Глобальной нумерации

Коррозионные испытания проводили применительно к условиям работы материалов оборудования глиноземного производства. Агрессивной средой служил щелочной раствор- NaOH. Коррозионное растрескивание определяли на вилкообразных образцах в горизонтальных автоклавах при температуре 320° С и давлении 10 МН/м2 (100 ат). Величину растягивающих напряжений в образцах устанавливали равной 0,9от. Время до разрушения определяли по результатам испытаний трех образцов. Методика опытов по определению интенсивности экзоэлектронной эмиссии подробно описана в нашей статье [87].

Коррозионные испытания проводили применительно к условиям работы материалов оборудования глиноземного производства. Агрессивной средой служил щелочной раствор NaOH. Коррозионное растрескивание определяли на вилкообразных образцах в горизонтальных автоклавах при температуре 320 °С и давлении 10 МПа. Величину растягивающих напряжений в образцах устанавливали равной 0,9стт. Время до разрушения определяли • по результатам испытаний трех образцов. Методика опытов по 106

371. Южан ИНОЕ И. А. и др., Полузаводские установки кипящего слоя глиноземного производства, сб. «Применение в СССР процессов обжига в кипящем слое», Цветметинформация, М., 1960.

1095. Южанинов И. A., My ниц И. Н., Лабу тин Г. В., Полузаводские установки кипящего слоя глиноземного производства, Сборн. «Применение в СССР процессов обжига в кипящем слое», ЦИИН Цветмет, М., 1960.

Кия-Шалтырские (Кемеровская область) уртиты (с содержанием нефелина около 85 %) без предварительного обогащения поступают на переработку на Ачинский глиноземный комбинат. К наиболее распространенному виду нефелинового сырья относятся сиениты, месторождения которых расположены в Красноярском крае, Армении и других регионах СНГ. При переработке нефелиновых руд и концентратов наряду с глиноземом получают поташ и соду, а из отходов глиноземного производства — высококачественный цемент. Таким образом, нефелиновое сырье является комплексным продуктом, но его переработка требует сложных технологических схем, внедрение которых требует и значительных удельных капитальных вложений.

Для получения керамики использовались нанопорошки (НП) оксида алюминия, синтезированные взрывным методом [2], средний размер частиц dcp = 0,077 мкм. Подробные сведения о свойствах данных порошков приведены в [3]. В качестве исходного материала использовался также промышленный порошок оксида алюминия марки P172SB (0,1 % MgO, dcp = 0,45 мкм), произведенный французской фирмой "Aluminium Pechiney". Порошки А12О3-20 мае. % ZrO2 (6 мае. % Y2O3) были получены из хлоридов циркония и иттрия методом соосаждения и последующего смешивания в необходимых пропорциях с нанопорошками оксида алюминия, а также с порошком P172SB (золь-гель технология). Керамика "Оксидал-ГМ" изготовлена из одноименного порошка (dcp = 5 мкм), являющегося побочным продуктом глиноземного производства, после соответствующей технологической доработки.

Наряду с глиноземом при переработке нефелиновых руд и концентратов получают соду и поташ. Кроме того, отходы глиноземного производства — белитовые шламы — используют для получения цемента. Следовательно, нефелиновые руды являются комплексным сырьем, что делает переработку их экономически целесообразной, несмотря на низкое по сравнению с бокситами содержание глинозема.

Цель дробления и измельчения — увеличение поверхности сырьевых материалов до величины, обеспечивающей в дальнейшем достаточно быстрое и полное протекание необходимых химических реакций между отдельными компонентами шихты. В практике глиноземного производства применяются различные схемы дробления и измельчения в зависимости от свойств исходного сырья и необходимой степени измельчения. Примерные схемы дробления и измельчения отдельных видов сырья мы рассмотрим ниже.

При взаимодействии гуминовых веществ со щелочами обра-щуются щелочные гуматы, которые затем превращаются в растворимый оксалат натрия Na2C204 и смолистые вещества. Органические вещества, как и сода, от цикла к циклу постепенно накапливаются в растворах. Присутствиео рганических веществ в растворах, как мы увидим далее, отрицательно влияет на ряд переделов глиноземного производства: сгущение красного шлама, декомпозицию алюминатного раствора, выпарку. Очистка растворов от органических примечей в способе Байера достигается специальными мерами, которые рассмотрим в дальнейшем.

Галлий. Содержание окиси галлия Ga2O8 в боксите обычно составляет 0,05—0,2 кг на 1 т окиси алюминия. Алюминий и галлий имеют близкие химические свойства. При выщелачивании боксита большая часть галлия переходит в алюминатный раствор в виде галлата натрия NaGaO2, накапливаясь в нем до 0,2—0,3 г/л (в пересчете на Ga2O3). Алюминатные растворы глиноземного производства являются основным источником получения галлия.

На шламовом поле шлам осаждается и постепенно уплотняется; при этом содержание влаги в нем снижается до 20—25%. Отстоявшаяся жидкая часть отвального шлама называется под-шламовой водой; она содержит-3—5 г/л (А12О3 + Na2O) и почти полностью возвращается в цикл глиноземного производства, что важно для сокращения потерь глинозема и щелочи с красным шламом и предотвращения загрязнения грунтовых вод щелочью. Часть подшламовой воды используется для гидротранспорта шлама на шламовое поле, т. е. является оборотной; остальное количество возвращается в систему промывки шлама.

