ОН-, F-, Сl-, SО4-2, а

также вода. Последняя может находиться в составе силикатов в виде конституционной, входящей в

кристаллическую решетку в форме ОН-, кристаллизационной воды и физической, адсорбированной

силикатом.

Свойства силикатов зависят от их состава, строения кристаллической решетки, природы сил,

действующих между ионами, и, в значительной степени определяются высоким значением энергии

связи между атомами кремния и кислорода, которая составляет 450-490 кДж/моль. Большинство

силикатов отличаются тугоплавкостью и огнеупорностью, температура плавления их колеблется от

770 до 21300С. Твердость силикатов лежит в пределах от 1 до 6-7 единиц по шкале Мооса.

Большинство силикатов малогигроскопичны и стойки к кислотам, что широко используется в

различных областях техники и строительства.

Химический состав силикатов принято выражать в виде формул, составленных из символов

элементов в порядке возрастания их валентности, или из формул их оксидов в том же порядке,

например, полевой шпат К2Аl2Si6О16 может быть представлен как КАlSi3О8 или К2О*Аl2О3*6SiО2.

Все силикаты подразделяются на природные (минералы) и синтетические (силикатные

материалы). Силикаты - самые распространенные химические соединения в коре и мантии Земли,

составляя 82% их массы, а также в лунных породах и метеоритах. По происхождению они делятся на

кристаллизационные (изверженные) породы и осадочные породы. Природные силикаты

используются как сырье в различных областях народного хозяйства:

– в технологических процессах, основанных на обжиге и плавке;

– в процессах гидротермальной обработки;

–в строительстве;

– в металлургических процессах.

Силикатные материалы насчитывают большое количество различных видов, представляют

крупномасштабный продукт химического производства и используются во многих областях

народного хозяйства. Сырьем для их производства служат природные минералы (кварцевый песок,

глины, полевой шпат, известняк), промышленные продукты (карбонат натрия, бура, сульфат натрия,

оксиды и соли различных металлов) и отходы (шлаки, шламы, зола).

Классификация силикатов.

СИЛИКАТЫ

ПРИРОДНЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ

(МИНЕРАЛЫ) (СИЛИКАТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ)

ВЯЖУЩИЕ КЕРАМИКА БЕССИЛИКАТНЫЕ СТЕКЛА СИТАЛЛЫ

ВЕЩЕСТВА МАТЕРИАЛЫ

По масштабам производства силикатные материалы занимают одно из первых мест.

13.4.2 Типовые процессы технологии силикатных материалов

В производстве силикатных материалов используются типовые технологические процессы, что

обусловлено близостью физико-химических основ их получения. В самом общем виде производство

любого силикатного материала состоит из следующих последовательных стадий:

сырье ПОДГОТОВ ФОРМОВАНИЕ СУШКА ВЫСОКОТЕМПЕ

КА ШИХТЫ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ИЗДЕЛИЯ РАТУРНАЯ МАТЕРИАЛ

ШИХТЫ ОБРАБОТКА

Принципиальная схема производства силикатных материалов.

Подготовка шихты нужна для обеспечения высокой интенсивности последующих процессов

высокотемпературной обработки и состоит из обычных механических операций подготовки твердого

сырья: измельчения, классификации, сушки, смешения компонентов.

Операция формования должна обеспечить изготовление изделия заданной формы и размеров, с

учетом изменения их при последующих операциях сушки и высокотемпературной обработки.

Формование включает увлажнение материала, и, в зависимости от назначения изделия,

брикетирование или придание материалу определенной формы.

Сушка изделия проводится для сохранения изделием приданной ему формы перед и во время

операции высокотемпературной обработки.

