Mühazirə Silikatlar. Silikat sənayesinin xammalları, təsnifatı, məhsulları, tətbiq sahələri

DADAVAMLILAR

Son zamanlar kimya, maşınqayırma, metallurgiya və energetika sənaye sahələrində yüksək temperaturlu proseslərin inkişafı ilə odadavamlı keramika növlərinə tələbat artmışdır. Odadavamlı məmulatlar 1500-1600⁰C-dən aşağı olmayan temperatura davamlı olan və istilik aqreqatlarının daxili izolyasiya olunması üçün istifadə olunur.

1.Yüksək odadavamlılıq-yəni yüksək temperaturda mexaniki xassəlırini qorumaq. Odadavamlılıq- materialın yüksək temperaturda ərimədən qızmasını göstərir. Bu xüsusiyyətlərinə görə materiallar 1580-1770⁰C-də davamlı olan, 1770-2000⁰C-yə qədər davamlı olanlara ayrılırlar.

2.Kimyəvi davamlılıq- yəni aqressiv mühitlə, turş, qələvi xarakterli ərimiş şlaklarla, isti qazlarla qarşılıqlı təsirdə olmamaq. Turşuya davamlılığını təyin etdikdə reagent kimi qatı sulfat turşusundan (ρ=1,84 olan) və ya 24%-li HCI-dan istifadə edilir. Qələviyə davamlılıq təyin edildikdə isə 35%-li NaOH məhlulu götürülür. Materialın turşuya və qələviyə davamlılığı onun turşu və qələvi ilə emal edildikdən sonra qələvidəki itkisinə görə (%-lə) təyin edilir. Turşu və qələviyə davamlılığı onun turşu və ya qələvi ilə emalından sonra çəkisindəki itkisinin emaldan əvvəlki çəkisinə nisbətən faizlə hesablanır.

3.Termiki davamlılıq- yəni geniş intervalda çox təkrarlanan temperatur dəyişikliyinə davamlılıq.

4. Tikinti möhkəmliyi- bu tədqiq edilən material nümunəsinin 0,2 MPa yüksək təzyiqi altında yüksək temperaturda qızdırılması zamanı müxtəlif mexaniki yüklənmə zamanı- məs. sıxılma, dartılma, əyilmə-deformasiyaya uğramamaq qabiliyyətidir. Nümunənin deformasiya uğrama dərəcəsi və onun odadavamlılıqla uzlaşması maddənin şüşəyəbənzər fazasının quruluşundan asılıdır. Bu xüsusiyyət odadavamlı materialların uzun müddət davamlı istismarına aid edilir. Yüksək temperaturda uzun müddətli istismar zamanı məmulatın həcminin genişlənməsi müşahidə edilir. Bu zaman yaranan mexaniki gərginlik izolyasiyanin tikiş yerlərindən partlamasına səbəb olur. Bu da uyğun olaraq şlakın davamlılığını aşağı salır. İstismarına kəskin tələbatların olması odadavamlıların müxtəlif növlərdə buraxılmasını tələb edir.

Bunları nəzərə almaqla üç qrup odadavamlı materiallar istifadə olunur:

1.Turş silikatlı (turş mühitə davamlı); 2.Alümosilikatlı( zəif turş və neytral mühitə davamlı);3.Maqnezitli

