11-Mavzu: Aylanma pechlarda klinkerni hosil bo‘lishi Reja

Port­landsement klinkerini olishda mineralizatorlar roli va bu sohada qilingan ishlar
O‘zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining Umumiy va noorganik kimyo institutida bajarilgan ishlar sulfat tuzlarining mineralizator sifatida port­landsement klinkerini olishda samarasi katta ekanligini ko‘rsatdi. Bu tuzlar ftoridlar bilan birgalikda katta iqtisodiy foyda beradi.
Mineralizator ta’sirida kalsiy karbonat dissotsiatsiyasi temperaturasi pasayadi, yuqori temperaturada hosil bo‘lgan suyuqlikning kovushoqligi kamayadi va uning alit kristallanish jarayoniga ta’siri sezilarli darajada kuchayadi. Shuningdek, mineralizatorlar klinkerning tarkibiy qismlariga ham ta’sir qiladi: S₃A miqdori kamayib, S₁₂A₇ hosil bo‘ladi va bunda CaO ajralib chiqishi hisobiga alitning miqdori ortadi.
Mamlakatimizda, ilk bor Toshkentda yangi birikma 3(CaO•3Al₂O₃)•CaSO₄ yuqori temperaturada hosil bo‘luvchi kalsiy sulfoalyuminat (T.A.Ragozina) kashf etildi. U gips va fosfogips mineralizator tarzida qo‘llanilganda oraliq mahsulot sifatida hosil bo‘ladi. Bu tuz (gips) ishtiroqida ancha past tempepatypada ham ko‘p miqdorda hosil bo‘ladi. Hosil bo‘lgan 3CaO•3A1₂O₃•CaSO₄—kompleks birikma esa C₃A ning yuzaga kelishiga halaqit beradi. Bunda ajralib chiqqan kalsiy oksid C₂S ning C₃S ga qadar tuyinishi uchun sarf bo‘ladi, gipsli aralashmalarda mazkur moddaning ko‘pligi shu bilan bog‘liq.
Aktiv bo‘lmagan S₃A o‘rnini 3CaO•3Al₂O₃•CaSO₄ ma’lum qism C₂S ning o‘rnini S₃S egallaydi. Natijada sement aktivligi ham ortadi.
S.D.Okorokov va S.L.Golinko-Volfsonning fikricha, ftoridli aralashmada gipsni mineralizator sifatida ishlatish yaxshi samara beradi. SHu sababli ular A1₂O₃ ning klinkerdagi bir og‘irlik birligiga CaSO₄ va CaF₂ dan 0,7 og‘irlik birligi qo‘shishni tavsiya etdilar, bu esa kuydirish temperaturasini 50…70°C ga kamaytirish hamda sementning mustahkamligini 30…40% va undan ko‘pga oshirish, shuningdek, ishqorlarning zararli ta’sirini yo‘qotish imkonini berdi.
Portlandsement xom ashyo aralashmasini kuydirish, jarayonida kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirish uchun mineralizatorlar (katalizatorlar) va boshqa maxsus (legirlovchi) qo‘shilmalar ishlatiladi. Ftor va kremniy-ftor tuzlari, gips, fosfogips va boshqalar mineralizatorlar qatoriga kiradi. Fosfor, xrom, titan oksidlari va boshqalar ko‘pincha xom ashyo materiallari tarkibida bo‘lib, ular tabiiy legirlovchi aralashmalar deb yuritiladi, bunday aralashmalar bilan xom ashyo shixtalarini ham sun’iy boyitish mumkin.
Fosfogipsni ham mineralizator va legirlovchi modda deb hisoblash mumkin, chunki ularning tarkibida ftor hamda fosfor aralashmalari bor.
Legirlovchi qo‘shilmalarning ta’siri sement sifatini yaxshilovchi klinker minerallarining kristallanish va strukturasining shakllanish jarayonlarida seziladi. Biroq xom ashyo shixtalari tarkibidagi ularning zaruriy miqdori xar bir zavodda tajriba asosida belgilanishi va muayyan darajada cheklanishi lozim.
Voskresenskdagi (Moskva oblasti) «Gigant» sement kombinati shlamidan klinker hosil bo‘lish jarayoniga fosfogipsning ta’sirini o‘rgangan V.D.Anikeev va boshqalarnnng ma’lumotiga ko‘ra, shlamga 1100, 1200 va 1300°C temperaturada turli dozalarda fosfogips aralashtirilsa, u klinker hosil bo‘lish temperaturasini pasaytiradi va ohakning birikish tezligini oshiradi. Bu tadqiqotchilar kimyoviy va fizik-kimyoviy analiz usullari bilan fosfogipsning gipsga nisbatan ancha aktiv ta’sir etishini ko‘rsatdilar.
P.P.Budnikov va L.A.Kroychuk ham fosfogipsning klinker hosil bo‘lishi jarayonidagi minerallashtiruvchi rolini ko‘rsatib berishdi, shuningdek, ularning fikricha bunda aylanuvchi pechlarning ichidagi o‘tga chidamli qoplamada (futerovka) bir tekis suvoq qatlami hosil bo‘lib undagi klinker osongina maydalanadi, sement markasi esa «600» ga qadar ortadi.
Klinker suyuq fazasining tuzli eritma bilan almashtirilishi klinker hosil bo‘lish jarayonini ancha tezlashtiruvchi faktorlardan biridir.
Toshkentdagi qurilish material­lari va loyixalash ilmiy-tadqiqot institutida kalsiy xlorid tuzli eritmasi ishtirokida klinker hosil bo‘lish reaksiyalarining mexanizm va kinetikasi, shuningdek. past temperaturada hosil qilingan klinker minerallarining struktura va xususiyatlari borasida o‘tkazilgan tadqiqotlarning davomi sifatida aylanuvchi pechlarda portland­sement xom ashyo aralashmasini kalsiy xloridli tuzli eritmada kuydirish sharoitiga muvofiq termik parchalash yo‘li bilan olingan klinkerni tuzsizlantirish jarayonini o‘z ichiga oluvchi sement klinkeri hosil qilishning past haroratli texnologiyasi ishlab chiqildi. Bundan tashqari, bu tadqiqotlar asosida olingan klinkerning mineralogik tarkibini optimallash, ishlab chiqarish sharoitlarida past temperatura bilan klinker olish imkonini aniqlash, shu klinker asosida sementnit xususiyatlarinn o‘rganish va hosil bo‘lgan sementning gidratatsiyalanish jarayonlarini hamda qurilish uchun xos xususiyatlarini belgilash mumkin bo‘ldi. Portlandsement klinkerini pishirish temperaturasi 300°S pasaydi. Pechning ishlab chiqarish unumdorligi 50% oshdi. Pech futerovkasi ustida yaxshi barqaror qatlam hosil bo‘ldi.
Portlandsementni quruq usulda ishlab chiqarish usuli keyingi yillarda keng tarqalmoqda. Bu usulda xom ashyo dastlab quritiladi, so‘ngra qo‘shiladigan moddalari bilan birgalikda tuyib maydalanadi yoki bir vaqtning o‘zida ham quritiladi, ham kukunlanadi. Ikkinchisi hozirgi kunda ko‘proq uchraydi. Hosil bo‘lgan kukunsimon xom ashyo maxsus siloslarda yaxshilab aralashtirib turiladi va saqlanadi.
Yuqorida aytib o‘tilganidek, ho‘l usulda portlandsement ish­lab chiqarishda xom ashyo komponentlari yaxshi aralashadi va xom ashyo aralashmasi tarkibini to‘g‘rilash oson bo‘ladi. Shuning uchun bir kondan olinayotgan xom ashyo kimyoviy tarkibi jixatdan nihoyatda xilma-xil bo‘lsa, ho‘l usuldan, xom ashyo tarkibi bir xil va uning namligi 10…15% bo‘lsa quruq usuldan foydalanilgani ma’qul chunki issiqlik-texnik va iqtisodiy jihatdan keyingi usul afzal. Masalan, xom ashyo aylanma pechlarda quruq usulda kuydirilayotgan bo‘lsa, yoqilg‘i ho‘l usuldagina nisbatan 20…30% kam sarflanadi. Bundan tashqari, quruq usul yana shuning uchun ham afzalki, bu usulda ancha tejamli pechlar, masalan, siklonli issiqlik almashtirgichlar o‘rnatilgan aylanma pechlar ishlatish mumkin.
Xom ashyoda toshsimon aralashmalar ko‘p bo‘lsa ham quruq usul­dan foydalangan ma’qul, chunki ho‘l usulda xom ashyoning anchagina qismini shar tegirmonlarda maydalashga to‘g‘ri keladi. Biroq, xom ashyo materiallarini boyitish zarur bo‘lsa, ho‘l usul qo‘llagan yaxshi. Masalan, gil kvars qumi bilan, ohaktosh esa gil bilan ko‘p ifloslangan bo‘lsa, aralashma tarkibidagi silikat tashkil etuvchi qum donalari gil chayqatgichlarda maydalanadi va ajratib tashlanadi.
Xom ashyo materiallari o‘rnida suvda oson iviydigan materiallar, masalan, bo‘r va gil ishlatilsa, ho‘l usul qulay hisoblanadi. Chayqatgichlarda maydalash uchun shar tegirmonlarda maydalashga qaraganda bir necha marta kam elektr energiyasi sarflanadi, ishlatish xarajatlari ham ancha kam bo‘ladi.
Tabiiy nami juda ko‘p bo‘lgan xom ashyo materiallaridan foydalanilganda ishlab chiqarishni ho‘l usulda tashkil etgan ma’qul.