Высокотемпературная обработка изделия является заключительной стадией технологического

процесса производства силикатных материалов и ставит целью синтез из компонентов шихты

минералов определенной природы и состава. В зависимости от назначения и свойств получаемого

материала высокотемпературная обработка заключается в обжиге или варке шихты. В процессе

высокотемпературной обработки в шихте при повышении температуры последовательно протекают

следующие процессы:

– удаление воды сначала физической, затем кристаллизационной;

– кальцинация компонентов шихты, т.е. выделение из них конституционной воды и оксида

углерода (4);

– полимерные превращения в компонентах шихты и перестройка их кристаллической решетки;

– образование новых химических соединений, их эвтектик и твердых растворов. На этой стадии

компоненты шихты- карбонаты металлов, гидроксиды металлов и алюмосиликаты превращаются в

кислотные оксиды: SiО2, В2О3, Аl2О3, Fе2О3 и основные оксиды: Nа2О, К2О, СаО. МgО, вступающие в

реакцию друг с другом;

– спекание компонентов шихты. Спекание может протекать в твердой фазе, при температуре

ниже температуры плавления компонентов, или в жидкой фазе, при температуре выше температуры

их плавления; во втором случае, вследствие диффузии, скорость процесса спекания значительно

выше; на этом основано применение при высокотемпературной обработке плавней, т.е. веществ,

понижающих температуру плавления шихты;

– охлаждение массы с образованием кристаллической и аморфной фаз.

13.5 Производство вяжущих материалов.

13.5.1 Общая характеристика и классификация

Вяжущими материалами называются одно или многокомпонентные порошкообразные

минеральные вещества, образующие при смешении с водой пластичную формующуюся массу,

затвердевающую при выдержке в прочное камневидное тело. В зависимости от состава и свойств

вяжущие вещества подразделяются на три группы.

Воздушными вяжущими материалами называются материалы, которые после затворения водой

твердеют и длительное время сохраняют прочность только на воздухе. Гидравлическими вяжущими

материалами называются материалы, которые после затворения водой и предварительного

затвердевания на воздухе продолжают твердеть в воде.

К кислотостойким вяжущим материалам относятся такие, которые после затвердевания на

воздухе сохраняют прочность при воздействии на них минеральных кислот. Это достигается тем, что

для их затворения используют водные растворы силиката натрия, а в массу материала вводят

кислотостойкие наполнители (диабаз, андезит).

Сырьем для производства силикатных материалов, используемых в качестве вяжущих, служат

природные минералы - гипсовый камень, известняк, мел, глины, кварцевый песок, а также

промышленные отходы – металлургические шлаки, огарок колчедана, шламы переработки нефелина.

Вяжущие материалы в строительстве применяются в форме цементного теста (вяжущий

материал + вода), строительного раствора (вяжущий материал + песок + вода), бетонных смесей

(вяжущий материал + наполнитель вода).

Действие вяжущих материалов может быть разбито на три последовательных стадии:

– затворение или образование пластической массы в виде теста или раствора смешением

вяжущего вещества с соответствующим количеством воды или силикатного раствора;

– схватывание или первоначальное загустевание и уплотнение теста с потерей текучести и

переходом в плотное, но непрочное соединение;

– твердение или постепенное увеличение механической прочности в процессе образования

камневидного тела.

ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

ВОЗДУШНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ КИСЛОТОСТОЙКИЕ

ГИПС

ПОРТЛАНД-

ЦЕМЕНТ

МАГНЕЗИТ

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ

ИЗВЕСТЬ

ВОЗДУШНАЯ

ИЗВЕСТЬ

Классификация вяжущих материалов.

Важнейшими видами вяжущих материалов являются портланд-цемент (гидравлический цемент)

и воздушная (строительная) известь.

13.5.2 Производство портланд-цемента

Портландцементом называется гидравлический вяжущий материал, состоящий из силикатов, и

алюмосиликатов кальция различного состава. Основными компонентами портланд-цемента являются

следующие соединения:

-алит (трикальцийсиликат) 3СаО* SiО2

-белит (дикальцийсиликат) 2СаО*SiО2

-трикальцийалюминат 3СаО*Аl2О3.

Помимо этих соединений в портланд-цементе содержатся примеси трикальцийалюмоферрита

3СаО*Аl2О3*Fе2О3, оксидов кальция и магния.

Характеристиками портланд-цемента являются «марка» и «модуль».

Маркой цемента называется предел прочности на сжатие образца цемента после затвердевания

его в течение двадцати восьми суток, выражаемый в кг/см2. Чем больше марка цемента, тем выше его

качество. Существуют марки 400, 500 и 600.

Модулем цемента называется показатель, выражающий соотношение между оксидами в нем.

Различают три вида модулей цемента.

1.Силикатный (кремнеземный) модуль – отношение содержания оксида кремния к суммарному

содержанию оксидов алюминия и железа.

n = % SiО2 /(% Аl2О3 +% Fе2О3)

2.Глиноземный модуль – отношение содержания оксида алюминия к содержанию оксида

железа:

р =% Аl2О3 / % Fе2О3

3. Гидравлический модуль – отношение содержания основного оксида кальция к суммарному

содержанию кислотных оксидов кремния, алюминия и железа:

m = % СаО/(% SiО2 +% Аl2О3 +% Fе2О3)

Затвердевание портланд-цемента основано на реакциях гидратации, входящих в его состав

силикатов и алюмосиликатов, с образованием кристаллогидратов различного состава:

3СаО * SiО2 +(n+1)Н2О =2СаОSiО2*nН2О +Са(ОН)2

При смешении порошка цемента с водой (затворение) масса затвердевает, процесс

затвердевания протекает через ряд последовательных стадий:

– образование насыщенных растворов силикатов;

– гидратация силикатов и образование кристаллогидратов;

– кристаллизация массы (схватывание) и рост кристаллов;

– образование сростков кристаллов и упрочнение массы (твердение).

Для придания цементу определенных свойств в него вводят добавки:

– гидравлические, повышающие водостойкость за счет связывания содержащегося в цементе

гидроксида кальция;

– пластифицирующие, повышающие эластичность массы;

– кислотостойкие, придающие цементу коррозионную стойкость к кислым средам;

– инертные, для удешевления продукции (песок);

– регулирующие время схватывания массы (гипс).

Производство портланд-цемента складывается из двух стадий: получение клинкера и его

измельчение.

1.Получение клинкера может осуществляться двумя способами – мокрым и сухим, которые

различаются методами приготовления сырьевой массы для обжига. По мокрому методу сырье

измельчают в присутствии большого количества воды, получая пульпу, содержащую до 45% воды. В

этом методе обеспечивается высокая однородность смеси, снижается запыленность, но

увеличиваются затраты на испарение воды. По сухому методу компоненты сырья сушат, измельчают

и смешивают в сухом виде. Такая технология является энергосберегающей, поэтому удельный вес

производства цемента по сухому методу непрерывно возрастает.

Производство клинкера включает операции дробления, размола и корректировки состава сырья

и последующей высокотемпературной обработки полученной шихты – обжига. Сырьем в

производстве портланд-цемента служат различные известковые породы и глина, а также мергели,

представляющие однородные смеси тонкодисперсных известняка и глины.

Для обжига шихты используются барабанные вращающиеся печи диаметром 3.5-5 м и длиной

до 185 м. Компоненты сырья, поступающего в печь, последовательно проходят в ней зоны сушки,

подогрева, кальцинации, экзотермических реакций образования силикатов, спекания и охлаждения.

Выходящий из печи клинкер охлаждается в барабанных холодильниках.

2.Измельчение клинкера. Охлажденный клинкер выдерживают на складе в течение 10-15 суток

для удаления свободного оксида кальция, смешивают с добавками и измельчают в дробилках и

многокамерных мельницах до частиц размером 0.1 мм и меньше.

Основная масса портланд-цемента используется для изготовления бетона и изделий из него.

Бетоном называется искусственный камень, полученный при затвердевании затворенной водой смеси

цемента, песка и наполнителя. вода

СаF2 шлам топливо, воздух

глина ПРИГОТОВЛЕ

НИЕ

СУСПЕНЗИИ

МОКРЫЙ УСРЕДНЕНИЕ ОБЖИГ

РАЗМОЛ СОСТАВА

ДРОБЛЕНИЕ

известняк

ВЫЛЕЖИВАНИЕ РАЗМОЛ ХРАНЕНИЕ

клинкер цемент

добавки добавки

Принципиальная схема производства портланд-цемента

13.6 Производство стекла

13.6.1 Состав и классификация стекол

Стеклами называются переохлажденные расплавы смесей оксидов и бескислородных

соединений с высокой вязкостью, обладающие после охлаждения механическими свойствами

твердого тела.

В структуре стекла существуют аморфные и кристаллические фазы, находящиеся в состоянии

неустойчивого равновесия. Вследствие весьма высокой вязкости стеклянного расплава скорость

кристаллизации его мала и равновесие почти полностью сдвинуто в сторону аморфной фазы, т.е.

стекло имеет преимущественно аморфную структуру. Поэтому стеклам присущи специфические

свойства, характерные для аморфных тел: отсутствие четкой температуры плавления и переход из

твердого состояния в жидкое в некотором интервале температур, который характеризуется

температурой размягчения, а также изотропность оптических свойств.

Состав силикатных стекол может быть выражен общей формулой:

nR2О * mRО *рR2О3 *qRО2,

где n, m, р, q –переменные величины,

R2О – оксиды щелочных металлов Nа2О, К2О, Li2О3;

RО - оксиды щелочно-земельных и других двухвалентных металлов;

R2О3 –кислотные оксиды Аl2О3, В2О3, Fе2О3;

RО2 –оксид кремния SiО2, составляющий до 75% массы.

Всем стеклам присущи некоторые общие свойства: прозрачность, низкая теплопроводность,

диэлектрические свойства, высокая химическая стойкость к кислотным реагентам. Свойства стекол

зависят от их состава, от соотношения основных и кислотных оксидов.

Оксиды щелочных металлов снижают вязкость, температуру размягчения, механическую

прочность и твердость стекол. Оксиды щелочно-земельных металлов позволяют регулировать

вязкость стеклянных расплавов в заданных пределах. Кислотные оксиды повышают механическую

прочность, термическую и химическую стойкость стекол.

По назначению стекла делятся на строительное, тарное, бытовое, художественное, химическое,

оптическое и стекла специального назначения.

13.6.2 Процесс производства стекла

Сырьем для производства стекол служат разнообразные природные и синтетические материалы.

По их роли в образовании стекла, они делятся на пять групп:

1.Стеклообразователи, создающие основу стекла: оксиды кремния и свинца (2), карбонаты

натрия, калия и кальция, сульфаты натрия и бария, борная кислота, бура, оксид алюминия.

2.Красители, придающие стеклу необходимый цвет: оксиды и соли металлов, образующих в

стекле коллоидные растворы: меди (1), железа (2), кобальта (2), хрома (3), хлорида золота, сульфата

меди (2) и др.

3.Глушители, делающие стекла матовыми и молочными: оксиды мышьяка (3), олова (4),

сульфид олова (2).

4.Обесцвечиватели, устраняющие желтую и зеленоватую окраску стекла: оксид марганца (4).

5.Осветлители, удаляющие из стекломассы газовые включения: нитрат натрия, хлорид аммония,

оксид мышьяка (3) и др.

В химическое стекло и стекло «пирекс» входит также оксид бора (3).

Процесс производства стеклянных изделий показан на рисунке.

В подготовку компонентов сырья входят операции промывки, сушки, измельчения,

классификации и брикетирования веществ. Подготовленные таким образом материалы смешиваются

в нужных пропорциях для образования однородной смеси- шихты, поступающей на стадию

высокотемпературной обработки – варку стекломассы. Все материалы, используемые в

стекловарении, должны быть чистыми, однородными по химическому составу и не превышать

допустимого предела влажности.

сырье ПОДГОТОВКА ПРИГОТОВЛЕНИ ВАРКА

КОМПОНЕНТОВ Е ШИХТЫ СТЕКЛОМАССЫ

стеклянное изделие

ФОРМОВАНИЕ

ИЗДЕЛИЯ

Принципиальная схема производства стеклянных изделий.

Варка стекломассы – это совокупность сложных физико-химических процессов, протекающих в

гетерогенной системе через стадии собственно варки, осветления (гомогенизации) массы и ее

охлаждения. Эти процессы начинаются в твердой фазе до расплавления шихты и продолжаются в

расплаве. Для варки стекломассы используют стекловаренные печи различной конструкции.

Методы формования стеклянных изделий из стекломассы весьма разнообразны и зависят от их

вида и назначения. Важнейшими методами формования изделий являются:

– выдувание и прессвыдувание на прессвыдувочных машинах;

– вытягивание на автоматических машинах;

– прессование на автоматически прессах;

– отливка в формы и т.д.

13.7 Производство керамических материалов

13.7.1 Общая характеристика и классификация материалов

Керамическими материалами или керамикой называют поликристаллические материалы и

изделия их них, полученные спеканием природных глин и их смесей с минеральными добавками, а

также оксидами металлов и других тугоплавких соединений. Керамические материалы весьма

разнообразны и могут быть классифицированы по нескольким признакам.

По составу: кислородсодержащие, в т.ч. силикатные, из оксидов металлов; бескислородные, в

т.ч. карбидные, нитридные, боридные, силицидные.

По применению: строительные (кирпич, черепица); огнеупоры; тонкая керамика (фарфор,

фаянс); специальная керамика.

По структуре и степени спекания: пористые или грубозернистые (кирпич, огнеупоры, фаянс),

спекшиеся или мелкозернистые (фарфор, специальная керамика).

По состоянию поверхности: глазурованные и неглазурованные.

В качестве сырья для производства силикатных керамических материалов используют вещества,

обладающие свойством спекаемости. Спекаемость–свойство свободно насыпанного или

уплотненного порошкообразного материала образовывать при нагревании до определенной

температуры поликристаллическое тело- черепок. Таким сырьем являются:

- пластичные материалы (глины);

- непластичные или отощающие добавки (кварцевый песок);

- плавни и минерализаторы (карбонаты кальция и магния).

13.7.2 Производство строительного кирпича

Сырьем для производства строительного кирпича служат легкоплавкие (строительные) глины

состава Аl2О3 *nSiО2 *mН2О, песок и оксиды железа (3). Добавка кварцевого песка исключает

появления трещин, вследствие усадки материала, при сушке и обжиге и позволяет получать более

качественную продукцию.

Технологический процесс производства кирпича может осуществляться в двух вариантах:

– пластическим методом, при котором смесь подготовленных компонентов сырья превращается

в пластическую массу, содержащую до 25% воды;

– полусухим методом, при котором компоненты сырья увлажняются паром (до10%), что

обеспечивает необходимую пластичность массы.

Приготовленная тем или иным методом шихта, содержащая 40-45% глины, до 50% песка и до

5% оксида железа, поступает на прессование в ленточный пресс (при пластическом методе) или в

механический пресс, работающий под давлением 10-25 МПа (при полусухом методе).

Сформированный кирпич направляется на сушку в туннельную сушилку непрерывного действия и

затем на обжиг при Т=900-11000С. Для ускорения сушки в глину добавляют электролит (раствор

солей).

Рассмотрим принципиальную схему производства строительного кирпича полусухим способом.

ТОПОЧНЫЕ ГАЗЫ ПЕСОК ПАР

ГЛИНА СМЕСИТЕЛЬ КИРПИЧ-СЫРЕЦ

СУШИЛКА МЕЛЬНИЦА ПРЕСС

ШИХТЫ

СОЛИ

СУШИЛКА ОБЖИГОВАЯ ПЕЧЬ

КИРПИЧ

13.7.3 Производство огнеупоров

Огнеупорными материалами (огнеупорами) называют неметаллические материалы,

характеризующиеся повышенной огнеупорностью, т.е. способностью противостоять, не

расплавляясь, воздействию высоких температур. Огнеупоры применяются в промышленном

строительстве для кладки металлургических печей, футеровки аппаратуры, работающей при высоких

температурах, при изготовлении термостойких изделий и деталей.

К материалам, используемым в качестве огнеупоров, предъявляются следующие общие

требования:

– термическая стойкость, т.е. свойство сохранять механические характеристики и структуру при

одно- и многократном термическом воздействии;

– малый коэффициент термического расширения;

– высокая механическая прочность при температуре эксплуатации;

– устойчивость к действию расплавленных сред.

Ассортимент огнеупоров весьма широк. В зависимости от состава они делятся на несколько

групп.

Алюмосиликатные огнеупоры относятся к числу наиболее распространенных. В их основе

лежит система «Аl2О3 – SiО2» с различным соотношением оксидов алюминия и кремния, от чего в

значительной степени зависят их свойства.

Динасовые огнеупоры состоят н/м чем на 95% из оксида кремния в модификации тридимита и

кристабалита с примесью оксида кальция. Они стойки к кислым шлакам, огнеупорны до 17300С и

применяются для кладки коксовых и стекловаренных печей. Получаются из кварцита и оксида

кальция обжигом при Т-15000С.

Полукислые огнеупоры содержат до 70-80% оксида кремния и 15-25% оксида алюминия. Они

относительно стойки к кислым шлакам и силикатным расплавам и используются в металлургических

печах и теплоэнергетических установках.

Высокоглинистые огнеупоры содержат более 45% оксида алюминия. Они обладают

повышенной механической прочностью при высоких температурах и огнеупорны до 19500С.

Применяются для кладки сводов металлургических печей, в электрических, стекловаренных и

туннельных печах обжига.

Магнезитовые огнеупоры содержат в качестве основы оксид магния. Все виды магнезитовых

огнеупоров устойчивы к действию основных шлаков, огнеупорны до 25000С, однако термическая

стойкость их невелика. Применяются для облицовки сталеплавильных конвертеров, в индукционных

электрических и мартеновских печах. Получаются обжигом природных минералов.

Классификация огнеупоров по их составу.

ДИНАСОВЫЕ

АЛЮМОСИЛИ

КАТНЫЕ

ПОЛУКИСЛЫЕ

КОРУНДОВЫЕ

ШАМОТНЫЕ

КАРБОРУНДОВЫЕ

ОГНЕУПОРЫ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ

МАГНЕЗИТОВЫЕ

МАГНЕЗИТОВЫЕ

ДОЛОМИТОВЫЕ

ЦИРКОНИЕВЫЕ

И ТОРИЕВЫЕ

ХРОМОМАГНЕЗИТОВЫЕ

УГЛЕРОДИСТЫЕ ГРАФИТОВЫЕ

КОКСОВЫЕ

Шамотные огнеупоры содержат до 50-70% оксида кремния и до 46% оксида алюминия. Они

стойки к действию как кислых, так и основных шлаков, огнеупорны до 17500С и термически

устойчивы. Получаются по схеме:

обжиг

глина шамотный

(каолин) порошок обжиг при 14000С

огнеупор (муллит)

вода

.

Корундовые огнеупоры состоят из оксида алюминия в модификации корунда. Они огнеупорны

до 20500С и применяются для нагрева и плавления тугоплавких материалов в радиотехнике и

квантовой электронике.

Карборундовые огнеупоры состоят из карбида кремния SiС. Они устойчивы к действию кислых

шлаков, обладают высокой механической прочностью и термостойкостью. Применяются для

футеровки металлургических печей, изготовления литейных форм.

Циркониевые и ториевые огнеупоры состоят, соответственно, из оксидов циркония и тория, и

отличаются высокой огнеупорностью (до 25000С). Применяются для изготовления тиглей в цветной

металлургии, футеровки соляных ванн для закалки стальных изделий.

Углеродистые огнеупоры содержат от 30 до 92% углерода и изготавливаются:

– обжигом смеси графита, глины и шамота;

– обжигом смеси кокса, каменноугольного пека, антраценовой фракции каменноугольной смолы

и битума.

Углеродистые огнеупоры применяют для выкладки горнов доменных печей, печей цветной

металлургии.

13.8. Электрохимические производства

Электрохимическими называют производства, в которых химические процессы протекают под

действием постоянного электрического тока.

В промышленности широкое распространение получил электролиз водных растворов и

расплавов.

Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед

химическими: более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться

несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при

химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические методы

охватывают многочисленные и разнообразные производства, важнейшими из которых является

получение хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганатов,

персульфатов, перекиси водорода и т.д.), получение и рафинирование металлов, декоративные и

защитные покрытия металлов.

К недостатком электрохимических производств относится высокий расход энергии; в

себестоимости продуктов расходы на энергию составляют значительную долю.

Критериями рационального использования электрической энергии при электролизе является

выход по току и коэффициент использования энергии.

Выход по току – отношение количества вещества Gф, полученного практически при электролизе

в результате затрат определенного количества электричества, к количеству вещества Gт, которое