НООРГАНИК МОДДАЛАР ТЕХНОЛОГИЯСИ...

211

НООРГАНИК МОДДАЛАР ТЕХНОЛОГИЯСИ ШЎЪБАСИ

МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ МАЛОКЛИНКЕРНЫЕ ЦЕМЕНТЫ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОФМ И ТОСП

Атакузиев Т.А., Каршиев Б.Н., Шамадинова Н.Э., Фахриддинова Д. Н.

Ташкентский химико-технологический институт

Производство многокомпонентных цементов имеет большое будущее, но·основная

трудность их получения заключается в непредсказуемости влияния нетрадиционных для

цементной промышленности материалов на свойства вяжущего.

Нами изучены возможности примения твердых отходов содового производства

(ТОСП) и отработанных формовочных масс (ОФМ) для получения многокомпонентного

цемента (МКЦ), содержащих 50% портландцементного клинкера [1-3].

Дефицит в Узбекистане гранулированного электротермофосфорного шлака

предопределил необходимость изыскания и изучения местных материалов и отходов

промышленности для частичной замены шлака. Использовались мелкодисперсные твердые

карбонатные отходы содового производства и ОФМ литейного цеха тракторного завода.

Влияние карбонатных твердых отходов на прочность в реальных условиях, т.е. в смеси

с клинкером, ОФМ и гипсом указано в таблице 1.

Анализ таблицы позволяет сделать вывод о возможности замены до 15% ОФМ

отходами содового завода.

Недостаточная прочность МКЦ в начальные сроки, после активного вступления в

процесс гидратации минеральных добавок компенсируется МКЦ к 7 и 28 суточному возрасту

достигает прочность многокомпонентного, а в дальнейшем перекрывает ее, прочность

которых нарастает за счет образования карбоалюминатов кальция и ускоряет переход

3СаО·А12О3·СаSO4·31-32Н2О в моносульфатную форму. За счет этих процессов нарастание

прочности у таких МКЦ их цементов происходит равномерно.

Кроме того хлористые соли кальция и натрия как известно также отражаются на

активизации процессов твердения и гидратации многокомпонентного цемента.

Таблица 1

Влияние ОФМ и ТОСП совместно на прочность и другие характеристики МКЦ

№

Состав МКЦ,

масс.% Удельна

я

поверх-

ность,

см2/г

Сроки схватывания,

ч.мин. Нормаль

ная

густота

цементного

теста

Прочность при

изгибе, МПа, сут

Прочность при

сжатии, МПа, сут

кли

нкер

гип

с

ОФ

М

ТО

СП

нач

ало

кон

ец

3 28 3 28

1 50 3 45 2 3000 1-50 3-05 24,75 4,5 6,2 23,9 45,4

2 50 3 41 6 3380 2-40 3-50 24,10 4,5 6,4 23,3 51,8

3 50 3 37 10 3360 3-00 4-05 23,50 4,6 6,3 23,6 48,9

4 50 3 32 15 3500 2-25 3-30 23,60 4,1 6,0 20,2 48,1

Несмотря на увеличение общего объема производства цемента в Узбекистане ряд

областей строительства ощущает дефицит. Значительные снижения дефицита цемента может

быть достигнуто за счет применения многокомпонентных малоклинкерных цементов,

которые в зависимости от своих строительно-технических свойств, найдут широкое

применение, как в промышленности, так и в гражданском строительстве. Для производства

таких цементов могут быть использованы техногенные побочные продукты различных

отраслей промышленности. При выборе материалов и разработке композиций цементов исходили из условий

недефицитности исходного сырья и неограниченности его запасов, что предопределяет

212

возможность организации на его основе промышленного выпуска многокомпонентных

цементов.

Приготовление цементов осуществляли в мельнице путем совместного помола

компонентов по степени измельчения 8-10%, характеризуемой остатком на сите № 008.

Основной массой ОФМ или отработанного формовочного песка (ОФП) в литейном

производстве является β-кварц, количество которого в зависимости от состава исходного

сырья и технологии местного производства варьирует от 85 до 25%. Кроме кремнезема ОФМ

содержит до 30% термически обработанной глины, количество которой косвенно

характеризует и степень термической активации кремнезема. С увеличением кратности

использования формовочных масс в литейном производстве количество глины в них

возрастает. Таким образом, вполне обоснованно можно предположить зависимость прочности

пуццоланового теста от содержания глинистого компонента в ОФМ - Термическая обработка

формовочных масс приводит их разложению с образованием активных мета каолина и

активных SiO2 и Al2O3.

Особенности гидратационного твердения ОФМ позволяют более целенаправленно

разрабатывать составы многокомпонентных вяжущих и шире использовать возможности

побочных продуктов местного производства.

Результаты испытаний позволили определить оптимальные составы цементов на

основе указанных промышленных отходов (таблица 1), отличающийся хорошей кинетикой

нарастания прочности, как при сжатии, так и при изгибе. Введение ОФМ, особенно в

сочетании с СаС12, повышает в 28 суточном возрасте прочность при изгибе и сжатии образцов

соответственно на до 51 МПа.

Проведение физико-химических исследований показали, что на ранней стадии

твердения таких цементов упрочнение структуры происходит вследствие гидролиза и

гидратации клинкерных минералов. При дальнейшем твердении в период формирования

вторичной гидросиликатной структуры все большую роль играют реакции взаимодействия

выделяющегося при гидратации гидроксида кальция с гидроксидами кремния и алюминия

добавок.

Являясь продуктами гидратации (гидролиза) алюминатных и алюмоферритных

минералов клинкера, кристаллы и сростки составляют обычно до 25% массы цементного

камня и на определенных стадиях гидратации, особенно в ранние сроки, определяет основные

технологические свойства цементного раствора формирующегося на основе цементного

камня под воздействием ТОСП и ОФМ.

Таким образом, использование техногенных продуктов промышленности при

производстве многокомпонентных цементов позволит снизить потребление

топливно-энергетических ресурсов, расширить сырьевую базу для получения строительных

материалов, сократить расход портландцемента в строительстве с одновременным решением

вопросов по сравнению безотходной технологии, комплексному использованию

минерального сырья и защита окружающей среды.

Литература

1. Ёкубов У.А., Атакузиев Т.А., Талипов Н.Х. Отход содового производства

интенсификатор твердения и составляющая многокомпонентных цементов // Химическая

технология, контроль и управление. -Ташкент, 2009. №5. -С.18-23.

2. Ёкубов У.А., Атакузиев Т.А., Толибжонов И.Р., Санаев Г.М. Отходы Кунградского

содового завода в качестве добавок для изготовления карбонатных портландцементов и

бетонов //Актуальные вопросы в области технических и социально-экономических наук

Республиканский межвузовский сборник. -Ташкент, 2011. -С.72-74.

3. Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. К вопросу об использовании твердого отхода содового

производства // Российский журнал. Химическая промышленность, 2015. №4. С.197-201.

213

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ УГЛЕЙ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ УЗБЕКИСТАНА

Абдуганиев Ш.Х., Алимджанова Д.И., Абдусатторов Ш.М.


Согласно намеченным Правительством Республики Узбекистан мерам по развитию

промышленности строительных материалов предполагается сократить удельные затраты

топливно-энергетических ресурсов при увеличении общего производства продукции и

повышения его качества. Это значит, что весь прирост должен быть обеспечен за счет

экономии топлива и и энергии, а вопросы энергоснабжения в данной отрасли становятся все

более актуальными. Столь серьезные задачи по снижению энергоемкости продукции

строительного комплекса с одновременным сокращением объема вредных выбросов не могут

быть решены без кардинально технического перевооружения отрасли с использованием

последних достижений

науки и техники.

Мировая тенденция стремительного удорожания газа провоцирует к поиску

альтернативных источников энергии, которые позволяют заменить дорогостоящее топливо

более дешевым, тем самым уменьшая топливную составляющую себестоимости готового

продукта промышленных предприятий. При ожидаемой выработке основных месторождений

нефти и газа, запасы которых в десятки раз меньше, структура потребления энергоресурсов

будет изменяться в сторону увеличения потребления угольного топлива. Значение угля для

индустриального развития Узбекистана при дефеците газа огромно. Однако , хотя уголь

гораздо дешевле газа и мазута, при его использовании в чистом виде возникает ряд

трудностей: необходимость создания железнодорожного хозяйства, тракты пылеподготовки и

пылеподачи; существует угроза самовозгорания угля; он пылит, рассыпается. А это все

усложняет работу персонала, не обеспечивая гарантии безопасности и нормальные

санитарно-гигиенические условия работы. В этой связи, возникает необходимость

усовершенствования консервативных способов использования угольного топлива в

промышленности и коммунально-бытовой сфере, уделяя особое внимание на развитие и

усовершенствование технологии производства и сжигания водоугольного топлива.

Водоугольное топливо (ВУТ) представляет собой дисперсную топливную систему,

состоящую из тонкоизмельченного угля с размерами частиц 100-500 мкм , воды и

реагента-пластификатора. Такое использование ВУТ обладает рядом экологических,

технологических и экономических преимуществ, основными из которых являются

безопасность на всех стадиях производства, снижение вредных примесей в атмосферу,

возможность применения его подобно жидкому топливу и полного механизирования и

автоматизирования процесса, возможность использования углей любых марок и снижение

стоимости в 2 и более раз.

Водоугольное топливо содержит 60-70 % тонкоизмельченного угля , 30-40% воды и 1%

химического реагента-пластификатора, вводимого для повышения реакционной способности

системы « жидкость-твердая фаза » .Температура воспламенения ВУТ составляет 450-6500С,

температура горения -950-10500С, а степень выгорания топлива –до 99,5%.Такие

благоприятные условия для горения способствуют существенному снгижению в продуктах

сгорания окислов азота ( в 1,5-2 раза) , окиси углерода ( в 2 раза) и бензапирена ( в 5 раз ).