После анализа структуры уравнения равновесия в форме (3.83) i можно отметить, что в правой части стоят внешние силы, действу- •._ ющие в сечении / и сумма приведенных к узлу / поверхностных' нагрузок, действующих на сопрягаемые элементы; в левой части, стоят произведения матричных блоков МЖЭ и узловых степеней свободы. При формировании уравнений равновесия для /-го узла:? участвуют лишь блоки матриц жесткости элементов, у которых -первый индекс (по глобальной нумерации) равен /. Расположение'" этих блоков' в /-и матричной строке в общей системе уравнений рав-новесия (т. е. для всех узлов) определяется вторым индексом.

где Nek — целое число, равное номеру степени свободы в глобальной нумерации н соответствующее степени свободы с номером k в локальной нумерации для элемента е.

Например, для плоской задачи (рис. 3.9) для второго элемента индексный массив глобальной нумерации будет содержать следующие номера степеней свободы: {N}2 = {3, 4, 7, 8, 5, 6}.

В каждом узле сумма вкладов реакций от отдельных элементов, окружающих узел, должна равняться нулю. Причем должна равняться нулю любая составляющая обобщенных суммарных реакций, направление которой соответствует направлению обобщенного перемещения. Для направления обобщенного перемещения с номером i (в глобальной нумерации) приравняем нулю соответствующую составляющую суммы реакций от окружающих данный узел элементов:

В (3.105) указано, что суммирование идет no-тем элементам, которые в индексных массивах глобальной нумерации степеней свободы, т. е. в массивах \N}e [см. (3.95)], содержат номера i. Уравнения равновесия (3.105) с учетом (3.104) запишем через перемещения:

SUBROUTINE FORM2 (SK, R, ST, P, LIN, N) — подпрограмма формирования матрицы жесткости конструкции и вектора узловых сил (сборка элементов). Формальные параметры: SK — массив коэффициентов матрицы жесткости конструкции (NBXNZ); R — массив коэффициентов приведенных узловых сил конструкции (NZ); ST— рабочий массив (NXN) для считывания коэффициентов матрицы жесткости элементов; Р — рабочий массив (N) для считывания коэффициентов приведенных узловых сил элемента; LIN — рабочий массив (N) для считывания номеров активных номеров степеней свободы элемента в глобальной нумерации (соответствует вектору {N}f (3.95); N — максимальное число степеней свободы элемента. Через область COMMON/SOL/NB, NZ, NELS передаются значения: NB — полуширина ленты, NZ — число уравнений (суммарное число активных степеней свободы), NELS — суммарное число элементов в конструкции. Внешняя память организована на магнитном диске в виде файла последовательного доступа. Отдельная порция записи содержит: К, LIN, ST, Р, где К — число степеней свободы элемента, матрица ST записана по строкам. При формировании массива SK элемент с номером строки I и номером столбца / (в глобальной нумерации) занимает место т в одномерном массиве: т = b (i — 1) •+ k, где k = j—i + 1, b = NB.

В матрице А каждому стержню соответствует либо один столбец (оба узла, соединяющие стержень, шарнирные), либо два столбца (один узел шарнирный), либо три столбца (оба узла жесткие). Таким образом, построение матрицы А осуществляется по столбцам (при вырезании узлов эта матрица строится по строкам). Поясним процесс заполнения части матрицы А за счет У-ГО стержня, показанного на рис. 8.12.1, в. Предположим, что сечение н примыкает к узлу /н в глобальной нумерации, а сечение к - к узлу /к. Тогда

После анализа структуры уравнения равновесия в форме (3.83) i можно отметить, что в правой части стоят внешние силы, действу- •._ ющие в сечении / и сумма приведенных к узлу / поверхностных' нагрузок, действующих на сопрягаемые элементы; в левой части, стоят произведения матричных блоков МЖЭ и узловых степеней свободы. При формировании уравнений равновесия для /-го узла:? участвуют лишь блоки матриц жесткости элементов, у которых -первый индекс (по глобальной нумерации) равен /. Расположение'" этих блоков' в /-и матричной строке в общей системе уравнений рав-новесия (т. е. для всех узлов) определяется вторым индексом.

где Nek — целое число, равное номеру степени свободы в глобальной нумерации н соответствующее степени свободы с номером k в локальной нумерации для элемента е.

Например, для плоской задачи (рис. 3.9) для второго элемента индексный массив глобальной нумерации будет содержать следующие номера степеней свободы: {N}2 = {3, 4, 7, 8, 5, 6}.

В каждом узле сумма вкладов реакций от отдельных элементов, окружающих узел, должна равняться нулю. Причем должна равняться нулю любая составляющая обобщенных суммарных реакций, направление которой соответствует направлению обобщенного перемещения. Для направления обобщенного перемещения с номером i (в глобальной нумерации) приравняем нулю соответствующую составляющую суммы реакций от окружающих данный узел элементов: