VIII. Karbidli va nitridli
a) korborundli, tarkibida 30 % dan 90 % gacha SiC mavjud
b) nitrid mahsulotlar, Mendeleev davriy jadvalining IV, V va VI guruh elementlari
karbidlari va boridlaridan tashkil topgan mahsulotlar.
32.1-rasm. O‘tga chidamli materiallarning tarkibi: I — dinasli; II— yarimnordon; III—
shamotli; IV — shamot-kaolinli; V — sillimanitli; VI — mullitli; VII — mullit-
korundli; VIII — korundli; IX — forsteritli; X — magnezitli; XI — shpinelli; XII —
xromomagnezitli; XIII — yuqori haroratga chidamli xromomagnezitli; XIV- dolomitli
O‘tga chidamli materiallarning turli guruhlari kimyoviy tarkibi bo‘yicha uchburchakli
diagramma yordamida juda yaqqol tasvirlangan (32.1-rasm) , ularning burchaklarida SiO
2
, Al
2
O
3
va MgO oksidlari joylashgan.
O‘tga chidamli materiallar issiqlikga chidamli xossasiga ko‘ra uchta guruhga ajratiladi: 1)
o‘tga chidamli - 1580
0
C dan 1770
0
C gacha; 2) yuqori haroratga chidamli 1770
0
C dan 2000
0
C
gacha; 3) o‘ta yuqori haroratga chidamli 2000
0
C dan yuqori.
Shakli va o‘lchami bo‘yicha o‘tga chidamli materiallar normal g‘isht, fasonli va maxsus
mahsulotlarga tasniflanadi.
Tayyorlash usuliga ko‘ra o‘tga chidamli materiallar quyidagilarga bo‘linadi: 1) tabiiy tog‘
jinslaridan arralangan; 2) suyuq massalardan quyilgan; 3) plastik shakllanadigan, plastik
massalardan tayyorlangan; 4) yarim quruq presslangan, namlangan poroshoklardan
tayyorlangan; 5) quruq presslangan, quruq yoki kam namlangan poroshoklardan tayyorlangan; 6)
trambovkalangan; 7) eritib quyilgan; 8) maxsus usulda formalangan mahsulotlar.
Termik ishlov berishda barcha o‘tga chidamli mahsulotlar 3 guruhga tasniflanadi: 1)
kuydirilmaydigan, ammo formalangandan keyin kuydirish kerak; 2) kuydiriluvchi; 3) erish
haroratiga qadar qizdirib termik ishlov beriladigan.
Metallurgiya sanoatida o‘tga chidamli materiallarning ko‘pchiligi – sun’iy, chunki ular
maxsus zavodlarda yoki sexlarda tabiiy xom ashyodan tayyorlanadi, yuqorida sanab o‘tilgan
oksid tarkibli bo‘ladi. O‘tga chidamli materiallarning nisbatan kichik qismi tabiiy holatda
ishlatiladi. Tabiiy o‘tga chidamli materiallar – kvarsli qumtosh, talkli slanets, xromli temir,
asbest, o‘tga chidamli loy, kvarsli qum va b. Bu materiallar metallurgiyada o‘tga chidamli
materiallar sifatida maxsus uzoq ishlov berishsiz qo‘llaniladi. Kvarsli qumtoshlar qum
donachalaridan iborat bo‘lib, tabiiy sement bilan mustahkam palaxsaga (katta bo‘lak, gliba)
bog‘langan, uni arralash bilan tabiiy kremnezemli o‘tga chidamli mahsulot olsa bo‘ladi. Talkli
slanets, magniyning suvli silikati bo‘lib, 3MgO·4SiO
2
·N
2
O formulasi bilan xarakterlanadi,
pechning ba’zi elementlarini terishda plita va bloklardan arralangan holatda ishlatiladi. Xromli
termirtosh FeO·Sr
2
O
3
ham xuddi shunday ishlatiladi. Asbest (3MgO·2SiO
2
·2H
2
O) asbest
to‘ldiruvchi, paxta, karton va shnur ko‘rinishida ishlatiladi. Turli qo‘shimchali kaolinit
(A1
2
O
3
·2SiO
2
·2H
2
O) dan tashkil topgan o‘tga chidamli loy va kvarsli qum (SiO
2
) o‘tga chidamli
rastvorlar, to‘ldiruvchi massalar, tirqish to‘ldiruvchi qorishmalar va h. tayyorlash uchun keng
qo‘llaniladi. Sun’iy o‘tga chidamli materiallar sanoatda qo‘llaniluvchi o‘tga chidamli
materiallarning asosiy hajmini egallaydi, asosan quyidagi umumiy prinsipial texnologik sxema
asosida tayyorlanadi:
1. Xom ashyoni tayyorlash. Tabiiy xom ashyoni saralash, unsur elementlardan tozalash
maqsadida uni boyitish, kuydirish orqali uning tarkibidagi karbonatlarni, gidratlarni, organik
birikmalarni parchalash va mustahkam birikma olish, uni maydalash, yanchish va yirikligi
bo‘yicha saralashdan iborat.
2. Dastlabki aralashma - shixta tayyorlash, bu jarayonda tayyorlanayotgan mahsulot
tarkibini tashkil etuvchi moddalar aniq miqdorda solinib, yaxshi aralashtiriladi, so‘ngra ma’lum
miqdorda suv bilan namlanadi.
3. Mahsulotni formalash - ya’ni, uni shaklga keltirish. Turli usullar bilan amalga
oshiriladi
4. Xom mahsulotni quritish - gigroskopik namligini ma’lum haroratda parchalashdan
iboratdir.
5. Mahsulotni kuydirish. Bu jarayon g‘isht pishirish pechlarida yoki to‘g‘ridan - to‘g‘ri
metallurgik pechlarning o‘zida amalga oshiriladi.
Tayyor mahsulotning texnik nazorati qilish korxonaning maxsus bo‘limiga yuklatilgan
vazifa bo‘lib, tayyorlangan issiqlikga chidamli mahsulotlarni sifatini tekshirib va saralab maxsus
konteynerlarga joylanadi yoki ehtiyot choralarini inobatga olgan holda iste’molchiga jo‘natiladi.
O‘tga chidamli materiallarning har xil turlari uchun ularni tayyorlash sxemalari yuqorida
keltirilgan umumiy prinsipial sxemadan alohida ishlab chiqarish bosqichlarida operatsiyalarning
soni bilan farq qiladi. Eritilgan mahsulotlar uchun tayyorlovning 3-, 4- va 5- bosqichlari
dastlabki shixtani eritish, quyma quyish va ba’zida kuydirish jarayonlari bilan almashtiriladi.
O‘tga chidamli materiallarni ishlab chiqarish jarayonining nazariy asoslari birinchi bo‘lib
akad. A.A.Baykov tomonidan bayon qilingan.
O‘tga chidamli mahsulotlarning ko‘pchilik sxemalarida bu nazariya asosida ishlab
chiqarishning fizik-kimyoviy mohiyati asosiy birikmalarning (asosiy oksidlar) ancha toza
holatda ajratib olinishini o‘z ichiga oladi, ular o‘tga chidamli mahsulotning asosini tashkil qiladi,
bu birikmalarga bog‘lovchi massa hosil qilishini ta’minlovchi kam miqdordagi boshqa
birikmalarni qo‘shish shixtali aralashmaning butun hajmi bo‘ylab bu bog‘lanuvchi massani bir
tekis taqsimlaydi. O‘tga chidamli mahsulot tayyorlash bosqichi juda muhim bo‘lib –
kuydirishning mohiyati asosiy birikmalarni nisbatan engil eruvchi bog‘lovchi massa holatida
shlaklash, ularni yarimsuyuq fazagacha eritish va keyingi qayta kristallanib, mayda mustahkam
o‘sib ketgan kristallar ajratishdan iborat.
Kuydirishning kkinchi bosqichi muhim ahamiyatga ega bo‘lib, unda po‘k, g‘ovak massali
mahsulotni alohida zarrachalari erigan shlakning kichik qismi bilan aralashib mustahkam
kristallik birikmaga aylanadi. Bunday o‘zgarish doimiy haroratda o‘tga chidamli mahsulotni
kichik miqdorini suyuq shlakda qayta kristallanishi hisobiga bo‘ladi. Dastlabki mahsulotning
maydalanish darajasi shlakdagi bosh oksidni erish darajasi va uning qayta kristallanishi
to‘liqligiga bog‘liq. Zarrachalar o‘lchamlarining kichiklashishi bilan ularning eruvchanligi
ortadi, bunda to‘g‘ri kristallik panjara tuzilishiga ega bo‘lgan kristallar deformatsiyalangan
panjarali moddaga qaraganda kamroq eruvchanlikka ega.
O‘zining nazariyasiga binoan A.A.Baykov sifatli o‘tga chidamli mahsulotlarni olish
uchun zarur bo‘lgan quyidagi asosiy shartlarni ta’riflaydi: 1) shixta tarkibida suyuq shlak bera
oladigan va ularda o‘tga chidamli material eriydigan qo‘shimchalarning mavjudligi; 2) zarur
miqdordagi suyuq shlak hosil bo‘lishini ta’minlovchi mos kuydirish harorati; 3) ushbu haroratda
qayta kristallanish jarayoni yakunlangan vaqtga qadar ushlab tura olish.
O‘tga chidamli mahsulotlarning sifati va xossalariga boshlang‘ich xom ashyoning tarkibi
va uni tayyorgarlik darajasi, bog‘lovchining tarkibi, shixtali aralashmaning granulometrik
xarakteristikasi va namligi va mahsulotni formalash usuli juda katta ta’sir qiladi.
O‘tga chidamlilik ushbu o‘tga chidamli mahsulot namunasini uchburchak balandligi 30
mm asosi 8 mm va yuqori kesimi 2 mm bo‘lgan shaklli kesik piramida ko‘rinishida cho‘qqisini
asosgacha egish vaqtidagi harorati bilan aniqlanadi. Sinov o‘tkaziluvchi piramidaning yiqilish
harorati kaolin, glinozem, kvars va plaven aralashmasidan iborat standart piroskopning yiqilish
harorati bilan taqqoslab topiladi.
