3-Ma’ruza. Quyish tizimlari

Reja:
1. Qolip materiallari.
2. BoFelovchilar.
3. Qolip va o‘zak aralashmalari.


1. Qolip materiallari
Bir marotabali qolip va o‘zak tayyorlash uchun zarur bo‘lgan barcha ashyolar qolip ashyolari deyiladi. Ular birlamchi qolip ashyolari va qolip aralashmalariga bo‘linadi.
Bir marotabali qoliplarning birlamchi ashyolariga boFelovchi va qo‘shimchalar (quyishga qarshi, gaz o‘tkazuvchanligi, oquvchanligini va plastikligini; aralashmaning yopishqoqligini kamaytiruvchi va hakozo) kiradi.
Qolip aralashmalari birlamchi qolip ashyolaridan va foydalanishda bo‘lgan qolip aralashmalaridan tayyorlanadi (ishlatilgan qolip aralashmasi).
Ishlatilishiga ko‘ra aralashmalar qolip aralashmalariga, o‘zak aralashmalariga va yordamchi aralashmalariga bo‘linadi.
Qolip aralashmalarini to‘Feri tanlash quymakorlik sohasida katta ahamiyatga ega, chunki qolip aralashmalari olinayotgan quyma sifatiga bevosita ta’sir qiladi.
Aralashmaning xossalarini 4 guruhga bo‘lish mumkin: I - teplofizik: II - mexanik; III - gaz almashinuvi bilan boFeliq; IV - texnologik termofizik xossa. Qolipga qo‘yilgan metallning kristallanish tezligi va sovishi qolip aralashmasining termofizik konstantasiga boFeliq. Bu konstantaning kattaligi issiqlik almashinuv jarayonini hisoblashda zarurdir. Konstantaning asosiy turlariga nisbiy issiqlik siFeimi, harakat o‘tkazuvchanlik koyeffitsiyenti; issiqlikni akkumulyatsiya qilish qobiliyatining koyeffitsiyenti kiradi.
Qolip qumlari va gillari
Qum deb tabiatda sochilgan holda uchraydigan toFe jinslariga aytiladi. Qolip qumlariga qiyin eruvchan, mustahkam va qattiq mineral zarralaridan hosil bo‘lgan qumlariga aytiladi. Amalda asosan kvarts zarralaridan hosil bo‘lgan qumlar qo‘llaniladi.
Kvarts - yuqori issiqbardoshlikka (1713°C), mustahkamlik va qattiqlikka (Mos shkalasi bo‘yicha - 7) ega kvarts kremnezemning (SiO2) mavjud turlaridan biridir. Yuqori issiqbardoshligi, past darajadagi kimyoviy aktivligi, hamda tannarxining arzonligi sababli kvarts qumlari qolip va o‘zak ashyolari asosi hisoblanadi.
Kvartsning kamchiligidan biri uning qizish va sovishida alotropik o‘zgarishlarga kelishidir. 575°C da β - kvarts a - kvartsga aylanadi, zichiligi esa 2,62 g/sm2 dan 2,56 g/sm2 gacha kamayadi. a - kvartsning qizdirilishida teskari jarayon kechadi. Yuqori haroratda (870°C) kremnezyomning kristall shakli o‘zgaradi va yangi minerallar (tridimit, kristobalit, 1470°C dan yuqorida esa, amorf kvarts qumi) hosil bo‘ladi. Yuqori harakatdagi o‘zgarishlar sekin amalga oshadi va uzoq vaqt kerakli haroratda saqlab turishni talab etadi. Katalizator (masalan SaO) bo‘lmaganida esa bu o‘zgarishlar deyarli kuzatilmaydi. Aksincha β - kvarts — a - kvarts o‘tishlar har xil ishlab chiqarish bosqichida mavjud. Natijada esa, 575°C gacha qizishga ulgurgan qum zarrachalari aksariyat holda parachalanadi va aralashmani changsimon zarrachalarga boyitadi. Shuning uchun ishlatilgan aralashmaning xossalarini tiklash uchun unga 3-15% mikdorda yangi kvarts qumini qo‘shish lozim.
Kvarts qumining tabiiy xossalariga mineralogik tarkibi bilan bir qatorda uning zarraviy tuzilishi, ya’ni o‘lchami, shakli va zarrachalarining bir xilligi kiradi. Qumning zarraviy tuzilishi uning gaz o‘tkazuvchanliga, mexanik va texnologik xossalariga katta ta’sir ko‘rsatadi. Zarraviy tahlildan oldin qumni suvda ivitish yo‘li bilan gildan tozalanadi, chunki gil zarralari qum zarralarini kamrab olib, o‘lcham haqidagi ma’lumotni olishga xalaqit beradi. Suvda gildan tashqari boshqa birikmalarning mayda zarralari ham (o‘lchami 0,022 mm dan kichik bo‘lgan) yuvilib ketadi. Qumning suvda yuvib ajratilgan qismi gilli tashkil etuvchisi deyiladi.
Tarkibida gilni tashkil etuvchilari 2% gacha bo‘lib, SiO2 mikdori 90% dan kam bo‘lmagan qumlar kvarts qumi deyiladi. Tarkibida 90 %dan kam kremnezyom bo‘lsa, dala shpatli kvarts deyiladi. Tarkibi 2% dan ko‘proq gilni tashkil etuvchilarga ega bo‘lgan qumlar gilli qumlar deyiladi. Tarkibi 50% dan ziyod gilni tashkil etuvchilarga ega bo‘lsa gil deb yuritiladi.
Qumning tarkibidagi gilni tashkil etuvchilar aniqlanganidan keyin uning zarralarining yirikligi va bir xilligi aniqlanadi. Buning uchun yuvilgan qum elaklardan o‘tkaziladi.
Qum gorizontal tekislikda bir daqiqada 300 aylana (300 ay/dak,) tezligida xarakatlanuvchi jihozda elanadi. Bu jihoz bir daqiqada 180 ta zarba (180 zarb/dak) beruvchi qurilmaga ega bo‘lib, bu qurilma vaqt-vaqti bilan elaklar qopqoFeiga zarba berishi bilan qo‘shimcha silkinishni hosil qiladi. 15 daqiqa ishlaganidan keyin elaklarni ajratib, har bir elakdagi qumlar vazni alohida tortiladi.
Agar umumiy vaznining asosiy qismi (>70%) uchta ketma-ket elakda qolsa, (asosiy fraktsiya), bu qumlar jamlangan deb yuritiladi. Agar asosiy fraktsiya uchdan ortiq elakda qolsa, bu qumlar tarkalgan deb yuritiladi. Asosiy fraktsiyaning chekka elaklarda qolgan qismiga ko‘ra qumlar A va B kotegoriyalarga bo‘linadi. A kategoriyaga asosiy fraktsiya qolgan uch elakning yuqorisidagida ko‘proq qolgan qumga, B kategoriyaga esa, ostki elakda ko‘proq qolgan qumga aytiladi.
Qumni markalashda birinchi o‘rinda sinfi, keyin guruhi va kategoriyasi yoziladi. Masalan, 2K02A - bu markadagi qum 2K sinfiga mansub bo‘lib, asosiy fraktsiyasi 0315, 02 va 016 elaklarda qolgan va kategoriyasi A, ya’ni 0315 elagida 016 elagidan ko‘ra qum zarralarining miqdori ko‘proq ekan. Agar tekshirilayotgan qum 12% gilli tashkil etuvchilarga ega bo‘lganida edi, uning markasi PO2A bo‘lar edi.
Ba’zi xolatlarda qolip ashyolardagi kvarts qumlari boshqa ashyolar bilan almashtiriladi. Lekin bu ashyolar oldiga quyidagi talablar qo‘yiladi.
1. Quyma xaroratining tez sovishini ta’minlay oladigan darajadagi issiqlik o‘tkazuvchanlik va issiqlikni akkumulyatsiya qilish xossalariga ega bo‘lishi kerak.
2. Kremnezyom bilan o‘zaro ta’sirga ega bo‘lgan qotishma va qotishma oksidlariga nisbatan inert xolatda bo‘lishi kerak.
3. Qiziganida allotropik o‘zgarishlar, ya’ni hajmning o‘zgarishlari bo‘lmasligi kerak.
Bunday ashyolardan kvarts qumining o‘rniga ishlatilishi katta hajmdagi po‘lat va cho‘yan quymalarning toza yuzali (kuyindisiz) bo‘lishini ta’minlaydi.
Kvarts qumining o‘rnini bosuvchi ashyolarga xromit, xromomagnezit, sirkon, olivinit, dunit va boshqalar kiradi.
Xromit FeCr₂O₄ - 1850°C da erib, yuqori termoakkumlyatsiya xossasiga ega. U metall oksidlariga nisbatan inert. Shuning uchun katta hajmdagi po‘lat quymalari olishda qo‘llaniladi.