-§ So‘ndirilgan ohak - Silikat materiallar va nodir, kamyob metallar texnologiyasi

2-§ So‘ndirilgan ohak
1. Ohakni so‘ndirish jarayonlari
Ohakni so‘ndirishdan maqsad tuyilgan ohak olishdir. Mayda ohakning yarim
fabrikat mahsulot hisoblanadigan kesak qaynama-ohakdan farqi shuki, u bog‘lovchi
sifatida ishlatilishi mumkin.
Qaynama-ohak suv ta’sir qilganda o‘z-o‘zidan parchalanib, kukunga aylanadi.
Nihoyatda mayda mahsulot olish uchun juda oz energiya sarf qilinishi va
so‘ndirish ustanovkasi oddiy bo‘lgani uchun ohak maydalashning bir necha ming
yillardan beri ma’lum bo‘lgan bu usuli keng qo‘llanib kelinmoqda.
Qancha suv quyilganiga karab, ohakni juda mayda quruq kukun va ohak xamir
holatida so‘ndirish usullari bor. Har ikkala holda ham ana shu nomdagi mahsulot
olinadi.
Ohakni so‘ndirish jarayoni quyidagi sxema bo‘yicha o‘tadigan kimyoviy
reaksiya bilan sodir bo‘ladi:
CaO+H
2
O⇄Ca(OH)
2
+15,5 kkal
O‘ngdan chapga yo‘nalgan strelka reaksiya qaytar reaksiya ekanligini
ko‘rsatadi, ya’ni tegishli sharoitlarda avvaliga hosil bo‘lgan kalsiy oksidi gidrati
Ca(OH)
2
ning kalsiy oksidi (CaO) va suv (H
2
O) ga parchalanishi mumkin. Ohakni
so‘ndirayotganda juda ko‘p, ya’ni 1 gramm-molekula ohakka 15,5 kkal yoki 1 kg dan
277 kkal issiq ajraladi. So‘ndirilayotgan mahsulot temperaturasi shu qadar ko‘tarilib
ketishi
natijasida
Ca(OH)
2
degidratatsiyalanishi
mumkin.
Lekin
547
0
C
101
temperaturada, ya’ni suv bug‘larining Ca(OH)
2
ustidagi parsial bosimi atmosfera
bosim bilan tenglashganidagina batamom degidratatsiyalanadi. Degidratatsiya ancha
past, qariyb 300
0
C temperaturada ham qisman sezilarli bo‘lishi mumkin.
Muhit etarli darajada ancha nam bo‘lsa va yuksak temperatura ko‘tarilishiga
yo‘l qo‘yilmasa, jarayon talab qilingan yo‘nalishda o‘tadi va qaytar reaksiya
bo‘lmaydi. Ohakni so‘ndirayotganda ana shu hisobga olinadi.
Kesak ohak so‘ndirish vaqtida hosil bo‘ladigan suv bug‘larining dispergirlash,
ya’ni parchalab bo‘lib yuborish ta’siri natijasida zarrachalarining o‘rtacha o‘lchami
0,01 mm dan oshmaydigan nihoyatda mayda poroshok-kukunga aylanadi. Ohak
zarrachalarining ich-ichiga kirib ketgan nam CaO bilan o‘zaro kimyoviy ta’sir
etishadi va shu vaqtda ajralib chiqqan issiqlik suvni bug‘ga aylantiradi. Bug‘hajmi
suyuq faza hajmiga qaraganda keskin kengayishi natijasida ohak zarrachalarida ichki
cho‘zuvchi zo‘riqishlar paydo bo‘ladi va ohak maydalanadi. Natijada so‘ndirish
mahsuloti (kukun ohak) yanada g‘ovaklashadi va uning tashqi hajmi so‘ndirilmagan
ohak hajmiga nisbatan kengayadi. Hajmining taxminan 2-3,5 baravar kengayishi
ohak sifatiga bog‘liq bo‘ladi (1-sort oz magnezialli ohak hajmi hammadan ko‘p
kengayadi).
Ohakni kukun ohak, ya’ni po‘k mayda zarrachali quruq kukun holigacha
so‘ndirayotganda nazariy jihatdan hisoblaganda so‘ndirilmagan ohak og‘irligining
32,1% cha suv talab qilinadi. Biroq, suv juda ko‘p bug‘lanishini hisobga olib, uning
miqdori ohak tarkibidagi kalsiy oksid miqdoriga qarab 2-2,5 baravar ko‘paytiriladi,
ya’ni o‘rtacha hisobda qaynama-ohak og‘irligining 60-75% gacha suv qo‘shiladi.
Tarkibida kalsiy oksidi ko‘p bo‘lgan ohaklarga magnezial yo dolomit ohaklarga
nisbatan ko‘p suv talab qilinadi.
Ortiqcha suv ohakni so‘ndirayotganda ajralib chiqqan issiq ta’siridan bug‘lanib
ketadi. Natijada so‘ndirilgan mahsulot quruq kukundan iborat bo‘lib qoladi
Ohakni ohak xamiri holatiga qadar so‘ndirish uchun kukun ohak holigacha
so‘ndirayotgandagiga qaraganda ancha ko‘p suv solinadi. Bu holda ham suv miqdori
ohak tarkibida CaO va magniy oksidi bilan gil aralashmalardan qancha borligiga
102
bog‘liq. Ammo o‘rtacha hisobda 1 og‘irlik qism qaynamaga 2-3 og‘irlik qism suv
sarflanadi.
Ohakni so‘ndirish tezligi va natijalari esa uning kimyoviy tarkibi, kuydirish
temperaturasi va rejimiga, ohak qancha saqlangani va so‘ndirish uchun qancha suv
solinganiga bog‘liq bo‘ladi.
Havoda qotadigan ohakning asosiy qismini kalsiy oksidi tashkil qiladi. Biroq,
yuqorida aytib o‘tilgandek, ohakda CaO dan tashqari ozmi-ko‘pmi magniy oksidi va
gil aralashmalar bo‘ladi. Ularning bir qismi CaO bilan kimyoviy birikma tarzida
birikishi mumkin, qolgan qismi esa erkin holda qoladi. MgO va gil aralashmalar
borligi sababli so‘nish jarayoni sustlashadi va so‘ndirilgan ohak sifati yomonlashadi.
Ulardan qancha borligiga qarab, kuchli ekzotermiyaga ega bo‘lgan , tez so‘nadigan
va plastik, mayda dispers (ushlab ko‘rganda yog‘li) xamir hosil qiladigan ohak yoki
so‘ndirganda kam issiq chiqaradigan, sust so‘nadigan va so‘nish mahsulotida
parchalanmagan yirik zarrachalar ko‘p uchraydigan shirasiz ohak hosil qilinishi
mumkin. Shuni nazarda tutish kerakki, qurilishbop qorishmalar tayyorlayotganda
shirali ohakdan shirasiziga qaraganda kam talab qilinadi.
Magniy oksidi 5% dan ortiq bo‘lsa, ohak sezilarli darajada shirasizlanib qoladi.
3-4% dan ortiq gil aralashma bo‘lsa ohak odatda ancha shirasizlanadi. Ohak magniy
oksidi tufayli shirasizlanishiga sabab shuki, MgO sekin so‘nadigan modda, kuydirish
temperaturasi oshishi bilan uning so‘nish jarayoni yanada sekinlashadi.
Bug‘ bosim ortishi bilan magniy oksidining so‘nish jarayoni keskin kuchayishi
aniqlangan. Shu tariqa, so‘ndirishning avtoklav (14 ati gacha bug‘ bosimida) usuli
paydo bo‘ldi. Bu usul MgO dan ancha bo‘lgani taqdirda ham nihoyatda sifatli
mahsulot olishga imkon beradi.
Ohakning so‘nish tezligi suv temperaturasiga ham bog‘liq. Chunki sovuq suv
ishlatganda issiqning anchagina qismi ohak bo‘laklarini maydalab yuboradigan
bug‘ning hosil bo‘lishi uchun emas, balki suvni issitishga sarf bo‘ladi. Bug‘hosil
bo‘lish jarayoni sekinlashsa, hosil bo‘lgan kalsiy gidrat oksidining ohakning
gidratlanmagan zarrachalari yuzasida qatlamlanib qolishiga sababchi bo‘ladi. Shunda
103
suvning yangi zarrachalar yuzasiga o‘tishi qiyinlashadi. Natijada so‘ndirish jarayoni
sekinlashadi.
Ohak
aralashtirib
turilganda,
bu
jarayon
unchalik
kuchli
bo‘lmaydi,chunki bu holda Ca(OH)
2
pardasi buziladi va suv yangi zarrachalarga
bemalol o‘tib kela beradi.
Amalda so‘ndirish jarayoni tezlatish uchun 40-50
0
C gacha issitilgan suv
ishlatiladi va ohak yaxshilab aralashtirib turiladi. Suvga ba’zi xlorli tuzlar, ya’ni
CaCl
2
. NaCl solinganda ham so‘nish jarayoni sezilarli darajada tezlashadi. Chunki
tuzlar ta’sirida ohak ancha eruvchan bo‘lib qoladi. Sulfat kislota yoki uning tuzlari
qo‘shilsa, so‘nish jarayoni sekinlashadi: ohak bilan reaksiyaga kirishib, qiyin
eruvchan kalsiy sulfatini hosil qiladi. Ohak zarrachalari ustida kalsiy sulfatining
paydo bo‘lishi suvning zarracha ichiga kirishiga to‘sqinlik qiladi.
10-rasmda ko‘rinib turibdiki, kuydirish temperaturasi qanchalik yuqori bo‘lsa,
ohak shunchalik sekin so‘nadi. Sababi shuki, kuydirish temperaturasini oshirganda
kuydirilgan ohaktosh ancha zichlashib, g‘ovakligi kamayadi, g‘ovaklari torayadi:
bunday sharoitlarda suv yaxshi o‘ta olmaydi va so‘nish jarayoni sekinlashadi.
10-Rasm. Ohak so‘ndirish muddatining ohaktoshni kuydirish temperaturasiga
bog‘liqligi.
Ohak uzoq vaqt saqlanganida uning so‘nuvchanligi sustlashadi. Chunki ohak
havodagi nam va karbonat angidridni o‘ziga tortib oladi, zarrachalari yuzasida
suvning o‘tishiga to‘sqinlik qiladigan va uncha-munchaga erimaydigan kalsiy
104
karbonat hosil bo‘ladi. Hozirgina kuydirilgan ohak juda tez so‘nadi va undan boshqa
bir xil sharoitlarda ancha shirali ohak xamiri hosil bo‘ladi.
So‘ndirish uchun qancha suv olingani so‘nish jarayoni tezligiga va so‘ndirilgan
ohak sifatiga katta ta’sir qiladi. Suv keragidan ko‘p bo‘lsa (xamir holatigacha
so‘ndirishda) suvi kam vaqtdagi (kukun ohak holigacha so‘ndirish)ga qaraganda
hiylagina dispers ohak hosil bo‘ladi. Suv etishmasligi natijasida ohak «kuyishi»,
ya’ni hozirgina kuydirilgan zarrachalar yuzasida qalin Ca(OH)
2
pardasi hosil bo‘lishi
mumkin. Pardadagi suv unga tegib turgan kalsiy oksidi qatlamlarinig
gidratatsiyalanishiga sarf bo‘lib, parda yanada qalinlashadi.
Ohak zarrachalarining mayda-yirikligi ham sezilarli darajada ta’sir qiladi:
qanchalik mayda bo‘lsa, Ca(OH)
2
zarrachalari shunchalik tez va to‘la hosil qiladi.
Shuning uchun ham kesak ohak avvaliga 5-10 mm o‘lchamda maydalaniladi. Misol
uchun, silikat avtoklav buyumlar ishlab chiqarayotganda maydalab, kukunsimon
holatida so‘ndiriladi.
|