Нами были проведены исследования по разработке технологии получения ВУТ на

основе бурых углей Ангренского месторождения и каменных углей Шаргуньского и

Бойсунского месторождений. В таблице приводятся технологические показатели

использованных углей.

214

Таблица

Технологические показатели местных угольных топлив.

Вид

нормативного

документа

Наименование

продукции

Марка

(группа)

Размер

кусков,

мм

Показатели качества Теплота

сгорания

рабочего

топлива

,Q1

ккал/кг

Влага

рабочая,

Wr, %

Зольность

Ас, не

более %

Ангренское месторождение

ГОСТ 8202-87

Уголь бурый

2БПК 50-200 30 17 3200

ГОСТ 8202-87 2БР 0-200 40 25 3200

ГОСТ 8202-87 2БОМ 0-50 40 25 2800

ГОСТ 8202-87 2БР 0-200 32,5 23,6 2620

Шарьгунское месторождение

TSh 12-12:1998 Уголь

каменный

1СССШ 0-13 10 30 5180/7000

TSh 12-12:1998 1ССКОМ 13-100 10 25 6200/7000

Байсунское месторождение

TSh 12-12:1998 Уголь

каменный 1ТР 0-200 10 24,5 5490/6800

Как видно из приведенных данных , Ангренское месторождение характеризуется бурыми

углями с высокой зольностью и низкой теплотворной способностью . Марки 2БПК и 2БР

обладают относительно высокой теплотой сгорания. В отличие от него , Шаргуньское и

Бойсунское месторождения являются каменными углями , у которых более высокие

технологические показатели . В качестве пластификатора был использован продукт ЧП «Max

Luxe Service» ОП-10, который представляет собой высокоэффективный поверхностно

активное вещество в виде густой прозрачной жидкости светло-желтого цвета с удельным

весом 1,06 гр/см3. Массовая доля основного вещества составляет 53%.

Технология получения водоугольного топлива из данных месторождений угля включает в

себе следующие этапы: подача и дозировка угля на размол; приготовление и дозировка

раствора реагента-пластификатора; гомогенизация смеси; грубая фильтрация ВУТ; тонкая

доводка плотности суспензии; подача полученного продукта на хранение в емкости запаса;

тонкая фильтрация ВУТ;

Смешивание угольного порошка с водой и технологическими добавками происходит в

кавитаторе, основной функцией которого является доработка топливной композиции.

Кавитационная обработка способствует деструкции молекул угля , который распадается на

отдельные органические составляющие с активной поверхностью частиц и большим

количеством свободных органических радикалов частиц размером 5-10 микрон.

В результате кавитационного воздействия вода также претерпевает изменения- в ней

образуются атомарный водород , перекись водорода Н2О2 , вода в возбужденном состоянии и

другие компоненты , химическая активность которых способствует образованию активной

дисперсной среды , насыщенной компонентами ионного и катионного типа. Полученные по

этой технологии ВУТ характеризуются повышенной реакционной способностью и могут

хранится без разрушения физико-химической структуры более 12 месяцев.

215

ЭФФЕКТ ГЛУШЕНИЯ СТЕКОЛЬНОЙ МУКИ В ПРОЦЕССЕ ОБЖИГА С

ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЫХ ГЛУШИТЕЛЕЙ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

Бабаев З.К., Казаков У.А., Рузметова Н.К., Искандаров О.Д.

Ургенчский государственный университет

Огромный размах промышленного и гражданского строительства в Республике Узбекистан

требует постоянного увеличения производства различных видов строительных материалов,

особое место среды которых занимает глушенные стекломозаичные плитки. Глушение стекла -

это особой способ получение стекла, непрозрачность которых обусловлена сочетанием двух

или более разновидностей стекол, различающихся коэффициентами преломления света, или

материал на основе стекла и газовоздушной смеси, или же композиция, состоящая из стекла с

различными наполнителями. Глушенное стекло, по сути, оптический неоднородный материал с

ограниченной прозрачностью [1]. Проблеме глушении стекла посвящены много работ [2].

Практика получение мозаичных стеклянных плиток с наиболее экономичным способом,

применение энерго и ресурсосберегающей технологии сводится к использовании стекольных

отходов. Применение отходов стекла позволяет снизить загрязнение окружающей среды,

расход сырьевых материалов и энергии на варку стекольной шихты [3]. Проблема утилизации

стекольного боя или отходов стекла является не решенной задачей в условиях Узбекистана.

Одним из перспективных путей использования стекольных отходов является получение

стекломозаичных плит на их основе. Процесс получения стекломозаичных плит из отходов

стекла сводится к сортировке и помолу, перемешивания глушителя с исходным гранулятом,

формовка, нанесения глазурной основы, обжиг при высоких температурах по заданному

режиму. В нашем исследовании были использованы следующие отходы стекла, состав которых

приведении в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав использованных стекольных отходов

Наименовани

я

Химический состав, мас. %.

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2О K2O B2O3 Cr2O3 SO3

Отходы окон-

ного стекла

72,5 2,5 0,1 6,35 3,65 14,5 0,1 __ __ 0,3

Отходы

консервной

тары

73,0 2,3 0,1 6,6 3,4 14,4 __ __ __ 0,2

Отходы

стеклянных

бутылок,

бесцветных

71,7 3,0 0,5 7,0 3,0 14,5 __ __ __ 0,3

Отходы стек

лянных

бутылок.

Марка ЗТ-1

71,9 2,52 0,21 6,03 0,77 14,97 __ __ 0,1 0,24

Отходы меди

цинского

стекла

73,0 4,50 __ 7,00 1,00 8,50 2,00 4,00 __ __

Получение стекольной муки осуществлялось в лабораторной шаровой мельнице, объемом

10 л с фарфоровой футеровкой и уралитовыми шарами, отношение шар: отход 1:1, время

помола 3-5 часов. Полученные массы разделяли по фракциям и составили композицию с

добавлением глушителей. В качества глушителей были использованы следующие ингредиенты

в ниже следующих количествах.

216

Формовка образов осуществлялась в лабораторном гидравлическом прессе с давлением

прессования 10-15 МПа, при этом масса увлажнялась до 4-7 % с жидким стеклом. Поверхность

отформованных образцов покрывали цветной глазурью, способом окунания и обжигали в

лабораторной муфельной печи, максимальная температура которой лежит в пределах 750-900 оС, режим нагрева, выдержки и охлаждения осуществлялось по традиционному режиму

получения стекломозаичных плит [4]. Осмотр полученных образцов и оценка степени

глушения осуществлялись визуально.

Таблица 2

Использованные глушители и их количество

Наименования

глушителя

Составы и колво глушителя, масс.%.

1 2 3

TiO2 5,0 7,5 10,0

TiO2 + Na2CO3 0,5-10,0 1,0-13,0 1,5-15,0

Na2HPO4 2,0 5,0 7,0

KH2PO4 2,0 5,0 7,0

В ходе исследования также были определены степень белизны полученных образцов. На

рис. приведены результаты степень глушения стекломозаичных плит полученных на основе

отходов листового стекла.

Рис. Зависимость степени глушения от содержания глушителей

Как видно из рисунка, наиболее максимальная степень глушения наблюдается при

использовании Na2HPO4 .12H2O и KH2PO4 оптимальном количеством, которого является

5,0-6,0%. Полученные образцы испытываются на механическую прочность и белизну.

Образцы, содержащие в качестве глушителя композиций, содержащие TiO2 + Na2CO3, обладают

хорошую степень белизны, но содержат большое количество газовых включений, что связано с

процессом декарбонизации кальцинированной соды.

Таким образом, с целью получения глушенных стекломозаичных плит можно использовать

стекольную муку, получаемую из отходов стекла и новых нетрадиционных глушителей.


1. Гулоян Ю.А. Технология стекла и стеклоизделий. Владимир. 2003. С.478.

2. Павлушкина Т.К. Цветные декоративные облицовочные материалы на основе стекла. //

Glass Russia Стекло.2011.№1. С. 16-18.

3. Павлушкина Т.К., Кисиленко Н.Г Использование стекольного боя в производстве

строительных материалов РФ, Москва: // ОАО Институт стекла. 2013.

4. Китайгородский И.И. Справочник по производству стекла. 1973. Том-1. С.367

217

СИЛИКАТ ҒИШТНИНГ ИССИҚЛИК ИЗОЛЯЦИЯЛАШ ҚОБИЛИЯТИ ЯХШИЛАШ

ИМКОНИЯТЛАРИ

Бабаев З.К., Мадаминов Д.К. Матниёзов Б.Ш. Кенжаев Ф.Д.

Урганч давлат университети

Бугунги кунда деворбоп материаллар ишлаб чиқариш қувватларини ошириш ва

саноат-индивидуал уй жой қурилишида сифатли ва замонавий қурилиш ашёларидан

фойдаланиш соҳа мутаҳассислари олдидаги долзарб масалалардан бири бўлиб, бу борада

Республикамизнинг ривожлантиришнинг 2017-2021 йилларга мўлжалланган харакатлар

стратегиясида бир қатор вазифалар белгилаб қўйилган [1].

Айрим ҳудудларда ишлаб чиқарилаётган керамик ғиштларнинг механик мустаҳкамлик

кўрсаткичи, тузли ва сувли муҳитларга бардошлилиги ва совуққа чидамлилиги пастлиги, сув

шимувчанлиги юқорилиги, қўллаш жараёнида юзаларида “оқ доғлар” ҳосил бўлиши каби

камчилиги мавжудлиги қайд қилинмоқда. Керамик ғишт ишлаб чиқаришда яна бир

характерли камчиликлардан бири бу сифатли хом ашё етишмаслигидир. Бундай

камчиликларни бартараф қилишда кенг тарқалган хом ашёлар - охак ва қум асосида

олинадиган силикат ғишт ишлаб чиқариш мухим хисобланади. Маълумки, собиқ СССР

даврида Ўзбекистонда ишлаб чиқарилган силикат ғиштлар асосида кўп қаватли уй жойлар

қурилган ва ишлаб чиқарилган махсулотлар Россия Федерацияси, Қозоғистон каби

давлатларга экспортга чиқарилган. Силикат ғишт ишлаб чиқариш жараёнининг давомийлиги

керамик ғиштни тайёрлашга нисбатан 5-10 мартагача, солиштирма капитал маблағлар ва

ёнилғи-энергетик ресурслар сарфи эса 1,5—2 марта кам[2,3]. Шу билан бирга силикат ғиштга

хос бўлган бир қатор камчиликлар мавжудки, булар қаторига махсулотнинг иссиқлик

изоляциялаш хусусиятининг етарли даражада эмаслиги, уларнинг теришда қоришма лой

билан ғиштнинг бирикиш коэффицентининг кичиклиги боис улардан қурилган деворларнинг

зилзилабардошлик кўрсаткичининг талаб даражасида эмаслиги кабиларни келтириш мумкин.

Бу кўрсаткичларни яхшилашга оид бир қатор назарий тадқиқотлар олиб борилган бўлсада,

уларни амалиётга қўллашга қаратилган инновацион ишланмаларнинг солмоғи жуда кам.

Қурилиш материалларига бўлган талабнинг қондириш заруратидан келиб чиқиб,

Республикамизда кенг тарқалган хом ашёлар асосида нисбатан арзон ва қисқа вақтларда олиш

имконини берувчи эксплуатацион хоссалари яхшиланган силикат ғишт олиш технологиясини

ишлаб чиқиш ва саноат миқёсига тадбиқ қилиш ўз ечимини кутиб турган долзарб

масалалардан бири хисобланади.

Биз томондан олиб борилаётган тадқиқотлар бархан қумлари ва охактош асосида

автоклавда пишириладиган иссиқлик изоляциялаш қобилияти яхшиланган, вазни

енгиллаштирилган (эффектив) силикат ғишт олишга қаратилган. Адабиётлар ва интернет

маълумотларида “қум-охак” композициялари асосида иссиқлик изоляциялаш қобилияти

яхшиланган, вазни енгиллаштирилган (эффектив) силикат ғишт олишга қаратилган

маълумотлар диярли келтирилмаган. Аксарият силикат ғиштлар бўшлиқли қилиб

тайёрланган. Аммо бархан қумлар доначалари дағаллиги боис улар асосида бўшлиқли ғишт

олиш бир қатор қийинчиликлар билан кечади. Жумладан, қолиплаш инструментлари тез

яроқсиз холга келиб қолади. Қумни майдалаб фойдаланиш эса олинадиган махсулотнинг

зичлашишига хамда махсулот таннархини ошиб кетишига олиб келади. Шу боис силикат

ғишт массасига тўлдирувчи вазифасини бажарувчи вазни енгил, бир вақтнинг ўзида масса

таркибига кириб махсулотни хосса ва хусусиятларини ижобий томонга ўзгартирувчи

воситалардан фойдаланиш мақсадга мувофиқ деб топилди. Бу ўринда бизнинг гурухимиз

целлюлоза сақловчи чиқиндилардан фойдаланишни мақсад қилиб олдик. Дастлабки

тажрибаларда целлюлоза сақловчи чиқиндидан тўғридан тўғри фойдаланиш ижобий самара

бермади. Кейинчалик целлюлоза сақловчи чиқиндини сульфат кислота эритмаси иштирокида

гидротермал ишлов бериш хисобига кукунсимон масса олишга эришилди. Бу массани силикат

ғишт массаси таркибига киритиш ва уни силикат ғишт хосса ва хусусиятларига таъсирини

218

ўрганиш тажрибаларимизнинг асосий мақсади деб белгиланди. Тажрибаларимизда Кўшкўпир

туманида жойлашган бархан қуми ва Джумрутау охактошидан фойдаландик.

Хом ашё компонентларига ишлов бериш мавжуд тадқиқот усуллари асосида олиб

борилди[2]. Бунда боғловчи таркибидаги охак ва қум нисбати 45-55% нисбатида олинди.

Анъанавий усулда бархан қумига ишлов берилди, жумладан қум лаборатория қуритгич

шкафида 1800С хароратда доимий вазнга қадар қуритилди. Охак сифатида “Кўшкўпир

силикат ғишт заводи” МЧЖ да шахтали хумдонда охактошни куйдириб олинган охакдан

фойдаланилди. Белгиланган нисбатда олинган дастлабки компонентлар бир жинсли бўлгунга

қадар аралаштирилиб 7% намликка етказилди. Аралашма сўндириш учун 1-2 соат давомида

эксикаторга жойланди ва белгиланган муддатдан кейин олиниб қайта намланди ва намлиги

6% га етказилди. Олинган намуналарга белгиланган нисбатда целлюлоза сақловчи

чиқиндидан қўшилди ва корхона миқёсида тажрибалар давом қилдирилди. Намуналар 25 МПа

босим остида корхонадаги мавжуд қолиплаш жихозларида амалга оширилди. Автоклавда

ишлов бериш жараёни хам корхона шароитида амалга оширилди. Олинган намуналар ГОСТ

379-2015, ГОСТ 530-2012 ва ГОСТ 8462-85 ларга мос равишда сиқилишга нисбатан механик

мустахкамлиги, иссиқлик ўтказиш коэффициенти ва зичлиги ўрганилди.

Олинган хом ашёлар нисбатлари ва уларнинг мустахкамлик кўрсаткичлари жадвалда

келтирилган.

Жадвал

Тажриба таркиблари ва уларнинг механик мустахкамлик кўрсаткичлари

№ Силикат ғишт массаси

таркиби

Ғиштнинг

механик

мустахкамлик

чегараси, МПа

Ўртача зичлиги,

кг/см3

Иссиқлик ўтказиш

коэффиценти,

Вт/м . град боғловчи Қум Қўшимча

1 25 75 - 12,5 1750 1,2

2 25 73 2 13,5 1710 0,9

3 25 71 4 14,6 1690 0,74

4 25 69 6 14,0 1680 0,64

5 25 67 8 13,6 1660 0,55

6 25 65 10 12,0 1640 0,40

Тажриба натижасида олинган маълумотларга кўра масса таркибига киритилаётган

қўшимча унинг хоссасига таъсир кўрсатади. Масса таркибига киритилаётган қўшимча унинг

зичлигини камайишига олиб келади, бир вақтнинг ўзида механик мустахкамлик

кўрсаткичларининг дастлаб ошиши, кейинчалик эса камайиши кузатилади. Олинган

намуналарнинг ташқи юзаси силлиқ, қирралари ўткир ва корхонада олинаётган анъанавий

махсулотларга нисбатан чиройлилиги билан ажралиб туради. .

Хулоса ўрнида шуни келтириб ўтиш лозимки, силикат ғишт ишлаб чиқаришда унинг

хоссаларини яхшилаш мақсадида махаллий саноат чиқиндиларига кимёвий ишлов бериш

хисобига олинган қўшимчалардан фойдаланиш мумкин. Таклиф қилинаётган қўшимча

силикат ғиштнинг вазнини енгиллаштириш имконини берибгина қолмасдан унинг иссиқлик

ўтказиш қобилятини камайтириб, ташқи кўринишини яхшилаш имконини беради.

Адабиётлар

1. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича ҳаракатлар стратегияси

тўғрисида Ўзбекистон Республикаси Президентининг 07.02.2017 й. фармони

2. Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича. – М., 1982.

3. Воронин В.П., Заровнятных В.А. Эффективный силикатный кирпич на основе золы

ТЭС и порошкообразной извести // Строительные материалы, 2000. №8.

219

SHORTCRETE WITH REFRACTORY COMPOSITIONS OF LININGS OF OVENS

Gulyamova F., Babakhanova Z.A., Abdusattarov Sh.M.

Tashkent Chemical-Technological Institute,

Furnaces used in production of ceramic materials often need periodic repair and reconstruction

because of the lining destruction. Regular maintenance of the lining and the effectiveness of various

reconstructive measures mostly depend on operating conditions and on the durability tasks that are set

by the production. It is actual to carry out preventive measures to preserve the lining in working order,

in particular, the use of shotcrete on the entire surface with masses of high density and refractoriness.

There are two types of shotcrete technique as wet-mix and dry-mix versions. Shotcrete is placed

and compacted at the same time, due to the force with the nozzle. It can be sprayed onto any type or

shape of surface, including vertical or overhead areas.

Shotcrete can be used to repair virtually any furnace zones, while the operation itself requires

little time and is completely mechanized. Restored lining has a lower resistance, but allow to make of

selective repair.

Shotcrete process is the application of a protective reinforcement coatings for the construction

of new or repairing of existing furnaces, recently it is increasingly being used in a civil engineering

for exterior cladding of concrete and brick on buildings and other structures. The spray compound is

applied to the well prepared surface layer by layer, it helps to fill in the cracks, small pores and voids.

The resulting coating strengthens the main structure and protects it from moisture (precipitation);

from low and high temperatures; destructive mechanical action (abrasive wear, abrasion or impact).

Shotcrete of the surface allows to form a protective outer layer during the construction and repair of

industrial, public and residential buildings; promotes hermetic sealing and waterproofing of bases;

helps in formation of a fireproof or frost-resistant coatings.

Shotcrete-mass usually consists of cement, sand and small amounts of special additives.

Fire-proof shortcrete compositions could сontain refractory filler, stable at high temperature, some

amount of fine-milled additives, plasticizers, water and binders. The granulometric composition of

the filler must be properly selected and adjusted. It is needed to add clay and sintering agents to the

mass. The properties of concrete-masses depend on the filler composition, its granularity, the type

and number of binders. When choosing the properties of shortcrete mass before termal treatment,

they are guided by the purpose of the furnace, ladle and other units.

The preparation of dry shotcrete mixtures consists of several operations: preparation of

additives and fillers, the dosing of the components, the mixing of components, and the delivery of the

finished shotcrete mixture, its packaging and transportation to the work site.

The present work is devoted to the study of raw materials for the preparation of refractory

shotcrete masses. Of particular interest are compositions containing corundum, talc, periclase,

carborundum, etc. to provide fireproofness of the compositions. Al2O3 known as corundum, obtained

from the crystallization of a high-alumina melt, has a complex of unique physicochemical properties.

High refractoriness and resistance to chemical reagents determined the use of electrocorundum in the

production of refractory products and materials. The electrofused corundum of the Kazogneupor

plant was studied, which contains in mass. %: A12O3- 98.11 ... 98.79; SiO2 -0.13 to 0.30; Fe2O3 -0.2

... 0.58; CaO 0.27 ... 0.70 and is characterized by the following properties: refractoriness - 2050 ° C;

coefficient of linear expansion is 8 ... 9 x 10-6; the density is 3800 ... 3920 kg/cm3. Electrocorundum is

chemically stable, inert and by mineralogical composition is represented mainly by α-A1203 (Fig. 1).

Periclase powder PPE-87 is widely used in the metallurgical and ceramic industries in the

production of refractory compositions. According to GOST 24862-81 the grain size limit is 4 mm.

The chemical composition of PGE-87 is MgO - no less than 87, CaO-no more than 6, SiO2 - no more

than 4, weight change on ignition - no more than 0.8%.

220

Figure 1- Diffraction pattern of a sample of electrocorundum (Kazogneupor).

Periclase powder PPE-87 is dark orange color, after grinding the size of the particles is -50% -

0-2 mm, 50% - grain less than 0 mm. X-ray diffraction analysis of PPE-87 showed the presence of a

single crystalline phase - periclase (Fig. 2).

Figure 2- Diffraction pattern of periclase powder PPE-87.

As a heat-resistant and refractory component, the talc-magnesite of the Zinelbulak deposit was

studied. The composition of talc-magnesite and thermal transformations under heating were studied

using semi-quantitative X-ray diffraction (XRD Shimadzu 6100 diffractometer, Japan). The

mineralogical composition of the unburnt rock is represented by talc - 62 and magnesite - 38% by

weight. The decomposition of magnesite begins at 407 and ends at 1000 оС, which leads to the

formation of a large amount of active periclase MgO and enstatite. With a further increase in

temperature, a number of solid-phase reactions of MgO with Fe2O3 and SiO2 occur, which leads to

the formation of forsterite Mg2SiO4 and magnesioferrite. In the heat-treated talc-magnesite at

1400oC, the crystalline phase is represented by Mg2 (Si2O6) -20 enstatite, Mg2SiO4- 77 forsterite and

an insignificant amount of MgFe2O4 magnesioferrite, 3 wt%. Thus, in the high-temperature treatment

of talc, periclase and magnesium silicates are formed. Binding compounds in Shotcrete-masses are

chemical compounds of sodium silicate or phosphate. The use of complex phosphates or phosphate

solutions is effective for achieving thermal strength and adhesion in high temperature environments.

221

РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИОННЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ЗАЩИТНЫХ

ПОКРЫТИЙ С КЕРАМИЧЕСКИМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ

Бабаханова З.А., Абдусаттаров Ш.М., Сайназов Ж., Гулямова Ф.


Одной из приоритетных задач развития экономики Узбекистана является эффективное и

экономное использование энергетических ресурсов. В нашей республике имеется множество

путей снижения потребления энергии и ее эффективного использования, однако потребление

энергии на единицу ВВП в сравнении с другими развитыми странами остается неоправданно

высоким. В этой связи актуальным является бережное использование ресурсов

топливно-энергетического комплекса, с рациональным использованием энергосберегающих

композиционных теплоизоляционных покрытий для снижения количества топлива,

затрачиваемого на производство единицы продукции.

Одной из основных задач Программы дальнейшего реформирования, структурных

преобразований и диверсификации экономики Узбекистана на 2015-2019 гг. определено

снижение потребления энергии, а также внедрение энергосберегающих технологий во всех

секторах экономики и социальной сферы.

Установлено, что энергосбережение в 2-5 раз выгоднее, чем строительство новых

генерирующих мощностей, вырабатывающих электрическую и тепловую энергию. Общий

потенциал энергосбережения Узбекистана оценивается в 23 млн. тонн в нефтяном

эквиваленте в год, в результате реализации программы энергосбережания можно сократить до

40 млн. тонн выбросов промышленных газов. Только за счёт внедрения комплексных мер по

энергоэффективности в наиболее энергоемких секторах экономики можно сэкономить от 30

до 40% первичных энергоресурсов или 16-21 млрд. куб. метров природного газа в год.

Использование энергосберегающих тепло- и холодо-изоляционных покрытий

способствует значительной экономии потерь при транспортировке тепла, обеспечивает

тепло- и звуко-изоляцию при нанесении на наружные поверхности. При этом по сравнению с

традиционными энергосберегающими материалами (стекловолокно, пеностирол) в настоящее

время всё большее использование находят композиционные покрытия, обеспечивающие

одинаковую энергоэффективность при значительно меньших расходах материала.

Композиционные покрытия можно применять для тепловой изоляции наружных и

внутренних поверхностей ограждающих конструкций жилых, общественных и

промышленных зданий и сооружений, трубопроводов, воздуховодов и др. оборудования. Их

можно наносить на металл, пластик, бетон, кирпич и другие строительные материалы, а так же

на оборудование, трубопроводы и воздуховоды при эксплуатации объектов с температурой от

минус 60 оС до плюс 400 оС.

Эффективность изоляции композиционными материалами по сравнению с

традиционными повышается на 11-50 %. Композиционное покрытие толщиной 1-2 мм по

энергоэффективности значительно превосходит пеностероильную изоляцию толщиной 10-15

см. Однако современные композиционные тепло-изоляционные защитные покрытия с

керамическими наполнителями в настоящее время в Узбекистане не производятся.

Необходимо отметить следующие преимущества композиционных теплоизоляционных

материалов: высокая тепло- и звуко- изоляция;

высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа);

высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 - 240 ГПа);

высокая износостойкость;

высокая усталостная прочность;

доступность и дешевизна используемого местного сырья;

возможность компактного утепления конструкций, сохраняющих свои размеры при

различных воздействиях (температурных, механических, химических, и т. д.);

легкость.

222

В настоящее время Республика Узбекистан импортирует композиционные покрытия из

стран ближнего и дальнего зарубежья, что связано с высокими валютными затратами. В связи

с этим экономика Республики нуждается в импортзамещающих композиционных защитных

покрытиях на основе местных сырьевых материалов и отходов промышленности, отвечающих

по своим показателям мировым стандартам и значительно превышающих по

энергоэффективности традиционные теплоизоляционные материалы.

Целью исследования являлось изучение сырьевой базы для получения композиционных

тепло-изоляционных защитных покрытий и разработка технологических режимов их

производства. Для получения композиционных теплоизоляционных покрытий были изучены

кремний-органические связующие материалы. В качестве керамические микро-наполнителей

изучены некоторые виды местных сырьевых материалов, а также отходов промышленности и

энергетики.

Кремний-органические соединения представляют собой бесцветные или

слабо-окрашенные химические инертные вещества, не растворимые в воде, но растворимые в

ароматических углеводородах и спиртах жидкости. Наиболее ценные свойства

кермний-органических жидкостей следующие: широкий диапазон рабочих температур;

низкая температура застывания и стойкость к термоокислению до 200-250 оС в течении

длительного времени, до 300-350 оС – в течении короткого; низкое поверхностоное

натяжение; низкая токсичность, плохая воспламеняемость, низкое давление насыщенных

паров; стабильность характеристик в широком диапазоне температур.

Кремнийорганические соединения (силиконы) имеют химическую формулу

[RnSiХ(2-0,5n)]m, где R – это H, CH3, винил, фенил и другие группы; Х – это О, N, C, Si и В. К

преимуществам использования силиконов относится их возможность при нагревании более

350 – 1000 °C образовывать структуру аморфной керамики со связями Si–Х. Разрушение

связей Si–R приводит к образованию атомов кремния с ненасыщенными валентностями и

позволяет синтезировать новые материалы при использовании необходимых микро- или

нанонаполнителей. Применение силиконов (полисилоксанов, поликарбосилоксанов,

поликарбосиланов, полисилкарбодиимидов, полисилазанов, полиборосилазанов) позволяет с

относительной легкостью синтезировать технические материалы со связями Si–N–Si, Si–C–Si,

Si–C–N–Si (силаны, силоксаны, силазаны и др.), твердофазовый синтез которых требует

значительно высоких температур обработки (выше 1600 оС). Основное преимущество

использования силиконов при получении композиционных материалов – это возможность

контроля состава синтезируемого материала, простота и управляемость синтеза (в отличие от

методов золь-гель синтеза), возможность использования всех видов формовки (литьевого,

пластического, полусухого, сухого прессования, экструзии и др.). Благодаря возможности

предварительного формования и превращения при определенной термообработке в керамику

силиконы имеют огромный потенциал для использования в качестве связки для керамических

порошков.

Жидкие силиконы представляют собой полимерные соединения с относительно низкой

степенью полимеризации, молекулы которых содержат повторяющуся силоксанную

группировку атомов. Наибольший практический интерес представляют

полидиметилсилоксановые, полидиэтилсилоксановые и полиметилсилоксановые жидкости.

Композиционные теплоизоляционные покрытия наносятся на защищаемую поверхность

методом напыления с помощью пульверизатора, кистью или строительным валиком.

