Дәріс №6 Құрылыс керамикасындағы шикізаттық материалдардың құрамы

Керамикалық бұйымдарды жасарда саздық массаны жүмсак саздан, каолиннен және жұмсақтылығы жоқ қоспалардан ширақтандырушы және жанып кетуші коспалардан, оңай балкитындардан) тұратын кұрамалардан дайындайды. Саздар мен каолиндерді керамикалық өндірісте саздық материалдар деп айтуға болады. Кейбір керамикалық бұйымдарды өндірерде диатомиттерді, трспельдерді және таза немесе саз қосылған сланцыларды, кеуектендірушілерді және т.б. коспаларды пайдаланады.

Саздық материалдар және олардын керамикалық қасиеттері. Саздар деп кұрамы өте майда түйіршікті шөгінді тау жыныстарын айтады. Оны сумен араластырып илегенде созымталды жұмсақ сазбалшык береді. Балшықтан қалыпталынған бұйымдар жоғаргы температурада күйдірілуі нәтижесінде мықты және суға берілмейтін жасанды тасқа айналады.

Көпшілігінде дала шпаттарының мүжіле бұзылуынан пайда болған саздың химиялық құрамы, түрлі оксидтердің проценттік мөлшерімен, ал минералдық құрамы кристалдык структурасы бар сулы алюмосиликаттар шамасымен сипатталады. Түрлі саздардың, қандай болғанда да, қүрамдарында міндетті түрде мынадай оксидтер болады: кремнезем SiO₂ (40 %-дан 70% аралығында болады); глинозем А1₂0₃ (15-35%); К₂0 + Nа₂0 (1-5 % шамасында болады) жэне химиялық байланыстағы су Н₂0 - 5-15 %. Бұлардан баска саздарда тағы басқа оксидтер кездесіп тұрады, мысалы, ТіО, Мg0, СаСОз жэне МgС0₃. Алюмосиликаттык минералдардың ішінен ең көп тарағандары - каолинттік (каоллинит А1₂0₃'28і0₂-2Н₂0 және галлуазит - А1₂0₃-28і0₂-4Н₂0 монтмориллонит - А1₂0₃-48і0₂-4Н₂0), монтмориллони 1111 (монтмориллонит - А1₂Оз-48і0₂-пН₂0, бейделлит - А1₂0₃-38і0₂-пН20) минералдар және слюданың түрлі дәрежедегі гидратациялану өнімдері - гидрослюдалары.

Саздар кұрамалайтын айтылған минералдардан басқа саздарда кездесетін кварцтер, дала шпаты, темір тотықгарының гидраттары және т.б. қосындылар міндетті түрде керамикалық материалдар технологиясына да, олардың негізгі қасиеттеріне де әсерлерін тигізеді. Мысалы, аз да болса кальций және магний карбонаттары саздардың отка төзімділіктерін төмендетеді және де СаС0₃ ірі кесектері болса, онда қыш материалдарын өртеген кезде кәдімгі әк қосындысы пайда болады. Ал, ол ауада көлемін үлкейте гидратталынып, жасалынған керамикалык материалдардың өзінен-өзі жарықтанып кетуіне себеп болады. Саздағы құмдық қосындылар кремнезем мөлшерінің көбейіп кетуіне әкеліп соғады, осыған байланысты саздың созымталдығы төмендейді, өртелген бұйым кеуектілігі жоғарылап, мықтылығы төмендейді. Глиноземнің мөлшері басымдау болған сайын саздардың созымталдығы жэне ОТЩІ төзімділігі жоғарылай түседі. Сілтілік жэне сілтілік жір металдарының болуы бұйымдардың қалыпталуын нашарлатады, ОТИ төзімділігін төмендетеді, жэне бұйымдар бетінде ақ дактар тудыр.і Ш

Саздарда болатын айтылган қосымшалар желдің және судиім ағымымен саздар пайда болған жерлерінен екінші бір жерлеріч айдалынып көшірілу нэтижесінде қосылады. Сондықтан, мұндаі саздарды екінші рет құралган қосымшалары бар саздар деп атайДМ

Ьұлардың өртелініп жасалынған материалдардың түстері эр алуан болуы мүмкін.

Химиялык құрамы бойынша ең таза, көпшілігінде каолиниттен кұралған саздарды каолиндер деп атайды. Каолиндік бағалы саздарды негізгі құрама ретінде фаянстық және фарфорлық бұйымдарды жасаганда қолданады. Каолиндік саздар дала шпаттарының мүжілініп бұзылуынан пайда болған жерінде құрылып жататындықган бірінші саздар деп аталады. Қосындысыз таза болғандықтан, олар ак түсті, созымталдығы жэне отқа төзімділігі жоғары болады.

Саздардың түйіршіктік (гранулометриялық) құрамын да білгеннің маңызы зор. Себебі, түйіршік құрамдары бойынша саздардың негізгі қасиеттері жөнінде, мысалы, олардың созымталдығы, кептіруге және өртеуге сезімталдығы және дайын пүйымдардың мықтылығы туралы тұжырымды пікірлер айтуға

болады.

0,25 мм-ден 0,05 мм дейінгі - 2 - 26

0,05 мм-ден 0,01 мм дейінгі - 12 - 46

0,01 мм-ден 0,005 мм дейінгі - 10 - 55

0,005 мм-ден кіші - 10 - 40.

Саздардың түйіршік құрамдарын Рутковскийдың тэсілімен шималап анықтайды. Осы тэсіл бойынша саздар түйіршіктерінің ірілігіне байланысты үш түрге бөлінеді:

Түйіршіктері 0,05 мм ірі - құм;

Түйіршіктері 0,05 мм-ден 0,005 мм дейін - шаң;

Түйіршіктері 0,005 мм-ден майда - саздық зат. Сазда неғұрлым ірілігі 0,005 мм аспайтын өте майда түйіршіктер мііі болса,соғұрлым оның созымталдығы, байланыстырушы қабілеті жэпе сулағандағы ісіну шамасы жоғары.

Саздық зат кұрамындағы 0,005 мм-ден ірі емес түйіршіктер мплшерін анықтау үшін 150 г ауалық құрғақтағы талқандалынған пніыракты майда елек аркылы елейді. Електен өткен заттың 5 см мппуркаға шамалы тығыздап салады. Одан кейін оның үстіне 50 см і V қүйып, ұшына резинка кигізген шыны таяқшамен эбден езгілейді. і идан соң оған 3 см³ 10 %-тік хлорлы кальций ерітіндісін қосады да і.ііі.і араластырады, сосын мензурканың 100 см деңгейіне дейін су і уііып тағы біраз араластырып, 24-48 сағатқа тұндыруға қояды.

Мензуркадағы саз эбден тұнып су таза мөлдір болған кезді шегіндінің көлемін белгілеп, сол аркылы саздық түйіршіктерінш мөлшерін кесте 6.1. пайдаланып, аныктайды. Кестеде А - тұнбаның көлемі, см³, Б-сынамадағы 0,005 мм майда түйіршіктің мөлшері, %, Қүрамында 15 % көп саздық түйіршігі бар саздар керамикалык қүрылыс материалдарын жасауға ең жарамды болып табылады.

Қүрамында 15 %-дан аз саздық түйіршіктері бар топырақтан жасалынған материалдың мықтылығы нашар болады. Ал, саздыі түйіршіктер мөлшері 30-35 %-дан көбірек болған жағдайда саздар оте «майлы» болғандықтан ширақтандыруды қажет етеді, эйтпесе қалыпталынған бүйымдар кептіру мезгілінде жарықтанып кетеді де, жарамсыздары көп болады.

