Элементы строения двойных систем. Пути кристаллизации в двойных системах.

К элементам строения двухкомпонентных систем относятся: координатные оси, вертикали составов, изотермы, бинодальные кривые, изотермы полиморфных превращений, точки составов химических соединений, кривые ликвидуса и солидуса, точки эвтектики и перитектики, эвтектоидные точки.

Путь кристаллизации – это описываемая на диаграмме последовательность фазовых изменений составов жидкой и твердой фаз при охлаждении расплава данного состава.

 

 

Система СаО-SiO2. Ее роль в ТНиСм

 

Тепловые процессы

1.Сушилки для сушки сыпучих материалов в производстве керамики.

В технологии керамики из кусковых материалов обычно сушат: песок, доломит, известняк, глину. Обычно для этого используют барабанные сушила. Это металлический цилиндр, уложенный на опоры – катки под небольшим углом к горизонту (3-5%). Работа сушилки м.б. организована по-разному. Если сушат глину, для последующего формования в качестве пластичного компонента, то используют прямоточную схему. Это значит, что сушимый материал подают с приподнятого торца и в этот же торец поступает сушильный агент. В качестве агента, как правило, служат разбавленные воздухом дымовые газы. Они образуются от сжигания топлива в топке, расположенной рядом с барабаном. При работе сушилки барабан медленно вращается, а материал, перекатываясь, движется вдоль барабана к противоположному концу. Здесь высушенная глина выгружается, а дымовые газы очищаются в циклонах и выбрасываются. Вращение барабана обеспечивает равномерное и быстрое высыхание. Чтобы еще более ускорить сушку внутри барабана устанавливают насадку. Обычно это: ячейковая, подъемнолопостная, цепная насадки. При этой схеме сушильная ветвь входит при температуре около 800˚С. Он встречается с холодной и мокрой глиной, поэтому сильно охлаждается, а глина не перегревается. В результате глина сохраняет свои пластичные свойства.

При противоточной схеме загрузка идет также с приподнятого торца барабана. Сушильный агент подается снизу, в этом случае уже подсушенная глина выходе встречается с горячим поступающим агентом.

 

Сушилки для суспензий (шликеров).

Это, как правило, БРС. Достоинства: высокая скорость сушки, совмещение сушки с грануляцией, высокая однородность порошка по влажности, оптимальный гранулометрический состав.

Распространены 2 варианта: с верхней и с нижней подачей шликера. Например, при нижней подаче сушилка представляет собой вертикальную цилиндрическую башню с коническим днищем. Внизу по периметру есть несколько форсунок, через них шликер распыляется вверх в виде факела. Внизу также расположены горелки для топлива, засчет горения внутри поддерживается температура около 400˚С. Капли шликера, пролетев вверх, а потом вниз в раскаленном газе высушиваются, слипаются в гранулы и собираются в конической части с влажностью 6 – 9%. Отсюда готовый п/п выгружается и используется. Дым очищается и выбрасывается в атмосферу. Размеры и конфигурация распыляемого факела имеют очень важное значение и зависят от реологических свойств шликера. По практическим данным оптимальное значение вязкости 0,05 – 0,1 Па*с, а коэффициент загустевания от 1 до 2.

Кольцевые печи.

Кольц-е печи исп-т для обжига глин-го кирпича.ее рабочая камера предст-т собой замкнутый сквозной канал овальной формы в плане. По периметру наружной стенки имеются проемы – ходки. Они предназ-ны для загрузки и выгрузки изделий; на период обжига закладывается кирпичом. С внут-й стороны печи выложены каналы для дыма и воздуха. Эти каналы сообщ-ся с рабочей камерой ч/з клапаны, топливо поступает сверху ч/з свод. Сырец устанавливается строго опред-м образом на под рабочей камеры во всем объеме. м/у изделиями должны быть зазоры для свободного прохода газов. Топливо подают в зону обжига, где и завершается обжиг изделий. Образ-ся дым отсасывается по рабочему каналу сквозь зазоры м/у сырца. За счет тепла дыма сырец подонревается. Эта зона вкл-ет рабочий канал от зоны обжига до места загр-ки свежего сырца и вкл-ет 2 участка рядом с зоной обжига – собственно подогрева, а со стороны загрузки – участок досушки. Дым от горения топлива идет до границы собственно подогрева и досушкии здесь отсасывается в тмосферу. Дальше его пускать нельзя, потому что может быть конденсация водянх паров на сырце, а это брак. Весь канал печи полностью свободный, перегородок нет, но усл-но делится на камеры. Во время работы печи,когда в камере зоны обжига на границе с охлаждением процесс заканчивается, подачу топлива туда прекращают, но одновременно вкл-ют топливо в камеру зоны подогрева на границе с зоной обжига. В то ж время отсос дыма тоже смещают накамеру т.же как и на камеру загрузки.

Еще через нек-ое время проводят смещение еще на 1 камеру, потом еще и еще. В рез-те все участки смещаются по кругу. Кольцевая печь работает непрервно. Качество обжига хорошее. Недостаток – тяжелые условия труда.

Усовершенст-ая конструкция: свод сделан в виде плит прямоуг-й формы и может подниматься передвигаться кран-балкой, топливо подается через боковые стены.

 

Туннельные печи

Печь этого типа представляет собой сквозной канал или туннель вдоль котрого перемещаются обжигаемые изделия. Обычно для движения материала служат платформы на колесах- вагонетка. Топливо- газ. Состоит из трех зон – подогрева, обжига, охлаждения. Материал подается сос стороны зоны подогрева. Температура на любом участке не должна быть стабильной, а повышаться от зоны загрузки до зоны обжига здесь она максимальна с необходимой выдержкой во времени (закалка) и по длине зоны охлаждения падает. По мере продвижения изделие нагревается в нем идут нужные процессы: досушка, разложение глин, известняка, сульфатов, прекристализация, нач. стадия спекания и т.д. В зоне обжига идет формирование черепка, спекание, расплав глазури и т.д. В зоне охлаждения формирование завершается идут процессы перекристаллизации и охлаждения. Принцип работы в том что в каждой зоне поддерживается строго определенный температурный и газовый режим. А материал последовательно и с заданной скоростью проходит все участки и благодаря этому в нем идут с нужной полнотой все процессы. Передвижение материала идет за счет того что через заданный промежуток времени в печь заталкивается очередная вагонетка. А из зоны охлаждения выталкивается с обожженными изделиями. Заталкивает вагонетку специальный толкатель. Топливо поступает в зону обжига где оно сгорает и обеспечивает нужную температуру. Дым движется по каналу в сторону загрузки через зону подогрева, загруженный материал движется ему навстречу по мере движения этих двух потоков дым постепенно отдает свое тепло материалу и охлаждается, а последний нагревается. Дым который движется по каналу в зоне подогрева правильнее называть отходящими печными газами, потому что в нем содержится собственно дым, продукты разложения солей, вода от разложения глин и досушки сырца, а также избыточный воздух. Таким образом печные газы содержат повышенное влаги и допускать их охлаждение ниже 100 С нельзя иначе при их при их контакте с холодным сырцом будет выпадать конденсат воды. Поэтому печные газы до самого входа в печь не доходят их отсасывают несколько ранее. Дым высасываю через систему каналов проложенных в толще кладки стен. Прошедший зону обжига полуфабрикат продвигается в зону охлаждения. Здесь через каналы в стенах навстречу ему нагнетается атмосферный воздух, он охлаждает изделия сам нагревается и поступает в зону обжига, где соединяется с топливом используется на горение. Воздух нагретый в зоне охлаждения частично отбирается и направляется в торец печи со стороны загрузки. Это горячий воздух используется на подсушку и подогрев сырца. После этого он вместе с дымом выбрасывается в атмосферу.

Рабочие канал обычны туннельных печей имеет большие размеры. Например 140*2,5*3,28 м. большие размеры особенно высота обуславливают очень существенны недостаток, а именно большую разницу температур по высоте. Из-за этого и скорость движения газов по высоте. Если не принимать специальных мер то разница между

верхом и низом канала на некоторых участках достигает 300 С. Это плохо сказывается на качестве изделий. Чтобы устранить это недостаток используют различные рециркуляционные устройства для перемешивания газов. Очень важная часть любой туннельной печи это песочные затворы. Они предназначены для того чтобы раскаленные дымовые газы не проникалипод платформу вагонетки к её металлической части. Это устройство состоит из желобов укрепленных вдоль обеих стен печи и стальных фартуков укрепленных внизу продольных сторон вагонеток. Все это монтируется таким образом чтобы при заталкивании вагонетки в печь её фартук вдвигался во внутрь желоба, но не касался его. Желоб заполняет песком в который и погружается фартук. Песок заполняет зазоры между желобом и фартуком и не дает печным газам проникать в подвагонеточное пространство.

 

7. Щелевые конвейерные печи. У которых ширина рабочего канала во много раз больше высоты. Применяются для однорядного обжига. Из-за малой высоты канала практически нет перепада температур по высоте и температурное поле равномерное.Эти печи применяются для скоростного обжига. Еще одно преимущество в том, что установка изделий в один ряд упрощает автоматизацию загрузки и выгрузки. Изделия в таких печах могут перемещаться по роликовому или ленточно- сетчатому конвейеру.В конструкционном отношении щелевая печь- канал из огнеупорного кирпича и теплоизолятора, все это заключено в металлический кожух., внутри канала монтируется роликовый конвейер. Рабочий канал разделен на 3 зоны: подогрева, обжига и охлаждения. Эти зоны разделяются с помощью порогов, которые представляют собой поперечные выступы над и под конвейером они устроены для облегчения управления движением газов в печном канале.

Режим обжига ступенчатый. В зависимости от свойств плиточной массы длительность обжига 40-100 мин. Среда как правило окислительная.

1 3. Классификация стекловаренных печей.