Statik bosim ostida yumshashning boshlag‘ich harorati o‘tga chidamli materiallarning
qurilishda yuqori haroratga mustahkamligini xarakterlaydi. Uni aniqlash uchun diametri 36 mm
va balandligi 50 mm bo‘lgan silindr shaklidagi o‘tga chidamli material namunasi olinadi, u
belgilangan tezlik bilan 2 kG/sm
2
yuklama ostida bir tekisda qizdiriladi. Yumshash haroratining
boshlanishi namunaning 0,3 mm ga siqilishiga mos keladi.
Termik mustahkamlik – o‘tga chidamli materialning buxossasi haroratlar o‘zgaruvchan
bo‘lganda chidamliligidir. Termik mustahkamlik issiqlik almashinishlar soni bilan, ularda
mahsulot dastlabki vaznining 20% yo‘qotgunga qadar chidamliligi baholanadi. Normal
o‘lchamdagi o‘tga chidamli mahsulot yon tomoni elektr pechida 850
o
C gacha ushlab turiladi va
keyin oqarsuvda sovutiladi, bu bir marta suv almashtirish hisoblanadi. Ba’zida sovutish ochiq
havoda amalga oshiriladi va bu holatda havo almashinuvi olinadi.
Siqilishga bo‘lgan vaqtinchalik qarshilik sinov qilinayotgan g‘ishtning bir burchagidan
kesib olingan qovurg‘asi 40-100 mm sovuq kubik uchun standart uslub bilan aniqlanadi.
O‘tga chidamli materialning zichligi piknometr yordamida o‘lchanadi, bunda 105
o
S da
quritib olingan berilgan yiriklikdagi kukun massasi g‘ovaklarsiz egallagan hajmga nisbatan
topiladi.
O‘tga chidamli materialni hajmiy massasi uning birlik massasi hajmi bilan barcha
g‘ovaklarni hisobga olib aniqlanadi.
O‘tga chidamli materiallarning g‘ovakligi protsentda ifodalangan bo‘shliq yoki
g‘ovaklarning nisbiy hajmi bilan xarakterlanadi. Mahsulotlardagi g‘ovaklar bir xil bo‘lmaydi,
shu sababli ular yuza qismi tomondan ochiq va yopiq, hamma tarafdan izolyasiyalangan hajmlar
ko‘rinishida bo‘lsa, unda odatda faqat ochiq yoki o‘xshatma g‘ovaklik aniqlanadi. Uni aniqlash
uchun avval g‘isht tomondan yutilgan suv hajmi topiladi va uning g‘ishtning umumiy hajmiga
nisbati hisoblanadi.
O‘tga chidamli materiallarning gaz o‘tkazuvchanligi maydoni 1 m
2
va namuna qalinligi
1 m bo‘lgan tadqiq qilinuvchi namunadan bosimlar farqi 1 mm suv ust bilan 1 soat davomida
o‘tgan havoning miqdori litrda o‘lchanadi.
Kimyoviy bardoshlilik o‘tga chidamli materialning metallurgiya jarayonlarini turli
koponentlari shlaklar, metallar, gazsimon tashkil etuvchilarning kimyoviy emiruvchi ta’siriga
chidamliligini xarakterlaydi. Bu ta’sir ushbu komponentlarning o‘tga chidamli materialni tashkil
etuvchi moddalar bilan bevosita kimyoviy ta’sirlashuvidan iborat bo‘lib, buning natijasida yangi
kimyoviy
birikmalar
hosil
bo‘ladi, ular o‘tga chidamli materialning xossalarini
yomonlashtiruvchi past erish haroratiga ega va tez eyiluvchi bo‘ladi. Buning natijasida o‘tga
chidamli materiallar eyiladi va parchalanadi va sekin asta uning zarralari pech kladkasidan
chiqib ketadi. O‘tga chidamli materiallarning kimyoviy mustahkamligi asosan mazkur o‘tga
chidamli materialning va metallurgik jarayon komponentlarining o‘zaro kimyoviy faolligi va
kimyoviy moyilligiga bog‘liq. SHuning uchun u yoki bu metallurgiya pechi uchun o‘tga
chidamli material tanlanganda birinchi navbatda o‘tga chidamli materialning va qayta ishlash
mahsulotlarining o‘zaro kimyoviy ta’sirlashishini e’tiborga olish zarur. Agar pechda nordon
materiallar va shlaklar qayta ishlansa yuqori kilotalilik hosil bo‘ladi, unda nordon yoki neytral
xossaga ega bo‘lgan kremnezemli yoki alyumosilikatli o‘tga chidamli materiallardan foydalanish
zarur. Asosli shlaklarda asosli xarakterga ega magnezial o‘tga chidamli materiallarni qo‘llash
maqsadga muvofiqdir.
Do'stlaringiz bilan baham: |