7-ma’ruza. Giltuproqli sement, kimyoviy tarkibi, xom ashyo, ishlab chiqarish texnologiyasi, xossalari, ishlatilishi

7-ma’ruza. Giltuproqli sement, kimyoviy tarkibi, xom ashyo,
ishlab chiqarish texnologiyasi, xossalari, ishlatilishi.

Reja:

1. Giltuproq sement haqida umumiy ma’lumot

2. Giltuproq sement ishlab chiqarish.
3. Klinkerni tuyish.
4. Qotish jarayonlari.
5. Giltuproq sementning fizik-mexanik xossalari. Ishlatilish sohasi

Giltuproq sement deb tayyor mahsulotda past asosli kalsiy alyuminatlaridan ko‘p bo‘ladigan kilib tanlangan tarkibli va erib kesaklanguniga qadar kuydirilgan xom ashyo aralashmani tuyishdan hosil bo‘lgan tez qotadigan gidravlik bog‘lovchi moddaga aytiladi.

Giltuproq sementlar qo‘shilmalarsiz yoki har xil mineral moddali qo‘shilmalar bilan ishlab chiqariladi. Qo‘shilmalar ishlatganda sementning ba’zi xossalari yaxshilanadi, narxi arzonlashadi. Qo‘shilmalar borligi va uning turiga qarab, sementlarning quyidagi turlari bo‘ladi:
- qo‘shilmalarsiz kuydirilgan aralashmani mayda tuyganda hosil bo‘ladigan giltuproq sement (GOST 969-41); bu turi giltuproq sementlar orasida eng ko‘p tarqalgani;
- giltuproq-angidrid sement – giltuproq sement klinkeriga angidrid qo‘shib tuyishdan hosil bo‘lgan mahsulot;
- to‘ldirgichlar qo‘shilgan giltuproq sement klinkeriga yog‘och ko‘mir bilan eritilgan nordon domna shlaklari qo‘shib yoki tuyilgan kvars qum bilan tuyib ishlanadigan giltuproq sement.
Giltuproq sement – bog‘lovchi moddalarning eng qimmati. Uni tayyorlash uchun metallurgiya sanoatining qimmatbaxo xom ashyosi – boksitlar talab qilinadi. Boksitlar alyuminiy metalini olish uchun zarur material hisoblanadi va asosan suvli alyuminiy oksidi (A1₂O₃·nN₂O) dan tashkil topgan.
Giltuproq sement ishlab chiqarish. Bunday sement ishlab chiqarish uchun zarur xom ashyo materiallarga ximiyaviy va mineralogik tarkibi jihatidan juda qattiq talablar qo‘yiladi. Giltuproq sement asosan bir kalsiy alyuminatdan iborat bo‘lishi kerak; boshqa oksidlar hosil qilgan moddalar bor bo‘lsa, sifati buziladi. SHuning uchun begona aralashmalar qo‘shilmagan, faqat giltuproq va kalsiy karbonat (ohaktosh)dan tashkil topgan xom ashyolar eng yaxshi material hisoblanadi. Lekin tabiatda ximiyaviy sof giltuproq va ohaktosh uchramaydi, jinslarda ma’lum miqdorda har xil aralashma — qumtuproq, temir oksidi, magniy oksidi va boshqalar ham bo‘ladi.
Qumtuproq esa kuydirish temperaturasida giltuproq bilan o‘zaro ta’sir etishadi va kalsiy alyumosilikati – gelenit (2SaO• SiO₂ • A1₂O₃) hosil qiladi. Gelenitning bog‘lovchilik xossalari yo‘q. Natijada eng qimmat oksid —Al₂O₃ inert materialga bog‘lanadi, kuydirish mahsulotida giltuproq kamayadi va giltuproq sementning bog‘lovchilik xossalari yomonlashadi. SHu sababli giltuproq sement ishlab chiqarish uchun zarur xom ashyo materiallarda qumtuproq muayyan miqdorda (6—8% gacha) bo‘lishi kerak.
Temir oksidi aralashmani kuydirganda ohak bilan bog‘lovchilik xossalari bo‘sh ikki kalsiy ferrit (2CaO·Fe₂O₃) hosil kiladi. Bu modda amalda ballast hisoblanadi va giltuproq sement sifatini pasaytiradi; temir oksididan xom ashyo aralashmada 10% dan ortiq bo‘lmasligi kerak.
Magniy oksidi qumtuproq singari, alyuminiy oksidini qota olmaydigan inert, modda — MgO • A1₂O₃ ga bog‘laydi. Bu ham giltuproq sementdagi eng aktiv bog‘lovchi mineral – bir kalsiy alyuminat miqdorining kamayishiga sababchi bo‘ladi.
Xom ashyo materiallarni kuydirish uchun konstruksiyasi har xil issiqlik apparatlari ishlatiladi. Ularning qaysi birini tanlash xom ashyo materiallar sifati, ya’ni ularda temir va kremniy aralashmalar bor-yo‘qligiga qarab aniqlanadi. Xom ashyo erib kesaklashgunicha yoki batamom erigunicha kuydirilishi mumkin. Erib kesaklashgunicha kuydirish uchun aylanma yoki shaxta pechlar ishlatiladi. YOqilg‘i sifatida gaz yoki sement kuldan ifloslanmasligi uchun kam kulli ko‘mir ishlatiladi.
Batamom erigunicha kuydirish uchun vagrankalar, elektr va domna pechlardan foydalaniladi. Domna pechlarda bir yo‘la ikki xil mahsulot – cho‘yan va giltuproq sement klinkeri olinadi (kliiker pechdan faqat muayyan ximiyaviy tarkibli shlak holida olinadi).
Elektr va domna pechlarda eritish past sort boksitlardan foydalanishga imkon beradi. SHuning uchun ham giltuproq sement ishlab chiqarishning bu usullari juda keng qo‘llanilmoqda.
Past sort, ya’ni qumtuprog‘i va temir oksidi juda ko‘p boksitlardan shu sababdan foydalanish mumkin bo‘lyaptiki, eritayotganda qaytarilish muxitida eritma boyiydi va giltuproq sement klinkeridagi SiO₂ hamda G‘e₂O₃ kamayadi.