Сазда құмның қанша бар екенін білу үшін байқауға алыні.т саздан 10 см алып мензуркаға салады, үстіне 100 см³ бөлікке дсііш су қүяды, жақсылап араластырған соң 90 сек. уақыт бойы түндыругі қояды. Одан кейін ақырындап түнбаның 18 см төгеді де қайтадан судың деңгейі 100 см жеткенше су қүяды. Осылайша суды мензуркадан төгуді және кайтадан оған суды қүюды шөгіндііии үстіндегі су 90 сек. ерте уақыт ішінде мөлдір болып үлгергеиш' қайталайды. Сонда

мензуркадағы шөгінді тек қүмнан түратын болады, демек 0,05 мм түйіршіктері қалады. Байқаудағы қүмін.іп пайыздық мөлшерін мензуркадағы шөгінді көлемін, см , 10-П көбейтіп есептейді. Әдетте, сазда күмның мөлшері 15 %-дан 35 % | | дейінгі аралықта болады.

0,005-0,05 мм аралығындағы түйіршіктердің пайыздық мөлиичші 100%-дан саздың жэне қүмның пайыздық қосындыларын алу аркыш.і анықтайды. Сонда шаңның мөлшері 35-40 % аралығында болса, ОНДІ саз жақсы деп мойындалады.

Дәріс №7 Арнайы мақсаттағы керамикалық бұйымдар. Санитарлы-техникалық керамика

Санитарлық-техникалык керамика

Санитарлық-техникалық керамикаға фаянстық, жартылай фарфорлық жэне фарфорлық бұйымдар жатады. Бүларды өздері атты массадан гипстік қалыпқа құю тэсілімен жасап, содан кейін кептіріп жэне күйдіріп шығарады. Санитарлық-техникалық бүйымдарын жасау үшін ақшыл күйдірілгіш, отқа төзімді саздар жэне каолиндер (қалыптанатын массаның 50% шамасындай), кварц (өртеу кезіндегі тұрақтылығы үшін) және дала шпаты (жақсы қақталуы, демек пісуі үшін) қолданады. Осылардың эртүрлі арақатынасына сай фаянстың, жартылай фарфордың жэне фарфордың эртүрлі дэрежедегі қақталуын

қамтамасыз етеді.

Фаянстан жасалынған бұйымдар (отырғызшылар, жуынтқыштар, шайғыш сиымдықтар жэне т.б.) кеуекті сүйектерден тұрады, су сіңіргіштігі 10-12% жэне қысқандағы мықтылық шегі 100 МПа. Жартылай фарфордың сүйегі біраз күшті қақталынған, Сондықтан, оның су сіңіргіштігі 3-^-5% жэне қысқандағы мықтылығы 150-200 МПа. Фарфордың тығыздығы бұдан да жоғары болатындықтан оның су сіңіргіштігі 0,2-Ю,5% жэне мықтылығы 500 МПа жұқа қабырғалы бұйымдар жасалынады.

Санитарлық-керамикалық бұйымдарға, сурет 6.28 келтірілгендей, фаянсалық, жартылай фарфорлық жэне фарфорлық жуылтқыштар, отырғызғыштар, бактер, құйылғыштар, жуғыштар (бидэлер), кісі шомылатын астаулар және т.б. бұйымдар жатады.

Санитарлық-керамикалық бұйымдардың барлығы (сапасы жағынан) стандарттың жэне техникалық шарттардың талаптарына (МСТ) толық сэйкес болулары керек.

Оларды белгілі тәртіп бойынша бекітілген істік чертеждары бойынша жасайды. Баршасының беттері теп-тегіс, қырлары түп-түзу, біркелкілікпен жылтыр, ақ немесе түсті глазурмен жамылтқан болады. Сырт көрінісінің көрсеткішіне байланысты ең жоғарғы категориялық сападағы, 1,2 жэне 3 сорттағы бұйымдарға бөлінеді.

Фарфордан жасалынған 1,2 жэне 3 сорттағы бұйымдардың су сіңіргіштігі 1% аспауы керек, жартылай фарфордан жасалынғандарыныкі 5%, фаянсадан жасалынғандарыныкі - 12%, ең жоғарғы категориялық сападағы фарфордан жасалынған бұйымдардың су сіңіргіштігі 0,5% аспауы керек, жартылай фарфорлардыкі - 4%, фаянстықтардыкі - 11%.

6.18. Керамикалық құбырлар

Керамикалық құбырлар, сурет 6.29 көрсетілгендей, екі түрде шығарылады: дренаждық кұбырлар су сіңіргіштігі 12-18% жэне канализациялық құбырлары - су сіңіргіштігі 8% аспайды.

Дренаждық құбырлардың ұзындығы 333-500 мм, ішкі диаметрі - 25-300 мм қабырғасында перфорациясы болады. Сырты тегіс, цилиндрлікше немесе алты, сегіз, он екі қырлық глазурланбаған немесе глазурланған болуы мүмкін. Ішкі беті тегіс болады.

Дренаждық құбырларды жасау үшін черепицаны жэне қуыс денелі керамикалық тастарды жасарда пайдаланатын созымталды саздарды қолданады. Құнарсыздандырғыш қоспалардан - шамот (25%), құм (7-30%) жэне суынан ажыратылған саз (>25%). Кеуектігін асыру үшін 2-3% көмір ұнтағын қосады.

Керамикалық массаны көпшілігінде созымталдық тәсілмен дайындайды. Құбырды таспалық вакуумдық пресстерде қалыптайды.

Дренаждық құбырларды горизонтальдік қалпында тесіктерін жылутасығыштың қозғалысы бойынша арналастырып кептіреді. Туннельдік кептіргіштерде кептіру ұзақтығы құбыр диаметрі 50 мм болғанда 10-22 сағ., диаметрі 75-100 мм - 18-30 сағ жэне диаметрі 125-200 мм- 18-60 сағат.

Күйдіруін сақиналық немесе туннельдік пештерде 920-1050°С температурада жүргізеді. Күйдіру ұзақтығы 22-45 сағ.

Дренаждық құбырларды ирригациялық жұмыстарында, Сондай-ақ, үй мен ғимараттар котловандарынан суды аластарда және сулы алаңцы кептірерде пайдаланады.

Канализациялық (керамикалық) құбырлар. Керамикалық канализация құбырларын отқа төзімді жэне қиын балқитын созымтал саздардан жасайды. Әсіресе, гидрослюдалық каолинит жэне гидрослюдасы бар каолиниттік саздар құбырлар шығару үшін ең құнды шикізат болып саналады. Кептірердегі жэне күйдірердегі шөгу шамасын реттеу үшін керамикалық массаға кұнарсыздандырушы материалдар, көпшілігінде күйдірілген сазды ұлпа қалпында 30-40% қосады, қақталу (пісірілу) температурасын төмендету үшін жэне кұбыр тығыздығы мен беріктігін жоғарылату үшін - балқығыштарды (дала шпаттарын, нефелиндік және т.с. өнеркәсіп қалдықтарын енгізеді.

Құбырларды күйдіргенде сыртқы беттерінде шыны тэрізді қабат құратын глазурлық суспензиясын дайындау үшін көпшілігінде оңай балқитын сазды пегматит, бор, перлит жэне т.б. қосып қолданады (сурет 6.30.)

Құбырларды өндіруге қажет массаны дайындау үшін тиісті шикізатты белгілі жабдықтарының көмегімен майдалай, ылғалдығын 9-11%-ға дейін жеткізе кептіреді, сосын ұнтактағыштарда (дезинтеграттарларда) немесе шахтылық диірмендерде ұлпаға айналдырып салмалыға (бункерге) құйылады. Салмалыдан саз ұлпасы дозаланып конвейерге беріледі, сондай-ақ басқа салмалыдан (бункерден) шамот ұлпасы да конвейерге дозаланады. Саз бен шамот ұлпалары конвейерден құрғақ қосбілікті араластырғышқа беріліп 4-5 мин бойы араластырылады. Одан кейін екінші қосбілікті ылғалды араластырғышқа салынып, онда араластыру ылғалдығын 18-18,5% жеткізе су құяды да 5 мин бойы тағы араластырады. Сөйтіп, осылайша дайындалған керамикалық масса таспалық (ленталық) пресске беріледі. Прессте масса тыгыздалынады жэне брус тәрізді қалыпталынып шыға береді. Бұл брусты нақтылы ұзындықта кескін

Сурет6.29. Керамикалық дренаждық (а) және канализациялық ^и;

Кұбырларды конвейерлік немесе туннельдік пештерінде жылу тасығыштың кірер кездегі 140-180°С температурасында тік тұрған қалпында кептіреді. Кептіру ұзақтығы 24-^-26 сағат. Ылғалдығын 4-^5% дейін жеткізе кептірілген құбырлар глазур суспензиясы құйылған сыйымдылықта малынып, іші-сырты глазурланып шығады да, туннельдік пештерде 1100+1200°С температурада 45+60 сағат бойы күйдіріледі (сурет 6.30.)

Канализациялық керамикалық құбырлар аса тығыздығымен жэне химиялық төзімділігінің жоғарылығымен ерекшеленеді МСТ сәйкес сапасы бойынша олар I және II сорттарға бөлінеді. І-сорттык құбырлардың керамикалық сүйегінің су сіңіргіштігі массасы бойынша 9% аспайды, ал ІІ-сорттық құбырлардыкі - 11%; сондай-ақ, қышқыл төзімділігі - 93%-дан кем болмайды. Құбырлар 0,2 МПа кем емес гидравликалық қысымдыққа шыдап бере алады. Бұлар, әдетте ішінен де сыртынан да глазурланған, ұзындығы 800-4500 мм, диаметрі 150-600 мм және бір ұшында құбырдың сыртқы диаметрінен үлкенірек шамада кеңейтілген құбыр кимесі болады.

Сурет 6.30. Керамикалық құбырлар жасаудың технологиялық

схемасы:

1 - шикізат қоймасы; 2 - торы бар салмалы; 3 - топырақтың сүргіште

майдалануы; 4 - кептіргіш доңғалақ; 5 - ұнтақтағышта топырақ майдалануы; 6 - топырақты жэне шамотты дозалау; 7 - топырақтың араласуы және сулануы; 8 - жаншығышта топырақ илемесін қысқа кертпелерге (брикеттерге) айналдыру; 9 - кертпелерді өртеп шамотқа айналдыру; 10 - шамотты үнтақтау; 11 - топырақты шамотпен араластырып сулау; 12 - топырақ илемесін қалыптау; 13 - қыска кесілген илемелер жататын койма; 14 - кұбырлық пресс; 15 - кұбырдың кептірілуі; 16 - глазурлау; 17 - кұбырдың күйдірілуі. Керамикалық канализациялық құбырлар гидравликалық қысымдығы жоқ канализациялық тармақтарын салуға арналған. Мұндай тармақтармен агрессивті және агрессивсіз өнеркәсіптік, тұрмыстық, атмосфералық ағытылған суларды тасымалдайды. Керамикалық құбырлар бетоннан, шойыннан және асбесто-цементтен жасалынған құбырлармен салыстырғанда, агрессивті ортада едэуір тұрақты келеді. Сондықтан, керамикалық канализациялық құбырлар ендірістік және шаруашылық-фекальдік канализациялық тармақтарды, сондай-ақ, тұрмыстық жэне жауын-шашындық су ағызар тармақтарды салу үшін кеңінен қолданады.

Дәріс №8 Портландцемент және түрлері. Өндіру әдісін таңдау жолдары

Цемент өндірісінің пайда болуы

Ағылшын зерттеушісі Джозеф Аспдин 1824 жылы жасанды тас өндірісіне патент алды. Портланд қаласының төңірегінде қазылып алынатын тасқа ұқсас болуына байланысты, оны кейінірек портландцемент деп атады.

1825 жылы Россияның әскери технигі Егор Челиев әктас пен балшық қоспасын 1200—1300°С температурада күйдіру аркылы суға шыдамды цемент алды. Күйдіру кезіндегі тас күйіңде алын-ған шала балқыманы ұнтақтаған. Осылайша өндірілген үнтақ-ты сумен араластырған соң, қоспа қатайып, жақсы механика-лық қасиеттері бар, суға төзімді тасқа айналған. Е. Челиев өзінің Мәскеуде басылған «арзан және сапалы мергель немесе ерек-ше берікті цементті су құрылыстарында, жеке айтқанда канал-дарды, көпірлерді, су қоймаларын, бөгеттерді, сақтағыштар мен жертөлені сылауға қолдану туралы үсыныстар» деген кітабында осындай цементтің өндірілу әдістері жазылған.