Влажность покрытий зависит от способа их нанесения на изолируемую поверхность. Толщина

одного слоя покрытия составляет 0,1-0,5 мм, после полного высыхания возможно повторное

нанесение дополнительного слоя покрытия до толщины 0,5 - 2 мм. При этом достигается

энергоэффективность, сходная с теплоизоляцией традиционными материалами толщиной

10-20 см. При производстве необходима корректировка соотношения композиционных

добавок для регулирования пористости получаемого теплоизоляционного покрытия и

времени его высыхания на изолируемой поверхности.

223

СУЛЬФОЦЕМЕНТЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЗОЛЫ

Бадельбаева И.Т., Атакузиев Т.А., Атамурадова М.Ш.


Сульфоцементы содержат в составе преимущественно смеси гидравлически активной

фазы сульфоалюмината кальция с белитом или сульфосиликатом кальция. Поэтому мы

предполагали, что при гидратации интенсивный рост прочности будет наблюдаться как в

ранние, и поздние сроки.

На рис.1 представлены данные о физико-механической прочности сульфоцементов,

полученных из фосфогипса, известняка и каолинитовой глины при температурах 1523 и 1573

К. Как видим, при ns до 0,5 прочность цементов в начальные сроки (1-3 сут) твердения. Не

высокие, но нарастают с увеличением ns до 3 суток.

Таблица 1. Химический состав сырьевых смесей, %

№

смеси ns SiO2 А1203 СаО Fe203 S03 Р205 R20 MgО ппп Нр

Сум

ма

1 0,0 17,38 6,93 38,83 0,60 1,70 0,25 0,62 0,48 32,59 0,34 100

2 0,5 15,84 5,89 38,34 0,56 6,72 0,24 0,14 0,75 31,15 0,36 100

Рис. 1. Влияние ns и температуры обжига на физико-механическую прочность

сульфотоцемента через 1 сут (1), 7(2), 28(3), 180 (4), 360 сут (5) твердения.

При ns ≥ 1 (наличие в составе цемента несвязанного сульфата кальция) прочность в

начальные сроки твердения резко повышается. С ростом сульфосиликатного модуля

количество несвязанного сульфата кальция увеличивается, что способствует образованию

высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция. Это обусловливает

начальную высокую прочность цементов.

Рентгенографическое и петрографическое исследование сульфоклинкеров при

различных режимах охлаждения показали что, процесс охлаждения оказывает сильное

воздействие на фазовый состав и микроструктуру клинкера. Уже давно установлено, что

клинкер следует "быстро обжигать и быстро охлаждать". При быстром и глубоком

охлаждении клинкерная жидкая фаза частично переходит в стекловидное, состояние, причем

это может повлиять на кристаллизацию клинкерных фаз, способствовать высокой степени

разупорядоченности кристаллической решетки белита, сульфосиликата и сульфоалюмината

кальция и препятствовать выделению примесей из указанных минералов и росту самих

кристаллов.

Для изучения влияния режима охлаждения сульфоклинкеров на характер их структуры

и размер кристаллов была приготовлена сырьевая смесь, ns= 0,5. Из этой шихты отформовали

3 брикета и обжигали их в селитовой печи при 1523 К с изотермической выдержкой 60 мин.

Первый клинкер подвергали быстрому охлаждению, второй - водяному, третий -

224

медленному. Определение содержания свободного СаО показало; что во всех клинкерах

независимо от вида охлаждения он отсутствует.

Рентгенографические исследования позволили получить более точные сведения о

минералогическом составе клинкеров, полученных различным способом охлаждения.

Как следует из данных, приведенных на рис.2, содержание C4A3S (d=3,75; 2,66, 2,16 Å)

оказывается более высоким в клинкерах, охлажденных на воздухе, чем в клинкерах,

охлажденных в воде и медленно на воздухе. Это видимо, связано с тем, что при

незначительном содержании сульфата кальция в данной шихте при температуре 1523 К,

некоторое количество образовалось жидкой фазы, которое значительно ускорило

протекание твердофазовых реакций с образованием C4A3S, С5S2S и С2S. Медленное

охлаждение благоприятствовало его лучшей кристаллизации. Действительно, величина

интенсивности относящихся к C4A3S пик (3,75Å) сильно возрастает с переходом к

медленному охлаждению.

На рентгенограммах быстро охлажденных на воздухе клинкеров основном

фиксируется сульфосиликат кальция (d = 2,82; 2,61; 2,28; 2,18Å), а на рентгенограмме

клинкера с ns= 0 - сульфоалюминат наряду со значительным количеством С2S. Это,

по-видимому, связано с тем, что сульфат кальция, необходимый для образования C4A3S

остался связанным с С5S2S. Отсутствие избытка сульфата кальция препятствовало полному

образованию C4A3S. При водной и медленной воздушной закалке клинкеров наблюдается

лучшая кристаллизация С2S, выражающаяся в увеличении интенсивности линий С2S и,

наоборот, в уменьшении интенсивности линий С5S2S. Эти данные дают только качественную

оценку. На основании их можно сделать заключение, что наиболее подходящим оказывается

воздушное резкое охлаждение, которое в настоящее время широко используется в цементной

промышленности.

Результаты рентгенофазового анализа свидетельствуют об образовании во всех

случаях С5S2S, синтезирующегося в большом количестве в смеси в присутствии избытка

сульфата кальция, т.е. в присутствии избытка сульфата кальция происходит стабилизация

С5S2S. Это хорошо подтверждается и при закалке клинкеров в воде. Медленное же

охлаждение способствует лучшей кристаллизации и разложению С5S2S. Некоторая часть

остается не закристаллизованной, что хорошо подтверждают петрографические

исследования.

Рис.2. Рентгенограммы сульфоклинкеров быстрого (1), водяного (2медленного

(3) режимов охлаждения.

Таким образом, размеры кристаллов в сульфоклинкерах зависят от режима

охлаждения.

225

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УВЛАЖНЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА В ВИХРЕВОМ

АППАРАТЕ

Бахронов Х1., Туйбойов О1., Закиров С. 2

Навоийский государственный горный институт1; Ташкентский государственный

технический университет2

Разнообразные устройства с закруткой потока используются в целом ряде отраслей

народного хозяйства - вихревые газоочистители, теплообменные аппараты с различными

турбулизаторами, образующими вихревое движение теплоносителей, абсорбционные и

ректификационные колонны с вихревыми контактными ступенями, вихревые сушилки,

вихрекамерные реакторы в химической технологии, циклонные топки в теплоэнергетике,

центробежное литье в металлургии, вихревые и турбинные расходомеры в измерительной

технике. Все это определяет актуальность и целесообразность теоретических и

экспериментальных исследований гидродинамики и тепломассообменной эффективности

аппаратов с закрученным потоком рабочих сред.

В некоторых производствах химической промышленности, металлургических

предприятий при утилизации тепла реакционных газов получают перегретый пар, который

как теплоноситель имеет ряд недостатков. Количество теплоты, передаваемой перегретым

паром при охлаждении, существенно ниже количества теплоты (как правило, на порядок),

передаваемой паром при том же давлении в состоянии насыщения. Как всякий газ, перегретый

пар формирует воздушную пленку на поверхности теплообмена. Таким образом, хотя

температура перегретого пара всегда выше температуры насыщенного пара при одинаковом

давлении, эффективность теплопередачи перегретого пара не может сравниться с

эффективностью теплопередачи насыщенного пара и всегда хуже.

Проведены экспериментальные исследования по определению тепломассообменной

эффективности вихревых аппаратов при увлажнении перегретого пара путем его

непосредственного контактирования с водой (конденсатом). При этом конденсат поступает на

охлаждение самотеком при температуре насыщения, которая отвечает давлению

охлаждаемого пара и контактирует с паром в двухфазном слое.

Опытная установка состоит из цилиндрической трубы с двумя тангенциальными

патрубками для подачи пара, подогревателя конденсата, трубопровода подачи перегретого

пара, трубопровода подачи конденсата и контрольно-измерительных приборов. Закрученный

поток создавали внутри цилиндрической (вихревой) трубы путем подачи перегретого пара

через тангенциально расположенные щели завихрителя. Двухфазный поток получается

впрыском в этот поток предварительно нагретого конденсата с помощью форсунки,

расположенной в центре завихрителя. Капли жидкости, оказавшись в закрученном потоке,

под действием центробежной силы отбрасываются к стенке, образуя там слой жидкости. Этот

слой увлекается далее потоком пара по винтовой линии, создавая на стенке (при надлежащей

длине подачи жидкости и газа) сплошную, тонкую, вращающуюся пленку. Здесь наилучшие

результаты достигаются в том случае, когда суммарная высота щелей равняется или даже

несколько превышает шаг закрученной струи, и подача жидкости осуществляется по всей их

длине.

С целью получения более общих закономерностей эксперименты проводились с

трубами различных диаметров (от 50 до 200 мм) и относительной длины (от 10 до 20).

Изменение степени закрутки потока достигалось применением завихрителей двумя щелями и

с различной их относительной шириной b/Rт (от 0,02 до 0,4) и высотой h/Rт (от 1 до 2).

Основной характеристикой тангенциальных завихрителей является отношение площади

поперечного сечения трубы Fап к суммарной площади поперечного сечения входных щелей

Fщ. Этот параметр, обозначаемый Г варьировался в пределах от 2 до 10. Ставилась задача

определить наиболее важные для практики характеристики, какими являются коэффициенты

226

гидравлического сопротивления, тепло- и массопередачи. Температуру насыщения,

перегретого пара определяли из справочника [1] по его давлению.

В результате обработки опытных данных определены коэффициенты теплопередачи и

объемный коэффициент массопередачи. Анализ полученных экспериментальных данных

показал, что для исследованного в опытах интервала изменения скорости пара объемный

коэффициент массопередачи для закрученного потока в среднем в 6 раза больше, чем для

обычного незакрученного потока, для исследованной трубы, имеющей сравнительно

небольшую относительную высоту (H/d=20) и Г=5,0. Отметим, что так называемый

начальный участок должен был оказать некоторое влияние на среде для всей трубы значение

коэффициента массоотдачи. Согласно литературным данным, для незакрученных потоков

влияния этого фактора для принятого в опытах значения H/d оценивается величиной порядка

10% [2, 3]. Следовательно, можно отмечать, что основной причиной интенсификации

массообмена являются особенности гидродинамики закрученного потока, наиболее

существенной из которых является обтекание массоотдающей поверхности плоской тонкой

струей пара со значительной скоростью.

Отметим, что в данном случае в отличие от обычных аппаратов пленочного типа

скорость пара можно увеличивать до чрезвычайно высоких значений, не опасаясь отрыва

жидкости от стенки. В опытах скорость входа в трубу, которую можно принимать равной

тангенциальной скорости, доходила до 50 м/с, что несравненно больше скоростей

перемещения газов в существующих пленочных аппаратах.

Следует также отметить, что величина расхода жидкости была выбрана исходя из цели

работы, т.е. с точки зрения предназначения исследуемого аппарата. В связи с чем, зависимость

коэффициента массопередачи от величины расхода воды из приведенных опытов установить

не удалось. Сравнительно узкие пределы, в которых изменялся расход жидкости, не

позволяют, исходя из этих опытов, сделать какие-либо определенные выводи о влиянии этого

фактора.

Для аппарата с незакрученным потоком газа в связи с наступлением режима уноса

неиспарившийся жидкости не удалось увеличить скорости пара более 5 м/с,следовательно,

для исследованного случая трудно отметить влияния скорости пара на степени

интенсификации массообмена в вихревых аппаратах при относительно высоких скоростях

пара.

Таким образом, в внутренней стенке вихревого аппарата под действием центробежных

сил создается пленки жидкости, которая с ростом скорости паровой фазы прижимается к

стенке. Закрученный поток газа существенно интенсифицирует массоотдачу для случае

испарения воды в перегретый пар. Однако интенсификация массопереноса сопровождается с

ростом гидравлического сопротивления. В вихревом аппарате с параметрами H/d=20 и Г=5,0

перепад давления в 8-10 раза больше чем в аппарате с незакрученным потоком пара. Следует

отметить, что при параметрах площади поперечного сечения тангенциальных входных

патрубков, соответствующихГ<3,0 и H/d=20 закрученный поток обеспечивает рост

массопередачи до 3 раза при одинаковой затрате мощности на перемещение рабочей среды.


1. Вукалович М.П. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. Изд.

7-е. –М.: Госэнергоиздат, 1963. – 238 с.

2. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. –М.:Госэнергоиздат,

1957. 237 с.

3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. –М.:

Энергия, 1977. -344 с.

227

CОРБЦИОННО-СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИЯ

Жалилов М.Ж., Кадирова Ш.А., Сманова З.А., Ортиков И.С.

Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека,

Учебный экспериментальный Центр высоких технологий

Индиевая пыль вызывает воспалительные и склеротические воспаления легких,

поражает печень и другие внутренние органы. Растворимые соединения индия раздражают

кожу, глаза и слизистые оболочки. Индий токсичен его ПДК в воздухе составляет 0,1 мг/м3. Разработка новой методики определения индия, обладающей рядом преимуществ перед

другими существующими, является актуальной задачей современной аналитической химии,

экологии и медицины.

В настоящее время разработаны несколько десятков сорбционно-спектроскопических

методик определения редкоземельных, благородных, токсичных, канцерогенных и других

металлов научной группы химического факультета Национального университета Узбекистана

имени Мирзо Улугбека.

Совместное использование нескольких методов разделения и концентрирования для

увеличения селективности и избирательности, а также визуального полу микроанализ

которые дают предварительные результаты до применения специальных приборов очень

актуальна.

Нами изучено комплексооброзование индия(III) cо многими новыми зарубежными и

отечественными органическими реагентами. Для проведения исследований было использован

УФ-спектрофотометр (UV-1800, UV SPECTROPHOTOMETER SHIMADZU). Были

приготовлены водные растворы индия(III) и растворы органических реагентов, таких как:

2-этил-5.6-диметил-тиено[2.3-d] пиримидин-4-он (ТN-313); 2-Н-5-метил

-6-этоксикарбонилтиено [2.3-d] пиримидин-4-он (ТN-249); 5-(п-амино фенил

l)--1,3,4-оксадиазол-2-тион (D–111); этиловый эфир -амино-4-метил-5-этоксикарбонилтиофен

-3-карбон кислоты (ТN-248); 2.5.6-триметил тиено[2.3-d] пиримидин-4-он (ТN-190);

2-хлорметил-5.6-диметил-тиено[2.3-d] пиримидин-4-он (ТN-426); 1.3.6-триметил-

5-карбоксил-тиено[2.3-d] пиримидин-4-он (ТN-76); амид Хинозолон-4-ил-2-тиокарбоновой

кислоты (Оs-2-мх тио анилид); метиловый синий (МС); ксиленовый оранжевый(КО) и другие.

Из них самые хорошие результаты: получились с двумя реагентами, метиловым синим и

ксиленовым оранжевым. Данные (λ – оптическая плотность, Δλ – разница оптической

плотности) приведены в табл.

Таблица

Спектрофотометрические данные полученные реагентов и их с добавлением ионов

металла In(III).


реагента

ТN

-313

ТN

-249

D –

111

ТN

-248

ТN

-190

ТN

-426

Оs-

2-м

х т

ио

ани

ли

д

МС

КО

λ мак. нм

Реагента 305 306 308 317 304 313 263 432 432

λ мак. нм

комплекса 295 309 309 313 294 303 265 579 558

Δλ нм 10 3 1 4 10 10 2 147 126

Из табличных данных можно сделать вывод, что с перечисленными реагентами

228

(ТN-313, ТN-249, D – 111, ТN-248, ТN-190, ТN-426, Оs-2-мх, тиоанилид) ионы In(III) не

образуют комплексные соединения, так как Δλ очень маленькая. А при соединение ионов

индия(III) с реагентами МС (147 нм) и КО (126 нм) образовывались прочные комплексы.

Для оптимизации условий комплексооброзования индия с ксиленовым оранжевым были

проведены эксперименты с добавлениями различных буферных смесей с различными

значениями рН. Из них наилучшие результаты получены с использованием универсальной

буферного смеси Бриттона-Робинсона. Для уточнения оптимальной среды рН для

комплексооброзавания индия с ксиленовым оранжевым были проведены анализы с

добавлением буферной смеси Бриттона – Робинсона с разными значениями рН. Очередность

сливания компонентов: 5 мл дис. воды + 2 мл раствора In(III) (0,01 М) + 2 мл раствора реагента

ксиленового оранжевого (0,01 М) перед добавлением реагента каждый раз измеряли рН

анализируемой смеси (прибором EC-170 pH – mV – Temp. Phonix Instrument), данные

приведенных экспериментов, приведены на рис. 1.

Влияние рН среды на комплексооброзование индия с ксиленовым оранжевым.

По данным рисунка можно сделать вывод что при комплексооброзавании индия

ксиленовым оранжевым целесообразно использовать универсальный буфер Бриттона –

Робинсона с рН значениями 2-3, так как самый высокий аналитический сигнал полученен

именно при этом значение рН.

По результатом проведенного исследования можно сделать вывод, что при дальнейших

исследованиях целесообразно использовать реагент ксиленовый оранжевый с добавлением

универсального буфера Бриттона – Робинсона с рН значениями 2-3 при определение

индия(III).

229

АНТИПИРИНОВЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ КАК АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ НА

ИОНЫ МЕДИ

Жураев И.И., Сманова З.А. 1 1Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека,

Учебный экспериментальный Центр высоких технологий

Обобщены результаты квантово-химических рассчетов и экспериментальных

исследований физико-химических, энергетических характеристик и свойств комплексов

меди. Эффективным инструментом, который позволяет глубже понять механизм

взаимодействия, а также осуществить обоснованное прогнозирование новых комплексных

систем с практически ценными свойствами является теоретико-экспериментальный подход,

опирающийся на системное применение современных квантово-химических методов и дать

количественную оценку реакционной способности исходных лигандов и их комплексов с

ионами металлов. Методом МОРАС2016 рассчитаны структуры органических соединений

производных антипирина: 1-(1-(4-антипирилазо-)-2,3-оксинафтольная кислота (ААОНК) и

4-(4-антипирилазо)-2,4 диаминобензол (ААДАБ). Для определения возможных

конфигурационных (геометрических) состояний были проведены вращения двух

циклических фрагментов вокруг одинарный связей С-N и N-C. Результаты расчетов показали,

что потенциальная поверхность вокруг одинарных связей для соединения ААОНК

представлена в виде трёхмерной (3D) и двухмерной (2D) контурных карт. Исследование

структурного расположения реагентов в пространстве показало, что наибольший глубокий

минимум рассчитанных реагентов характеризует вероятное пространственное расположение.

Данные варьирования двугранных углов показывают наличие 4 минимумов.

Структуры, соответствующие этим минимумам и их энергетические характеристики

приведены на рис. Наибольший глубокий минимум обнаруживается при 175º/77º, т.е., для

структуры Б. Из полученных данных можно сделать вывод, что реагент будет находиться в

форме Б.

Цель работы - изучение комплексообразования меди с иммобилизованной

1-(1-(4-антипирилазо-))-2,3-оксинафтольной кислотой для разработки методики

твердофазного спектрофотометрического определения меди(II) в искусственных смесях,

имитирующих природные объекты.

230

Экспериментальная часть

Формы нахождения меди в растворе идентифицировали по электронным спектрам

поглощения. Растворы ионов меди, серебра, кальция, железа, кобальта, никеля, цинка,

кадмия, свинца с концентрацией 1 мг/мл готовили растворением соответствующих хлоридов

квалификации «х.ч.». Титры растворов устанавливали комплексонометрически.

Буферные растворы измеряли на иономере И-130 и pH метре pH/mV/TEMP Meter P25

EcoMet (Корея). Спектры поглощения измеряли на спектрофотометре UV-1800 (Shimadzu

SPh), а спектры отражения -на двухлучевом регистрирующем спектрофотометре UV–ViS

SPECORD M-40. Инфракрасные спектры (ИК) реагентов, носителей и иммобилизованных

органических реагентов регистрировали на спектрометре «Avatar sustem 360 FT-IR» (США).

Полученные данные и их обсуждение. Найдены оптимальные условия определения меди

иммобилизованной 1-(1-(4-антипирилазо-)-2,3-оксинафтольнай кислотой

сорбционно-спектроскопическим методом. Результаты приведены таблаце.

Таблица

Спектрофотометрические характеристики меди иммобилизованной

1-(1-(4-антипирилазо-)-2,3-оксинафтольной кислотой

R,нм

MeR, нм

Ме:R

pH

Время

иммобилизации,

мин.

Концентрация

реагента на

носителе, М

440 520 1:1 3,5 5 4,010-6

Сравнение аналитических характеристик комплексов показывает, что предел

обнаружения меди снизился в 4,5 раз, наблюдается смещение оптимального значения рН в

кислую область, и соответственно улучшается избирательность реакции, так как уменьшается

влияние легко гидролизующихся ионов.

Оценка точности и правильности разработанной методики изучали методом

«Введено-найдено» при найденных оптимальных условиях. Полученные данные

подтверждают правильность и воспроизводимость разработанной методики определения

меди(II).

С целью выяснения одной из важнейших характеристик реагента с точки зрения

возможности его использования в анализе - избирательности метода проводили определения

ионов меди в присутствии посторонних ионов и веществ. Определение проводили по

предлагаемой методике (в оптимальных условиях) с той лишь разницей, что в раствор

вводили различные количества посторонних ионов, изучение влияния которых представляло

интерес. Результаты показали, что определению Cu2+ (52 мкг) не мешают K+, NH4+ в

соотношениях (1:500), ионы: Ni2+ (2 мкг), Ag+, Al3+ TI3+ и Zn2+ (1 мкг), а ионы J- (2) цитрата (5),

S2O32-, тартрата (1) соотношениях мешают определению ионов меди.

Разработанная сорбционно-спектроскопическая методика определения меди

отличается высокой правильностью, воспроизводимостью и селективностью, что

свидетельствует о надёжности и достоверности полученных данных, которые можно

применить к анализу реальных и природных объектам.

Работа выполнена при финансовой поддержке фонда фундаментальных исследований РУз

(гранты АХ-Ф7-004).

231

ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА (ТОСП)

НА ПРОЦЕССЫ ГИДРАТАЦИИ, ТВЕРДЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Искендеров А.М., Шамадинова Н.Э., Атакузиев Т.А., Каршиев Б.Н.

Ташкентский химико-технологический институт,

Для исследования свойств многокомпонентного портландцемента был взят кварцевый

песок, после измельчения которого до Sуд =3100 см2/г при 9,9% остатка на сите 008 применяли

в качестве эталонной добавки для сравнения эффективности использования ТОСП

производства кальцинированной соды в качестве микронаполнителя при получения

многокомпонентных цементов [1-5]. Кварцевый песок Вольского месторождения содержит

до 99% кварца в нем практически отсутствуют примеси, которые могли бы оказать

отрицательнее влияние на процесс твердения. При использования добавки ТОСП в качестве

составляющей многокомпонентных цементов, ее вводили в цемент, полученный на основе

клинкера Ахангаранского цементного завода.Цемент смешивали соответствующим

количеством молотого кварцевого песка и добавки ТОСП в лабораторной шаровой мельнице в

течение 30 мин. Составы полученных многокомпонентных цементов приведены в таблица 1.

Из приведенных в таблица 1 данных следует, что при вводе в качестве составляющий

многокомпонентного цемента 10% и 20% ТОСП процесс гидратации цемента (алитовая часть)

через 28 сут. твердения сильно ускоряется.

При вводе 10 и 20% ТОСП (табл 1, 7 и 8 партии) содержание Са(ОН)2 цементного

камня повышается по отношению к бездобавочному образцу при этом степень ускорении

гидратации указанных составов цементного камня 20 камня повышается 10,9 и 9,8%.

При гидратации силикатных фаз цемента с добавкой ТОСП образуются гидросиликаты

кальция и тоберморит.

На самом деле при твердении многокомпонентного цемента добавка 10, 20, 30% ТОСП

обусловливает ускорение гидратации алюмосодержащих фаз цемента и ряда комплексных

соединений на их основе - гидрокарбоалюминатов и гидрохлороалюминатов кальция.

Составы полученных многокомпонентных цементов и содержание Са(ОН)2 в образцах

многокомпонентного цементного камня (1:0) с микронаполнителем, твердевших 1, 7 и 28

суток при 20°С, по которому судили о степени ускорения процесса гидратации (При

проведении степени ускорения гидратации в расчет принимали только клинкерную часть

цемента).

Таблица 1

Составы и свойства полученных многокомпонентных цементов

№

партии

Состав многокомпонентных цементов Содержание Са(ОН)2, % в образцах

после гидратации, сутки П/Ц

Микронаполнитель

ТОСП Молотый кварцевый песок 1 7 28

6 100 - - 4,24 5,38 7,20

7 90 10 - 5,08 5,76 7,54

8 80 20 - 4,88 5,58 7,09

9 70 30 - 4,12 5,12 6,80

10 90 - 10 4,22 5,16 6,32

11 80 - 20 3,91 4,89 6,64

12 70 - 30 3,22 3,85 4,51

Являясь продуктами гидратации (гидролиза) алюминатных и алюмоферритных

минералов клинкера, кристаллы и сростки составляют обычно до 25% массы цементного

камня и на определенных стадиях гидратации, особенно в раннее сроки, определяют основные

технологические свойства цементного раствора формирующегося на его основе цементного

камня. При указанных количествах добавке ТОСП прочность твердевшего 28 суточного камня

растет за счет новообразований (гидросиликатов кальция и других).

232

Некоторые снижение при 20-30% добавки обусловлено, по всей вероятности,

существенным сокращением доли клинкерной составляющей в многокомпонентной системы

с высоким вводом тонкодисперсных добавок (таблица 2).

Из приведенных данных также следует, что многокомпонентные цементы с введением

ТОСП производства кальцинированной в количестве 10-30% имеют лучшие значения

прочности по сравнению с микронаполнителями из молотого кварцевого песка.

Таблица 2

Физико - механические свойства многокомпонентных цементов с использованием

ТОСП и молотого кварцевого песка в качестве микронаполнителя.

№

партии

Доб

авки

ми

кро

нап

олн

ите

ля

мас

с. %

Сроки схватывания

ч - мин

Норм

альн

ая г

уст

ота

,

%

Прочность на сжатие, МПа

в возрасте, сут Прирост 28 суточных

прочностей образцов

по отношению к

бездобавочному

цементу, % начало конец 1 3 7 28

6 - 1-46 3-21 30,9 19 22 28 47 0

ТОСП

7 10 1-14 2-24 31,3 20 24 31 52 +10,9

8 20 1-03 2-18 36,0 27 27 32 51 +9,2

9 30 1-04 2-12 39,8 20 21 28 49 +5,0

Кварцевый песок

10 10 1-59 3-13 30,3 17 20 30 44 -7,0

11 20 1-55 3-10 31,8 15 17 23 36 -23,4

12 30 1-52 3-05 35,4 13 15 19 30 -36,2


1. Ёкубов У.А., Атакузиев Т.А., Талипов Н.Х. Отход содового производства

интенсификатор твердения и составляющая многокомпонентных цементов // Химическая

технология, контроль и управление. 2009.№5.-С.18-23.

2. Ёкубов У.А., Атакузиев Т.А., Толибжонов И.Р., Санаев Г.М. Отходы Кунградского

содового завода в качестве добавок для изготовления карбонатных портландцементов и

бетонов // Актуальные вопросы в области технических и социально-экономических наук /

Республиканский межвузовский сборник. –Ташкент: ТКТИ. 2011. -С.72-74.

3. Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А., К вопросу об использовании твердого отхода содового

производства // Российский журнал. Химическая промышленность, 2015. №4. С.197-201.

4. Ёкубов У.А., Атакузиев Т.А., Талипов Н.Х. Отход содового производства -

интенсификатор твердения и составляющая многокомпонентных цементов //Технологии

переработки местного сырья и продуктов. Сб. трудов республиканской научно-технической

конференции ТХТИ. -Ташкент, 2009. -С.186-187.

5. Ёкубов У.А., Мухаммедов К., Атакузиев Т.А. Отходы содового производства,

интенсифицирующие твердение цементов // Актуальные проблемы инновационных технологий

химической, нефтегазовой и пищевой промышленности / Сборник трудов республиканской

научно-технической конференции. -Тошкент-Кунград, 2010. -С.58-59.

233

ГЛАУКОНИТЫ КАРАКАЛПАКИИ – ЦЕННЫЙ РЕЗЕРВНЫЙ

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Искендерова А.А.1, Нарзуллаев О.С.2, Реймов А.М.2

Ташкентский химико-технологический институт1,

Институт общей и неорганической химии АН РУз2

Повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур Республики

Узбекистан существенно зависит от рационального использования физиологически активных

веществ, микроэлементов, органоминеральных удобрений, получаемых на основе местного

сырья. Ученые Каракалпакского отделения Академии наук Узбекистана на протяжении

многих лет занимаются исследованиями по созданию новых удобрений на основе местного

сырья. Путем экспериментов установили, что наиболее эффективны глауконитовые

минералы, которые могут быть использованы в тех районах, где почва нуждается в улучшении

состава и структуры (Правда Востока, 8 мая, 2013 г.). Поэтому, наряду с необходимостью

разработки эффективных мер рассоления почв, перспективным направлением является

создание микроэлемент содержащих удобрений с комплексообразующими, ионообменными и

сорбционными свойствами, которые помогали бы растениям произрастать на засоленных

почвах. Наличие больших площадей глауконит содержащих песков на территории

Каракалпакстана, доступность и огромные запасы создают благоприятные условия для

использования их в качестве сырья при производстве местных минеральных удобрений.

