V. Үйге тапсырма: 1. Шыны трубканың үшін не үшін балқытады?

1. Шыны трубканың үшін не үшін балқытады?

Түтіктің балқуы-бұл ұштарын дөңгелектеу, кесу орнында өткір беттерді жою.

Шыныны пісіру едәуір қиын процесс. Бұл процесс кезіде жоғары темпераратура әсерінен шихтадан шыны массасы деп аталатын силикаты балқыма пайда болады. Шыныны пісіру ванналық пештерде 1400-1500ºС температурада өтеді. Бұл процесс 5 сатыдан өтеді:

Силикаттың түзілуі. Шихтаны 100-120º дейін қыздырғанда ылғалдың ұшуы байқалады, температураны әрі қарай көтергенде кристаллдық және конструкциялық судың ұшуы байқалады, мысалы:

Na2CO3 ×10H2O → Na2CO3 +10H2O↑

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O↑

300ºС температурада қатты фазада натрий және магний карбонаттары қос тұз  түзіп, әрекеттесе бастайды. Na2Mg(CO3)2 бұл тұз 340-620ºС температурада кремнеземмен біртіндеп әрекеттесіп, магний және натрий силикаттарын түзеді:

Na2Mg(CO3)2 +2SiO2 →MgSiO3 + Na2SiO3 + 2CO2

450-700ºС температура аралығында  магний силикатының мына теңдеуімен  түзілуі байқалады:

MgCO3 + SiO2 → MgSiO3 + CO2↑

600-920ºС температура аралығында  кальций силикатының түзілуі басталады:

СаCO3 → СаO + CO2↑

СаO + SiO2 → СаSiO3

700-920ºС температура аралығында  натрий силикаты келесі теңдеу  арқылы түзіледі:

Na2CO3 +SiO2 → Na2SiO3 + CO2↑

1150ºС температураға дейін реакция  қатты фазада жүреді, бірақ 780-880ºС  температурада магний силикатымен, натрийдің кремнеземімен және қос кабонаттың натрий силикатымен түзілуі барысында сұйық фаза пайда болады.

Шынының түзілуі

Әрі қарай қыздыру барысында масса балқиды. Бұл сатыда қос тұздың түзілуімен силикаттардың өзара еруі басталады. Мысалы:

Na2SiO3 + СаSiO3 → Na2SiO3×СаSiO3

СаSiO3 + MgSiO3 → СаSiO3× MgSiO3

Сонымен қатар кремнеземнің силикаты балқымасында еруі басталады, себебі кремнезем сілтілік реакцияны игереді. Кремнеземнің силикаты балқымасында еруі өте баяу жүреді, сондықтан силикат түзілуге қарағанда көп уақытты қажет етеді. Сондықтан балқымада құмды еріту – шыны түзілу процессі деп аталады.

Бұл сатының соңында шыны массасы мөлдір болады (қарапайым шыны үшін 1200ºС). Алайда 1200ºС температурасында шыны құрамында газ болады, сондықтан шыны химиялық құрамы және қасиеттері бойынша бірқалыпты емес.

Мөлдірлеу. Әрі қарай қыздыру барысында (қарапайым шыны үшін 1400-1500ºС) шыны массасының тұтқырлығы төмендейді де, құрамындағы газдар бөлініп шыға бастайды. Шынының газдан тазаруы жүреді, яғни ол мөлдірленеді. Шихтаға мөлдіргіштерді енгізу мөлдірлеудің өте тез өтуіне жағдай жасайды.

Шынының гомогенизациясы. Бұл сатыда шынның химиялық құрамы қалпына келтіру барысында оны көп уақыт жоғары температурада ұстайды.

Гомогенизация – бөлшектердің қозғалғыштығы арқылы, көтерілетін газ көпіршіктердің араластыру, іс арқылы, шынының массасындағы диффузия және жылу ағыны арқылы жүреді.

Шыныны суыту. Дайын шыны массасының температурасын 1200ºС температураға дейін суытады. Суыту барысында шыны массасының тұтқырлығы жоғарылайды да, шыны формасын сәйкестендіруге оңай болады.

Практикада кейбір сатылар кезекті ұсталынбайды. Мысалы, силикат түзілу мен шыны түзілу бір ауақытта өткенімен, сол сияқты мөлдірлеу мен гомогенизация бір уақытта жүреді, алайда оны түсіндіру үшін бұл процесстер бөлек қарастырылған.

Ситалдар – біркелкі кристалданған шыныдан жасалған материалдар – шыны мен керамика арасынан орын алады. Ситаллдар шыныдан берік, жоғары көміртекті болаттан берік, жоғары химиялық және термиялық тұрақтылыққа, жақсы диэлектрлік қасиетке, төмен ұлғаю коэффициентіне ие. Ситаллдарды алғанда шыны массасында материалдар қасиеттерін анықтайтын негізгі фазаның кристалдары өсетін кристалдану орталықтарын қалыптастырады. Бастапқы шынының құрамын өзгерте отырып, қажетті қасиеттері бар ситаллдарды алуға болады.

Балқыту бүйірінде шыны таяқшалар азайтатын құру бірқалыпты дөңгелектеу. Екі жағдайда да балқытылатын ұштар оттықтың жалынына біртіндеп жоғарыдан, содан кейін Жалын алауының Жоғары температуралы бөлігіне енгізіледі. Балқығаннан кейін түтіктердің ұштары жартылай ысталған жалынмен жылытылады, ол сары түске ие (қыздырылған әйнектен шыққан натрий буларының жарқырауы) және салқындату үшін төсемге қойылады. Тек крекингтің алдын алу үшін салқындатылған өнімнің суық заттармен жанаспауын қамтамасыз ету керек. Балқыту кезінде түтік жалынның бағытына қатысты шамамен 15° астында орналасқан. Барлық шыны үрлеу операцияларындағыдай, түтіктің үздіксіз айналуы туралы ұмытпау керек. Мүмкін, балқыту процесі туралы жалғыз маңызды ескерту — бұл жалынның алауын балқытылған түтіктің диаметрімен өлшеу қажеттілігі туралы нұсқау. Кішкентай жалында үлкен диаметрлі түтіктердің балқуы мүмкін емес, өйткені сақиналы жарықтар сөзсіз әйнектің жұмсарған қабаттарынан қатайғанға дейін кенеттен пайда болады.

1. 
   
   
   жүктеу/скачать 50,16 Kb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: