23-Ma’ruza. Mavzu: Nometall himoya qoplamalari. Reja

6.7. Emal va keramik qoplamalar.
Keramik va oʼtga chidamli buyumlarni silikat material va moddalarni pishguncha kuydirib tayyorlanadi. Asosiy xom ashyo sifatida tarkibida 20 % dan ortiqroq AI₂O₃ alyuminiy oksidi bo‘lgan glindan foydalaniladi. Kislotaga chidamli emal, tosh keramik buyumlar, chinni ana shunday materiallarga kiradi.
Silikatli emallar yuqori xaroratda kimyoviy jixatdan agressiv bo‘lgan muhitlarda ishlovchi buyum va detallarni qoplash uchun ishlatiladi. Emal qoplama kukun yoki pasta yordamida shakllantiriladi. Jarayon bir nechta etapda amalga oshadi. Dastlab buyumga gruntlovchi emal beriladi, u adgeziyani oshiradi, termik va mexanik kuchlanishlarni kamaytiradi. Soʼngra, +880… + 920 °S da birinchi qavat yetilgandan keyin qoplovchi emal beriladi va yana +840… +860 °S da qizdiriladi. Agarda silikatli emalni bir necha qatlamda berish kerak bo‘lsa yuqoridagi jarayon kerakli miqdorda qaytariladi. Misol uchun choʼyan materiallarni silikat emallari bilan qoplash 2÷3 marta qaytarish bilan amalga oshiriladi. Qotgan emal yupqa oynaga oʼxshagan koʼrinishga ega bo‘ladi. Uning asosiy kamchiligi mustaxkamliginig nisbatan pastligi va zarbali yuklanish ta’sirida yorilishi va toʼkilishidir.
Kislotaga chidamli emal oynasimon massa bo‘lib, togʼ jinslari (kvarts qumi, tuproq, mel)ni erituvchilar (bura, soda, potash)da yuqori xaroratda 1250-1300 ^oS da eritish bilan olinadi. Bundan tashqari emal tarkibiga aloxida xususiyatlar beruvchi oksidlar NiO, SaO, ZrO2, SnO2, Sg2Oz va boshqalar kiradi.
Mineral va organik kislotalarda kislotaga chidamli emallarning bardoshliligi yuqori. Odatdagi kislota bardosh emallar kontsentratsiyasi 5 % gacha bo‘lgan issiq ishqor eritmalariga chidamli. Maxsus kislotaga chidamli emallardan kislotalarda, kontsentratsiyasi 10 % gacha bo‘lgan qaynovchi ishqorlarda va kontsentratsiyasi 40 % gacha bo‘lgan uglekisliy ishqorlarda foydalanish mumkin. Emal qoplamali buyumlar suyuq muhitda 200 °S, gaz muhitda esa 600÷700 °S. gacha xaroratda ishlaydi. Maxsus emallarda bu ko‘rsatgich 250÷1000 °S. ga teng. Emallangan po‘lat apparatlarning sovuqqa chidamliligi 70 °S, choʼyanlarniki esa 30 °S dan kam emas.
Emallangan apparatlarning nosoz holatga kelishining asosiy sababi metall va emalning issiqlikdan kengayish koeffitsientining turlichaligidir. Bu esa katta ichki kuchlanishlarni paydo bo‘lishiga va yorilishga olib keladi. Emallash uchun tarkibidagi uglerod miqdori 0,1 % ortiq boʼlmagan po‘latlardan foydalaniladi.
Emallangan idishlar ximiya va oziq ovqat sanoatida, farmatsevtikada keng qo‘llaniladi. Kislotaga chidamli emallar bilan rezervuarlar, reaktorlar, vakuum apparatlar, avtoklavlar, distillyatsion va rektifikatsion kolonnalar, issiqlik almashtirgichlar va shu kabi jihozlar qoplanadi. T5 tipidagi emal oltingugurt kislotasi eritmalarida qaynash xaroratigacha foydalaniladi. 5 % li H₂SO₄ eritmasida maksimal yeyilish quyidagicha.