79- расм. Электр печи схемаси


Elektr pechda eritayotganda qaytarilish muhitida bu oksidlar tegishlicha sof metall kremniy va temir holigacha qaytariladi, ular keyin o‘zaro ta’sir etishib, ognr qotishma — ferrosilitsiy hosil qiladi. Giltuproq sement klinkeri solishtirma og‘irligidan ikki baravar ortiq solishtirma og‘irlikka ega bo‘lgan ferrosilitsiy erigan klinkerdan ajralib, elektr pech vannasining tubiga cho‘kadi. Eritmaning yuqorigi va ostki katlamlarini alohida-alohida oqizib, ikki xil mahsulot, ya’ni giltuproq sement klinkeri va metallurgiya sanoati uchun qimmatbaho xom ashyo hisoblangan ferrosilitsiy olinadi.
Elektr pech (1-rasm) o‘tga chidamli materiallar qoplangan vanna 1 dan iborat. Vanna mexanizm 2 yordamida burila oladi; vanna eritmani quyib olish uchun buriladi. Solingan materiallar elektrodlar 3 bilan material o‘rtasida hosil bo‘ladigan
elektr yoy issig‘idan eriydi. Erish jarayoni elektrodlarni mexanizm 4 yordamida ko‘tarish va tushirish bilan keragicha boshqarib turiladi. Elektrodlarga tok sim 5 dan keladi.
Elektr pechlarda kuydirayotganda xom ashyo materiallar sifatida ohaktoshni bir sidra pishirib olib tayyorlangan ohak hamda suvi batamom ajralib ketgunicha obdan qizdirilgan boksitlar ishlatiladi; bu usulda kuydirayotganda, ohaktosh va boksitda hatto gidrat suv bo‘lishiga ham yo‘l qo‘ymaslik lozim. Elektr pechga solingan materiallar tez qiziydi va gazsimon mahsulotlar — CO₂ va suv bug‘i jadal ajralib chiqa boshlaydi, natijada eritma biqillab qaynaydi va hatto vannadan otilib chiqadi. Biroq xom ashyo materiallarni bir sidra kuydirib olish zaruriyati yoqilg‘iiing juda ko‘p sarflanishiga sababchi bo‘lishi bilan birga ishlab chiqarishni juda murakkablashtirib yuboradi.
Giltuproq sementni elektr pechda eritayotganda texnologik operatsiyalar quyidagi tartibda bajariladi (sxemaga qarang).
Domna pechida eritayotganda temir to‘la, kremniy esa qisman qaytariladi. Qaytarilgan metall temir va kremniy klinker eritmasidan pech tubiga cho‘kib tushadi va cho‘yan tarkibiga kiradi. Xom ashyo materiallar sifatida domna jarayonida flyus vazifasnni ham bajaradigan ohaktosh va ma’danda giltuproqdan etarli bo‘lmasa, klinkerdagi giltuproq miqdorini oshirish uchun kuydirilmagan boksit ishlatiladi.
Domnada giltuproq sement ishlab chiqarayotganda ayniqsa ma’danning ximiyaviy tarkibini nixoyatda yaxshi tekshirib ko‘rish va ma’dan tarkibi o‘zgarganda, ohaktosh va boksitlar dozasini tegishlicha o‘zgartirish bilan klinkerning ximiyaviy tarkibipi moslab borish kerak.

Ohaktosh ombori Boksitlar ombori

Ta’minlagichli bunker Ta’minlagichli bunker

Maydalagich Begunlar (maydalash)

Kuydirish pechi Boksitni qizdirish pechi

Kesaksimon ohak (qaynama) bunkeri

Ta’minlagichli bunker

Maydalagich

Tarozili dozalagichi bor bunker Tarozili dozalagichi bor bunker

Elektr pech

Ferrosilitsiy eritmasi Klinker eritma

CHo‘yan idishlar

CHo‘yan idishlar
Sovish

Sovish Klinker ombori

Maydalagich

Magnit separator

Klinker

Ta’minlagichli bunker

SHar tegirmon

Feorosilitsiy ombori Giltuproq sement ombori

Domna pechida kuydirish pihoyatda tejamliligi bilan fark qiladi, chunki xom ashyo materiallar ham cho‘yan eritish uchun kerak bo‘ladigan yoqilg‘i hisobiga eriydi.
Giltuproq sement bilan cho‘yanni baravariga eritayotganda yoqilg‘idan qo‘shimcha suratda ozgina iste’mol qilinadi.
Elektr pechda eritayotganda esa ko‘p (1 t klinkerga 1000 kvt/soat gacha) elektr energiya sarflash kerak bo‘ladi. Natijada giltuproq sement narxi ancha qimmatlashib ketadi.
Ammo elektr pechlardan foydalanayotganda eritish jarayonini ancha aniq o‘zgartirib turish va ancha boy eritma olishga imkon tug‘iladi. SHuning uchun ham yuqori sifatli sement chiqadi.