Көрсетілген зерттеушілердің цементті өңдіру жөніндегі үсы-ныстарында айтарлықтай өзгерістер болды, бірінші кезекте шикізатты күйдіру температурасы бойынша Дж. Аспдин бы-лайша қорытыңдылады: портландцементті алу үшін шикізатты, кальций карбонатының ыдырауы салдарынан болатын газдың бөлінуіне дейін 1000-1100°С температурада күйдіру. Ал Е. Че-лиев болса шикізатты күйдіруді, балқу процесі орын алатын 1200°С температурадан жоғары жағдайда күйдіруді ұсынды.

Осыдан әрі қарай жүргізілген зерттеулердің көрсеткеніндей, портландцементті клинкерді өндіру үшін, шикізаттың қоспа-сын ішінара балқытуға дейін күйдіру керектігі расталды, себебі

цементтің беріктігі мен суға төзімділігін қамтамасыз ететін негізгі клинкерлі минералдар,ең алдымен кальцийлі силикаттар, әкпен қаныққан сүйық балқымалы ортада пайда болады. 1000-1100°С шикізаттар жеткілікті түрде күймейді. Дж. Аспдин ойлап тап-қан цемент қасиеттері бойынша суға төзімді әкке жақын, сон-дықтан осы заманғы түсінікке орай, тіпті өзінің туған жері Ан-глияда портландцемент деп танылмайды.

Қазіргі кезде цемент дүние жүзіндегі 120 елде өндіріледі. Бірақ цемент өндірісінің алдыңда келе жатқан 15 елде дүние жүзінде өндіріліп жатқан цементтің 85% шығарылады. Қазіргі кездегі цемент өндірісі осы заманғы құрылыс материалының негізгісі және әрбір елдің экономикалық потенциалын анықтайтын бас-ты көрсеткіштердің бірі болып саналады.

Ортаазиялық аймақта цемент өндірісі 1926 жылы маусымда Бекабад қаласында басталды (Өзбекстан Республикасы).

Орта Азияда бірінші болып Науайы қаласыңда кебу өдісімен жұмыс істейтін зауыт іске қосылды. Мүндай кебу едісімен жүмыс істеу кезінде жағылатын отын 30-35% үнемделеді. Кебу өдісінің, кеп мөлшерде шаң-тозаң болетін кемістігі бар, сон-дықтан кебу әдісі молынан тарамаған.

Цементтің тозаңдары қоршаған ортаға зиянды әсер етеді. Қазіргі мақсатта Науайыдағы цемент зауытында осы заманға лайықты тозаң ұстағыштар орнықтырылған. Осы мекемеде өндірістік процестерді механикаландыру мен автоматтандыру деңгейі жоғары.

Германияда өңдірілетін цементтің 90%, Жапонияда - 78%, Чехияда - 64%, Венгрияда - 55%, Болгарияда - 45%, Америка-да 42% кебу әдісімен өндіріледі. Осы технология ең тиімді және прогрессивті саналады. Цементті ойлап табудың өзі құрылыс-тағы жаңа деуірдін басталуына әкеп соқты.

Бетон технологиясының дамуы мен қүрылыста темірбетон конструкцияларын молынан қолдану тез қатаятын, сульфатқа шыдамды, кернеулі сияқты цементтің жаңа түрлерін әзірлеп шығаруды және оларға деген сұранысты ұлғайтты.

Қазақстанда портландцементті, шлакты портландцементті, үй құрылыс зауыттарында қолданылатын жылдам қатаятын цементті, су техникалық кұрылысқа керекті сульфатқа төзімді цементті, мүнай мен газ скважиналарында пайдаланатын там-понажды цементті, ақ және түсті цементті және басқа да түрлерін өндіру жолға қойылған.
Республикада өндірілетін цементтің сапасы жақсарып келеді, түрі, саны үлғаюда. Жылдам қатаятын, ерекше берікті, үлғай-ғыш, гидрофобты, түрлі түсті жөне цементтің басқа түрлерінің өндірістік көлемі өсті.

Портландцемент өндірісінің технологиясы. Портландцементті клинкерді өндіруде шикізат ретінде әктасты тау жынысын, бал-шықты, сондай-ақ балшық пен әктастың (мергельдің) табиғи араласын пайдаланады. Әктастар, балшықтар, мергельдер — шөгінді тау жыныстары, олардың химиялық құрамы мен физи-калық қасиеттері әр түрлі болады.

Соңғы кездерде портландцемент өндірісінде балшықтың қолдануын шектеу мақсатымен, қышқыл мен негізгі домналы және фосфор шлактарын, олармен қатар глинозем өндірісінің нефелинді қалдықтарын қолдана бастады.

Балшық тез ылғалданатын және суда жүмсап кететін алю-мосиликаттар мен кварцтардың өте үсақ бөлшектерінен пайда болған.

Кальцийдің карбонаты табиғатта әктас, бор, әктасты туф, үлутасты жөне мөрмәр түрінде кездеседі. Мәрмәрдан басқа кар-бонатты тау жыныстарының барлығы портландцемент өндірісінде негізгі шикізат ретінде қолданылады.

Мергельдер өр түрлі қатынастағы балшық сияқты заттар мен кальцийлі карбонаттың өте майда бөлшектерінен түрады. Шамамен 65% СаС0₃ мен 25% балшықтан түратын мергель-дер, портландцемент өндірісіне керекті өте қүнды шикізат деп саналады. Мұндай мергельдер химиялық құрамдары жағынан тіпті ешқандай түзетулерді талап етпейді, оны қолданған жағ-дайда портландцементті өндіру технологиясы елеулі түрде жақ-сарады.

Клинкер өндірілетін шикізаттың химиялық құрамын түрақ-тандыру үшін, түзеткіш кремнеземді қоспаларды (трепел, опо-ка, диатомит), қүрамында темірі бар заттарды (күкіртті түқыл) қосады.

Шикізатты күйдіру үшін қатты, сүйық және газды отындар-ды қолданады. Салыстыра келгенде сұйық отын мен газ өте тиімді деп саналады, себебі олар жану кезінде күл пайда бол-майды, оның үстіне алынған клинкердің сапасы түрақты. Қатты

отынды пайдалануда бөлінген күл клинкердің құрамын і өзгертеді, сондықтан шикізаттық қоспаны есептеу кезінде, күлдің химиялық қүрамы мен оның бастапқы шикізатқа оты-рып араласатынын ескерген жөн.

Портландцемент өндірісінің технологиясы негізгі екі - өз- ; өзімен жүретін процестердің қортындысы бойынша бағала-нады:

— клинкерді күйдіру сапасына (портландцементтің жарты-лай фабрикаты);

— алынған портландцементтің үнтақтығымен сипатталатын клинкер мен қоспаны бірге диірменге тарту сапасы.

Клинкерді күйдіру - портландцемент өндірісіне жүмсала- | тын барлық қаражаттың 70—80% шығындайтын ең күрделі про-цесс. ;

Портландцемент өндірісі мына негізгі технологиялық кезең-дерден түрады:

— әктас пен балшықты қазып өндіру және жеткізу; )

— шикізаттар мен отынды дайындау; .1

— шикізатты күйдіру; ;

— клинкерді қоспасымен бірге диірменге тарту; і

— портландцементті қоймада сақтау. Портландцементті өндірудің басты екі әдісі бар — кебу және

ылғалды. Кебу өдісінде шикізатты шихта күйінде, кебу үнтақ-таған соң ғана күйдіреді. Кебу әдістің экономикалық көрсеткіштері әлдеқайда жақсы. Кебу әдісімен цементті өндіру Жапонияда, Германияда және Италияда дамыған. Ылғалды ; әдісте, шикізаттарды сумен араластырып, шлам пайда болған-ша үнтақтайды, содан соң күйдіреді. Кебу өдісінің көптеген ■; жетістіктеріне қарамастан, қазіргі уақытта Қазақстанда, басқа .і бірқатар елдерде, мәселен, Ресей, АҚШ-та ылғалды әдісті \ кеңінен қолданады. ;

Шикізаттарды таспалы транспортерлермен тасымалдайды -I (егер қазба орны 1 км ал кейде 5-8 км дейінгі қашықтықта > орналасса). Шикізатты тасымалдауға дайын жол болмаған жағ-дайда, аспалы сымды-қанатты жолдарды қолданады. Шикізатты і! дайындауға жүмсалатын жалпы қаражаттың 50—60% шикізатты \ тасымалдауға шығындалады. I

Әктастың ірі кесектері өлшемдері 100-200 мм дейінгі шекте ,| жақты үсақтағышта, екінші рет өлшемдері 10-30 мм шектегі < балғалы және конусты үсақтағыштарда майдаланады. Ең соңғы кезеңде әктасты балшықпен, түзеткіш қоспалармен бірге шарлы диірмендерде үнтақтайды.

Әктасты, балшыкты, қоспаны сулы ортада бірге майдалау меншікті қыры үлкен шлам алуды елеулі түрде жеңілдетеді. Шлам дегеніміздің өзі - ылғалдығы 40% жететін суспензия. Шламдағы СаО, Sі0₂, А1₂0₃ Ғе₂0₃ мөлшері рентгенспектро-метрмен түрақты бақыланады. Бір тонна портландцемент үшін 2,5-3,0 т шикізатты үнтақтауға тура келеді. Цемент өндірісіндегі жүмсалған жалпы электр энергиясының 60-80% үнтақтау процесіне шығындалады.

Шикізатты дайындау әдісіне байланыссыз (ылғалды неме-се қүрғақ), оны ішкі қырлары отқа төзімді футеровкамен төсел-ген айналмалы пештерде күйдіреді, қазіргі пештердің тәуліктік қуаттылығы 400-ден 1800 т дейін. Айналмалы пештің үзынды-ғы 185 м, диаметрі 5 м дейін. Пештің айналу жылдамдығы 0,5-тен - 1 айналым/мин дейін. Пештің көлбеулігі күйдірілетін клинкердің қозғалып бір бағытта қозғалуын қамтамасыз етеді. Күйдірілетін зат отқа қарсы қозғалады. Жоғарғы температу-раның әсерінен сүйық шлам біртіндеп кебеді, карбонизация-сызданады және жартылай балқиды. Сүйық балқымада (~1450°С) клинкердің пайда болуына қажетті физика-химия-лық реакциялар жүреді.

Цементті клинкердің салқыңдайтын аймағында, сүйық бал-қыма өлшемдері 20-30 мм берік тас түйіршіктеріне айналады.

Шлам суспензиясы пешке түскенде, жағылған отыннан бөлінген ыстық газдардың әсеріне кенеттен тап болады (бірінші аймақ - кептіру аймағы).

Шламдағы су шапшаң түрде булана бастайды. Мүндай жағ-дай да органикалық қоспалар күйіп кетеді. Химиялық қосыл-ған суды жоғалтудың салдарынан балшық өзінің түтқырлығы-нан айырылады және шлам кебу үнтаққа айналады. Айтылған процесс пештің 600-700°С температурасы бар - сусыздану ай-мағында (екінші аймақ) орын алады. Пештің ішіндегі темпера-тура 800-1000°С жететін аймағында шламның әкті компоненті мына реакцияға орай ыдырайды:

СаС0₃ = СаО + С0₂Т.

Кальций карбонатының белшектену процесі бастапқы кез-де өте баяу жүреді, кейіннен температураның өсуіне байланыс-ты жылдамдайды. Температура 1000°С болғанда СаС0₃ іс жүзінде толығынан бөлініп кетеді. Осы аймақта кальций тотығы пай/іа