1Turş silikatlı odadavamlı materiallara dinas aiddir. Bunun tərkibində 93%-dən az olmayaraq kvars, tridimit, kristobalit şəklində SiO₂ olur. Dinasın alınması üçün əsas xammal kristallik kvarsitlər olub, yanma zamanı onun dənəciklərinin bərk monolit kütlə şəklində birləşməsi və və kvarsın tridimitə çevrilməsi üçün dinas şixtasına əsas kütlənin 1,5-2%-i qədər əhəng, həmşinin minerelizatorlar- yəni tərkibində dəmir və MnO olan əlavələr verilir. Kvasitlər yanaqlı dəyirmanlarda xırdalanır, şonra isə tələb olunan fraksiyaya qədər üyüdülür. Əhəng əhəng südü şəklində şıxtaya verilir, digər komponentlər adətən qarışdırıcıda qarışdırılır. Qurudulma isə kameralarda və ya quruducu boruda xırda ölçülülər üçün 8-10 saat, iri ölçülülər üçün isə 20-30 saat davam etdirilir.Dinasın formalaşması presləmə ilə aparılır ki, Sıxlıqda və həcmdə əsaslı dəyişikliklərin baş verməsi gərginliyin artmasına və çatların yaranmasına səbəb olur. Bu fiziki- kimyəvi çevrilmələr aşağıdakı kimi gedir: 100-150⁰C temperaturda nəmliyin qalıqları çıxır, 450-550⁰C temperaturda Ca(OH)₂-nın dehidratlaşması başa çatır. 573⁰C-dən sonra poliamorf çevrilmələr baş verir. Yəni beta kvars alfa kvarsa çervrilir. Bu da həcmin genişlənməsi və yarımfabrikatın möhkəmliliyinin aşağı düşməsinə səbəb olur. Buna görə də qızdırılma sürətini 20-23⁰C-yə qədər azaltmaq lazım gəlir. 1050⁰C-də SiO₂ ,CaO, FeO qarışması baş verir və CaOxSiO₂, FeOxSiO₂ ərintisi əmələ gəlir. Bu da bərk məhlulun yranmasına səbəb olur.1200-`1350⁰C-də yarımfabrikatın həcminin çoxalması yaranır. Bu da alfa kvarsın tridimitə və kristabalitə çevrilməsi hesabına çatların əmələ gəlməsi təhlükəsini yaradır. Bu proses maye fazanın olmaması şəraitində gedir. 1350-1400⁰C temperaturda bərk məhlul olan CaOxSiO₂, FeOxSiO₂ əriyir. Ərintinin miqdarı ümumi mühitin 8-10%-ni təşkil edir Ərinti kvarsın hissə-hissə əriməsinə və onun tridimitə və kristobalitə çevrilməsinə səbəb olur. Qızdırılma nə qədər zəif aparılarsa tridimitin əmələgəlməsi daha çox baş verər. Dinasın odadavamlılığı 1670-1750°C-intervalındadır.Turşulara və turş şlaklara davamlıdır. Qələvi şlaklar, yanacaq metal oksidləri külü dinası dağıdır və asan əriyən silikatlara çeverir. Dinas marten, elektrik əridici və əlvan metallurgiya sobalarının divarlarının hazırlanmasında istifadə edilir.

Alümosilikatlı( zəif turş və neytral mühitə davamlı) odadavamlılar tərkibinə görə 65%-dən şox SiO₂, 30%-dən az Al₂O₃olan yarımturş; 30-45% Al₂O₃ olan şamot; 45% və daha yüksək Al₂O₃ olan yüksəkgiltorpaqlı odadavamlılara ayrılır.Ən çox istifadə edilən şamot odadavamlısıdır ki, bu da əvvəlcədən 1280-1350°C-də yandırılmış odadavamlı gildən hazırlanır. Hazırlanan məmulatın növündən asılı olaraq qarışıqda şamotun miqdarı 20-90% təşkil edir. Şamotdan hazırlanan məmulatların odadavamlılığı1580-1770°C –dir.

Maqnezitli odadavamlılar- 85%-dən az olmayaraq MgO-dən ibarət olub əvvəlcədən 1550-1600°C-də yandırılan maqnezitdən-MgCO₃ və ona maqnezitli məmulatların qırıntılarını əlavə etməklə alınır. Bu qarışıq zərif üyüdülür, Plastiklik vermək üçün nəmləndirilir, presləmə yolu ilə formalaşdırılır, qurudulur və yenidən 1550-1600°C-də yandırılır.