📄Работа №210767
Тема: Получение строительной керамики с золой Троицкой ТЭС
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Материаловедение
Объем:
89 листов
Год:
2021
Просмотров:
37
4890
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Актуальность разработки зольного кирпича 9
1.2 Актуальность темы исследования 10
1.3 Зола как сырье для производства строительных материалов 10
1.3.1 Сырьевые запасы 10
1.3.2 Свойства золы уноса 14
1.3.3 Химический состав золы 16
1.3.4 Применение зол в строительстве 18
1.4 Керамические изделия 21
1.4.1 Основные сведения 21
1.4.2 Сырье для производства керамики 22
1.4.3 Классификация глин 22
1.4.4 Химический состав глин 23
1.4.5 Минералогический состав глин 24
1.4.6 Технологические свойства глин 25
1.5 Процессы, происходящие при сушке керамических изделий 27
1.6 Процессы, происходящие при обжиге керамических изделий 31
1.7 Выводы по литературному обзору 34
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 36
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Исходные материалы 37
2.1.1 Глина 37
2.1.2 Зола уноса 37
2.1.3 Затворитель 37
2.2 Методы исследования 38
2.2.1 Физико- механические методы испытаний 38
2.3 Математическое планирование эксперимента 40
2.4 Физико-химические методы исследований 45
2.4.1 Дериватографический (термический) анализ 45
2.4.2 Рентгенофазовый анализ (РФА) 48
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 53
3.1 Предварительный эксперимент 53
3.2 Исследование физико- механических свойств кирпича с добавлением
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Актуальность разработки зольного кирпича 9
1.2 Актуальность темы исследования 10
1.3 Зола как сырье для производства строительных материалов 10
1.3.1 Сырьевые запасы 10
1.3.2 Свойства золы уноса 14
1.3.3 Химический состав золы 16
1.3.4 Применение зол в строительстве 18
1.4 Керамические изделия 21
1.4.1 Основные сведения 21
1.4.2 Сырье для производства керамики 22
1.4.3 Классификация глин 22
1.4.4 Химический состав глин 23
1.4.5 Минералогический состав глин 24
1.4.6 Технологические свойства глин 25
1.5 Процессы, происходящие при сушке керамических изделий 27
1.6 Процессы, происходящие при обжиге керамических изделий 31
1.7 Выводы по литературному обзору 34
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 36
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Исходные материалы 37
2.1.1 Глина 37
2.1.2 Зола уноса 37
2.1.3 Затворитель 37
2.2 Методы исследования 38
2.2.1 Физико- механические методы испытаний 38
2.3 Математическое планирование эксперимента 40
2.4 Физико-химические методы исследований 45
2.4.1 Дериватографический (термический) анализ 45
2.4.2 Рентгенофазовый анализ (РФА) 48
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 53
3.1 Предварительный эксперимент 53
3.2 Исследование физико- механических свойств кирпича с добавлением
золы 53
3.3 Исследование физико- химических свойств кирпича с добавлением
золы 61
3.4 Выводы по исследовательской части 67
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 69
5 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 71
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 75
6.1 Общие требования охраны труда при производстве кирпича 75
6.2 Требования охраны труда перед началом работы 78
6.3. Требования охраны труда во время работы 79
6.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях 82
6.5 Требования охраны труда по окончании работы 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Актуальность разработки зольного кирпича 9
1.2 Актуальность темы исследования 10
1.3 Зола как сырье для производства строительных материалов 10
1.3.1 Сырьевые запасы 10
1.3.2 Свойства золы уноса 14
1.3.3 Химический состав золы 16
1.3.4 Применение зол в строительстве 18
1.4 Керамические изделия 21
1.4.1 Основные сведения 21
1.4.2 Сырье для производства керамики 22
1.4.3 Классификация глин 22
1.4.4 Химический состав глин 23
1.4.5 Минералогический состав глин 24
1.4.6 Технологические свойства глин 25
1.5 Процессы, происходящие при сушке керамических изделий 27
1.6 Процессы, происходящие при обжиге керамических изделий 31
1.7 Выводы по литературному обзору 34
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 36
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Исходные материалы 37
2.1.1 Глина 37
2.1.2 Зола уноса 37
2.1.3 Затворитель 37
2.2 Методы исследования 38
2.2.1 Физико- механические методы испытаний 38
2.3 Математическое планирование эксперимента 40
2.4 Физико-химические методы исследований 45
2.4.1 Дериватографический (термический) анализ 45
2.4.2 Рентгенофазовый анализ (РФА) 48
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 53
3.1 Предварительный эксперимент 53
3.2 Исследование физико- механических свойств кирпича с добавлением
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Актуальность разработки зольного кирпича 9
1.2 Актуальность темы исследования 10
1.3 Зола как сырье для производства строительных материалов 10
1.3.1 Сырьевые запасы 10
1.3.2 Свойства золы уноса 14
1.3.3 Химический состав золы 16
1.3.4 Применение зол в строительстве 18
1.4 Керамические изделия 21
1.4.1 Основные сведения 21
1.4.2 Сырье для производства керамики 22
1.4.3 Классификация глин 22
1.4.4 Химический состав глин 23
1.4.5 Минералогический состав глин 24
1.4.6 Технологические свойства глин 25
1.5 Процессы, происходящие при сушке керамических изделий 27
1.6 Процессы, происходящие при обжиге керамических изделий 31
1.7 Выводы по литературному обзору 34
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 36
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Исходные материалы 37
2.1.1 Глина 37
2.1.2 Зола уноса 37
2.1.3 Затворитель 37
2.2 Методы исследования 38
2.2.1 Физико- механические методы испытаний 38
2.3 Математическое планирование эксперимента 40
2.4 Физико-химические методы исследований 45
2.4.1 Дериватографический (термический) анализ 45
2.4.2 Рентгенофазовый анализ (РФА) 48
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 53
3.1 Предварительный эксперимент 53
3.2 Исследование физико- механических свойств кирпича с добавлением
золы 53
3.3 Исследование физико- химических свойств кирпича с добавлением
золы 61
3.4 Выводы по исследовательской части 67
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 69
5 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 71
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 75
6.1 Общие требования охраны труда при производстве кирпича 75
6.2 Требования охраны труда перед началом работы 78
6.3. Требования охраны труда во время работы 79
6.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях 82
6.5 Требования охраны труда по окончании работы 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
📖 Аннотация
В данной работе исследована возможность получения строительной керамики с использованием золы-уноса Троицкой ТЭС в качестве компонента керамической массы. Актуальность исследования обусловлена необходимостью утилизации значительных объемов золошлаковых отходов теплоэнергетики, которые занимают обширные территории и оказывают негативное воздействие на окружающую среду, а также поиском ресурсосберегающих технологий в производстве строительных материалов. В ходе эксперимента были изготовлены и испытаны образцы с введением золы в количестве 2%, 5% и 8% от массы глины с последующим обжигом при температурах 950, 1000 и 1050°C. Установлено, что оптимальными являются составы с содержанием золы 2–5%, которые снижают пластичность смеси, уменьшают общую усадку и риск трещинообразования при сушке, способствуя повышению плотности и прочности изделий. Введение 8% золы показало обратный эффект, увеличивая усадку. Научная значимость работы заключается в установлении влияния золы Троицкой ТЭС на технологические свойства керамической массы и формирование структуры изделия при различных температурных режимах. Практическая ценность состоит в разработке конкретных рекомендаций по использованию данного вида отходов для производства кирпича, что позволяет снизить себестоимость продукции и экологическую нагрузку. Анализ литературы, включая работы Н.А. Машкина и О.А. Игнатовой по строительным материалам, исследования И.М. Левита по керамике с золой, а также нормативные документы (ГОСТ 25818-2017), подтверждает перспективность применения зол ТЭС в производстве строительной керамики.
📖 Введение
В настоящее время, в большинстве стран нашего мира, 70-90% энергии добывается путем сжигания твердого топлива. В течении этого процесса неизбежно возникают золошлаковые отходы, занимающие территории в сотни и тысячи гектар. Помимо того, что данные отвалы занимают немалую территорию, они наносят существенный вред окружающей среде, загрязняют воздушную среду, водные бассейны. В немалом количестве районов, данный вид отходов значительно усугубил экологическую ситуацию.
Из этого вытекает тот факт, что переработка золошлаковых отходов становиться не только задачей рационального использования ресурсов, но и улучшения экологической обстановки.
Целесообразность идеи использования золошлаковых отходов в производстве строительных материалов очевидна. В развитых странах, уровень рационализации данного вида отвалов достигает 90-100%. В России к «зеленым» технологиям пока относятся не столь ответственно, и вторую жизнь получает лишь 8-10%.
Прекрасный метод использования зольных отложений- это применение его в качестве добавки при изготовлении керамических штучных изделий. Результативность добавления золы увеличивается с умножением удельной поверхности вяжущего. В результате прочность сырца и конечного керамического изделия повышается.
Вариативность введения золы в данной работе будет производиться с шагом в 3%, что составляет 2, 5 и 8% от массы глины. Обжиг образцов так же будет производить при разных температурах. Шаг повышения составит 50°С, 950, 1000 и1050°С.
Технология изготовления материалов не будет отличаться от стандартного процесса. После затворения, глинисто-зольная масса попадает в сушильный шкаф, после чего происходит обжиг изделий. Сушка кирпича осуществляется данным способом для ускорения темпов испытаний, как и при промышленном производстве. Впоследствии постепенного увеличения температуры в камере
формируются водяные испарения в отсутствии передвижения воздушных масс. Именно данный аспект гарантирует равномерное высыхание смеси.
Для определения наиболее технологичного состава, будет проведен ряд испытаний. Определится прочность, пластичность, усадки, средняя плотность, морозостойкость, чувствительность сушки, а также связность глины.
Таким образом актуальная проблема данной работы- получение штучного керамического изделия с наиболее приемлемыми и экономически обоснованными решениями, приводящими к улучшению свойств материала.
Из этого вытекает тот факт, что переработка золошлаковых отходов становиться не только задачей рационального использования ресурсов, но и улучшения экологической обстановки.
Целесообразность идеи использования золошлаковых отходов в производстве строительных материалов очевидна. В развитых странах, уровень рационализации данного вида отвалов достигает 90-100%. В России к «зеленым» технологиям пока относятся не столь ответственно, и вторую жизнь получает лишь 8-10%.
Прекрасный метод использования зольных отложений- это применение его в качестве добавки при изготовлении керамических штучных изделий. Результативность добавления золы увеличивается с умножением удельной поверхности вяжущего. В результате прочность сырца и конечного керамического изделия повышается.
Вариативность введения золы в данной работе будет производиться с шагом в 3%, что составляет 2, 5 и 8% от массы глины. Обжиг образцов так же будет производить при разных температурах. Шаг повышения составит 50°С, 950, 1000 и1050°С.
Технология изготовления материалов не будет отличаться от стандартного процесса. После затворения, глинисто-зольная масса попадает в сушильный шкаф, после чего происходит обжиг изделий. Сушка кирпича осуществляется данным способом для ускорения темпов испытаний, как и при промышленном производстве. Впоследствии постепенного увеличения температуры в камере
формируются водяные испарения в отсутствии передвижения воздушных масс. Именно данный аспект гарантирует равномерное высыхание смеси.
Для определения наиболее технологичного состава, будет проведен ряд испытаний. Определится прочность, пластичность, усадки, средняя плотность, морозостойкость, чувствительность сушки, а также связность глины.
Таким образом актуальная проблема данной работы- получение штучного керамического изделия с наиболее приемлемыми и экономически обоснованными решениями, приводящими к улучшению свойств материала.
✅ Заключение
На сегодняшний, большинство стран добывает энергию путем сжигания твердого топлива. Следствием этого процесса являются золошлаковые отходы, занимающие тысячи гектаров территории, наносящие существенный вред окружающей среде, загрязняющие воздушную среду и водные бассейны.
Город Челябинск, являясь промышленным городом, насчитывает несколько крупных теплоэнергетических компаний, складирующих золошлаковые отходы. Наиболее крупным полигоном хранения данного вида отходов является площадка Челябинского Металлургического комбината (приблизительно 120Га), что указывает на более чем достаточное количество ресурсов для производства кирпича с добавлением золы, снижающих стоимость конечного продукта, а также оказывающих благоприятное воздействии на окружающую среду.
В наши дни прослеживается нарастающая потребность переработки отходов теплоэнергетической промышленности. Разработка методов
использования таких отходов имеет большое значение.
Введения золы в глинистое сырье в диапазоне от 2% до 5% понижает пластичность смеси, повышает ее плотность, вместе с чем уменьшает воздушную и огневую усадку (общую усадку) испытуемых образцов, что благоприятно влияет на трещинообразование, происходящее в процессе сушки, уменьшая его интенсивность. Введение золы в количестве 8% по массе напротив, пластичность смеси повысило, незначительно уменьшив плотность и повысив процент огневой и воздушной усадки.
После оценки показателей, полученных в результате испытаний установлено, что температурный режим обжига изделий оказывает существенное влияние на водопоглощение образцов, в большей степени нежели содержание золы в рассмотренном диапазоне вовлечений. С увеличением обжиговой температуры, водопоглощение образцов в диапазоне от 2% до 5% вовлеченной золы уменьшалось, однако данная закономерность нарушилась, в образце с вовлечением золы 8%. При температуре обжига 1050°С, данные образцы показали крайне высокий результат по водопоглощению.
В диапазоне от 2% до 5% вовлеченной золы, от массы смеси, с повышением температуры обжига увеличивалась прочность образцов, а также их плотность. Образец с добавкой золы 8% по массе изделий показал несущественное снижение прочностных показателей.
Серия испытаний на различные физические свойства образцов показали, что при вовлечении золы в размере от 2% до 5%, прослеживается закономерность ряда факторов, однако вовлечение 8% золы кардинально меняет картину, вследствие чего наблюдается обратная закономерность, и свойства образцов меняются по иному принципу.
В зависимости от назначения полученных образцов, для той или иной задачи подойдут либо серии из первых двух групп, обладающие повышенной плотностью, прочностью, не слишком высоким водопоглощением, что позволит применять их в качестве конструкционных элементов, обладающих высокой несущей способностью, однако ввиду этих показателей не впечатляющим показателем теплопроводности. Из чего вытекает следующая мысль, об использовании третий серии образцов в качестве облицовочных стеновых материалов, учитывая меньший показатель плотности и прочности, что повлечет за собой некоторое улучшение характеристик образцов с точки зрения теплопроводности.
Город Челябинск, являясь промышленным городом, насчитывает несколько крупных теплоэнергетических компаний, складирующих золошлаковые отходы. Наиболее крупным полигоном хранения данного вида отходов является площадка Челябинского Металлургического комбината (приблизительно 120Га), что указывает на более чем достаточное количество ресурсов для производства кирпича с добавлением золы, снижающих стоимость конечного продукта, а также оказывающих благоприятное воздействии на окружающую среду.
В наши дни прослеживается нарастающая потребность переработки отходов теплоэнергетической промышленности. Разработка методов
использования таких отходов имеет большое значение.
Введения золы в глинистое сырье в диапазоне от 2% до 5% понижает пластичность смеси, повышает ее плотность, вместе с чем уменьшает воздушную и огневую усадку (общую усадку) испытуемых образцов, что благоприятно влияет на трещинообразование, происходящее в процессе сушки, уменьшая его интенсивность. Введение золы в количестве 8% по массе напротив, пластичность смеси повысило, незначительно уменьшив плотность и повысив процент огневой и воздушной усадки.
После оценки показателей, полученных в результате испытаний установлено, что температурный режим обжига изделий оказывает существенное влияние на водопоглощение образцов, в большей степени нежели содержание золы в рассмотренном диапазоне вовлечений. С увеличением обжиговой температуры, водопоглощение образцов в диапазоне от 2% до 5% вовлеченной золы уменьшалось, однако данная закономерность нарушилась, в образце с вовлечением золы 8%. При температуре обжига 1050°С, данные образцы показали крайне высокий результат по водопоглощению.
В диапазоне от 2% до 5% вовлеченной золы, от массы смеси, с повышением температуры обжига увеличивалась прочность образцов, а также их плотность. Образец с добавкой золы 8% по массе изделий показал несущественное снижение прочностных показателей.
Серия испытаний на различные физические свойства образцов показали, что при вовлечении золы в размере от 2% до 5%, прослеживается закономерность ряда факторов, однако вовлечение 8% золы кардинально меняет картину, вследствие чего наблюдается обратная закономерность, и свойства образцов меняются по иному принципу.
В зависимости от назначения полученных образцов, для той или иной задачи подойдут либо серии из первых двух групп, обладающие повышенной плотностью, прочностью, не слишком высоким водопоглощением, что позволит применять их в качестве конструкционных элементов, обладающих высокой несущей способностью, однако ввиду этих показателей не впечатляющим показателем теплопроводности. Из чего вытекает следующая мысль, об использовании третий серии образцов в качестве облицовочных стеновых материалов, учитывая меньший показатель плотности и прочности, что повлечет за собой некоторое улучшение характеристик образцов с точки зрения теплопроводности.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.