Oynasimon qoplamalar metal va oynani birgalikda oynani yumshash xaroratigacha qizdirib amalga oshiriladi. Himoyaning bu usuli oynalashtirish, qoplama esa oyna emalli qoplama deyiladi. Ular emallarga nisbatan ancha yuqori koʼrsatigichlarga ega.
5% li H₂SO₄ oynaemal qoplamaning yemirilish tezligi 0,00021mm/yilga teng. Oyna yemal qoplamali trubalar yuqori darajadagi mustaxkamlikka ega, zarbali, titrovchi va eguvchi ta’sirlarga chidamli. Bunday trubalarni tutashtirib payvandlash mumkin.
Oynaplastik trubalarni 100 % li korroziyaga chidamliligi uchun xom neftni transportirovka qilish istiqboli juda yuqori. Misol: 1993 yildan boshlab Rossiyaning shimoliy xududlarida neftni transportirovka qilishda oynaplastik trubalardan foydalanilgan. Trubalardan foydalanish vaqtida truba ichki deforlarida choʼkindilar hosil boʼlmagan. Lekin oyna plastik trubalardan keng foydalanishga ularning qimmatliligi yo‘l qoʼymaydi. Oynaplastik trubalar oddiy po‘lat trubalarga qaraganda 4÷5 barobar qimmat.
Keramik kislotaga chidamli trubalar zich va gʼovaklilarga bo‘linadi. Kislotaga chidamli zich keramika suv shimishi kam, bir jinsli, maydadonli va g‘ovak keramika suvni ko‘p shimiydi. Keramik buyumlar tarkibi jadvalda keltirilgan.
Keramik buyumlar mexanik yuklanishlarga chidamli bo‘lishi uchun katta qattiqlik, maksimal zichlik, past darajadagi gʼovaklik, issiqqa chidamlilik va kam issiqlik o‘tkazish xususiyatlariga ega boʼlish kerak. Zich keramikadan tayyorlangan buyumlar mineral kislotalarda (plavik va fosfor kislotalar bundan mustasno) yuqori bardoshli bo‘ladi
Keramik buyumlarning kamchiligi ularning moʼrtligi, va xaroratlarning birdan almashinuviga sezgirliigidir. Shuning uchun ham bunday buyumlardan foydalanishda xaroratni minutiga 2÷3 °S dan ortirib borish kerak.
Keramik detal va apparatlar zarba, turtish, egilishga chidamsiz. Keramikadan futerovka qiluvchi qoplamalar, reaktor detallari, trubalar, sovutgichlar tayyorlanadi.
Misol sifatida oltingugurt kislotasi usuli bilan ekstraktsion fosfor kislotasini olishda kislotaga chidamli gʼishtlar va koʼmir bloklardan foydalanilgan asosiy jihozni korroziyaga qarshi himoyasini koʼrib oʼtamiz. Jarayon quyidagi tenglama bilan ifodalanadi.
Ca₅F(PO₄)₃ + 5H₂SO₄ = 5CaSO₄ + ZN₃RO₄ + HF
Asosiy va yordamchi reaktsiyalar natijasida SiF₄ va HF gaz fazasiga oʼtadi, eritmada oltingugurt va fosfor kislotasi bo‘ladi, choʼkindida esa fosfogips deb ataladigan kaltsiy sulfat va minerallarning ajralmagan qismi yuzaga keladi. Ekstraktordagi xarorat 70÷75 °S. Issiq kislota eritmalari jihozni aloxida korroziyadan himoya qilishni talab qiladi.
Ekstraktorlarning po‘lat korpusini poliizobutilen qatlami bo‘yicha kislotaga chidamli, koʼmir va grafitli bloklar bilan futerovka qilinadi. Ish davomida futerovka yuzasi uni ishqalanib maydalanishdan himoya qilish uchun yupqa gips qatlami bilan qoplanadi. Oqimni ushlovchi futerovka mexanik va korrozion ta’sirga uchraydi. Futerovkada koʼmir bloklarni rezina qatlamga arzamit -4 surkamasi bilan yopishtiriladi. Oqimni ushlovchi bir yarim yillik foydalanishdan soʼng kremniy ftorvodorodli va 65 gradusli fosfor kislota oqimini ushlaganda jihoz yaxshi holatda bo‘lgan.