Одно из наиболее перспективных направлений – использование глауконитов и

глауконит содержащих пород в качестве минерального удобрения. В настоящее время нами

разработана технология получения новых комплексных минеральных удобрений,

обладающих пролонгированным действием, способностью восстанавливать почву по

содержанию микроэлементов, увеличивающих урожайность и качество

сельскохозяйственных культур.

Целью настоящей работы явилось изучение некоторых физико-механических свойств

полученных азотсодержащих удобрений на основе глауконитов, определяющих их качество,

а также возможность их применения.

Нами в качестве микроэлемент содержащего сырья были взяты глауконит содержащие

пески окрестности Ходжакуля, которые были подвергнуты механической активации.

Сущность этой операции заключается в том, что при длительном механическом воздействии

(размалывании) частицы глауконитов должны подвергаться разрушению, что, в конечном

счете, приводит к изменению реакционной способности, структуры и растворимости.

Механическую активацию осуществляли в лабораторной шаровой мельнице сухим способом

помола в течение 20-24 часов до пылевидного размера частиц.

Изучен гранулометрический состав глауконитового песка, т.е. тонины помола (размера

частиц), который определяется при механическом ситовом анализе. Процентное содержание

различных фракций оказывает влияние на слеживаемость и рассеваемость удобрений. При

внесении удобрений с однородным гранулометрическим составом центробежными

разбрасывателями обеспечивается равномерность поступления удобрения на дозирующее

устройство и равномерное распределение по ширине захвата разбрасывателя. Результаты

исследования приведены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что изученный гранулометрический состав

глауконитосодержащей породы Ходжакульского месторождения показал, что в основном она

состоит из фракций размером 0.315-0.2; 0.16-0.1 и 0.1+0.05 мм, т.е. относится к мелкопесчаной

и крупноалевритовой фракции.

234

Таблица 1

Дисперсный состав глауконита

Класс крупности, мм Выход фракции, масс.%

-1+0,63 1,8

-0,63+0,4 4,0

-0,4+0,315 6,2

-0,315+0,2 33,8

-0,2+0,16 6,1

-0,16+0,1 27,5

-0,1+0,05 13,6

-0,05 7,0

Исходная масса 100

Опредены физико-механические свойства глауконита при исходной влажности 0,46%.

Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2

Физико-механическая характеристика глауконита

Свой

ства

Свободна

я

насып-на

я

плот-ност

ь,

г/см3

Плот

ность с

уплот

нением,

г/см3

Угол

откоса,

град.

Рассевае

имость,

сек

Гигроско-пи

ческая

точка,%

Влагоем-

кость,%

рН

10%-ной

суспензии

Показа

тели 1,22 1,89 32˚75'

Равно

мерно, без

всяких

затрудне

ний

57,10 6,5 7,68

Как видно из таблицы 2, что свободная насыпная плотность глауконита равна 1,22

г/см3, а с уплотнением 1,89 г/см3. К числу параметров, позволяющих оценивать подвижность

сыпучего материала-глауконита относится угол естественного откоса его свободной

поверхности. Чем меньше угол откоса, тем большей подвижностью обладают частицы

сыпучей среды. Величина угла естественного откоса глауконитового песка составляет 32˚75'.

Предельная влагоемкость глауконитового песка – 6,5%, а при более высокой влажности

данное сырье теряет свою рассыпчатость.

Гигроскопическую точку глауконитового песка определяли эксикаторным методом.

Она оказалась равной 57,10%, более низкое ее значение по сравнению с аммиачной селитрой

объясняется наличием в составе глауконита гигроскопического вещества – СаО. По шкале

гигроскопичности глауконитовый песок имеет 7-6 баллов и относится к гигроскопичным

веществам.

Рассмотренные данные дисперсного состава служат одними из основных показателей

для сертификации удобрений, которая выполняется агрохимической службой в соответствии

с направлением ее деятельности. Она осуществляет контроль по качеству и безопасности

удобрений и агрохимикатов, поставляемых сельскому хозяйству. В данный момент ведутся

исследования по подготовке опытной установки по производству глауконитсодержащих

удобрений.

235

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНЕГО КЕРАМИЧЕСКОГО КРАСИТЕЛЯ

НА ОСНОВЕ АЛЮМОСИЛИКАТА КАЛЬЦИЯ

Кадирова Д.С., Абдусаттаров Ш.М., Максудова Н.А.1


Ташкентский государственный технический университет1

В капитальном и жилищном строительстве важную роль играют силикатные

строительные материалы и такие изделия, как фасадная, облицовочная и половая плитка,

являющиеся одними из основных деталей внутренней и внешней отделки зданий и

сооружений. В жизни человека, в быту также исключительно велика роль керамики как

утилитарного, технического, так и художественного назначения. Конкурентоспособность

этих материалов и изделий может быть обеспечена достижением высокого качества, при их

производстве, а также высоких эстетико-декоративных свойств, разнообразия ярких цветов

различной оттеночности. [1]

Основной задачей данной работы является разработка технологии получения

эффективных керамических красителей на основе природных минералов обладающих

стойкостью к воздействию высоких температур и агрессивных сред.

В связи с этим пользуясь принципами изо- и гетеровалентного изоморфного

замещения атомов в кристаллах были спроектированы составы керамических пигментов на

основе производных алюмосиликата кальция (анортита), содержащих в качестве хромофоров

переходные элементы. Каркасные алюмосиликаты, к классу которых относится кальциевый

полевой шпат анортит (СаAl2Si2O8), который обладает рядом ценных свойств – это высокая

термическая и химическая устойчивость, микротвердость . В связи с этим он представляет

собой практический и научный интерес как матрица, при использовании принципов изо- и

гетеровалентного замещения атомов Ca и Si на Al и переходные d-элементы, для которых

характерна неполностью завершенная электронная оболочка, обладающая высокой

поляризационной способностью [2]. Поэтому, на основе алюмосиликата кальция пользуясь

принципами гетеровалентного замещения атомов в кристаллах, могут быть получены

высокотемпературные керамические пигменты для декорирования изделий.

Анортит существуют в виде трех модификаций: двух метастабильных форм -

ромбической и гексагональной и стабильной- триклинной формы. Триклинная сингония

анортита характеризуется следующими параметрами а=8, 21; b=12,95; с= 14,46 Ǻ. α= 93о13´;

β=115о56´; γ=91о12´; пространственная группа Р1; Z=4. Триклинный анортит имеет

характерные основные дифракционные максимумы с d, Ǻ- 3,20; 2,509, 2,135; 1,836; 1,762.

Для синтеза образцов, отвечающих гипотетическим молекулам анортита

(Са1-хМехAl2+-хSi2-хO8) использовались как реактивные так и природные сырьевые материалы.

Для получения синих пигментов были спроектированы составы опытных масс с

общей формулой (Са1-хМехAl2+-хSi2-хO8) с заменой кальция и кремния на алюминий и кобальт.

[2]

Синтез образцов проводили по методу реакции в твердой фазе. Сырьевые матералы

предварительно высушивали при 110оС, взвешивались в расчетных количествах,

перемешивались сухим способом и обжигались в электрической печи при температуре 950оС

Скорость подъёма температуры составляла 10о в минуту, при выдержке при

максимальной температуре 1.5 часа. Обожжённые пигменты измельчались до прохождения

через сито №0056 и добавляли в заводскую глазурь в количестве 5 и 10% по сухому весу.

Керамическая плитка ангобируется и затем наносится цветная глазурь. Плитка

подсушивается, и направляется на обжиг. Обжиг декорированных облицовочных плиток

производился в скоростной производственной электрической печи ТКСМ при максимальной

температуре 1080оС. Цикл обжига составляет 45 мин. Пигменты полученные на основе

оксида кобальта в зависимости от его содержания отличаются сине-фиолетовым цветом

236

различной яркости. При увеличении содержания оксида кобальта цвет изменяется от светлого

к яркому.

В работе были применены - общепринятые методы силикатного анализа и

физико-химические методы исследования силикатных материалов для керамических

пигментов с помощью рентгенографии, термографии, электронной микроскопии,

ИК-спектроскопии, спектроколориметрии и др. [2]

Изучение цветовых характеристик кобальтсодержащих пигментов с помощью

спектрофотометра UV-Probe показало наличие максимумов в области 277-641 нм с

коэффициентами отражения 20-27% (рисунок ) , что соответствует яркому насыщенному

синему тону. Результаты определения координат цвета и цветности синего пигмента

приведены в таблице

Рисунок -Спектры отражения ярко синего пигмента

Таблица

Координаты цвета синих пигментов

№

образца

Цвет пигментов Координаты цвета Координаты цветности

х у z Х У Z

4-А ярко синий 5.80 5.90 9.63 0.273 0.277 0.451

Фазовый состав керамических пигментов представлен в основном корундовой,

шпинелевой, анортитовой и корундовой фазами. Доминирующим кристаллическим

составляющим является шпинель, с увеличением содержания оксида хрома количество

шпинелевой фазы увеличивается.

Керамические красители были нанесены на керамическую плитку в условиях

Ташкентского комбината строительных материалов, результаты показали что краситель имеет

с заводской глазурью близкий коэффициент термического расширения и образует ровный

слой, не образует брака и дефектов декорирования.


1. Зубехин А.П., Яценко Н.Д., Голованова С.П. Теоретические основы белизны и

окрашивания керамики и портландцемента. М.: РИФ: Стройматериалы. 2014. 146с.

2. Масленникова Г.Н., Пищ И.В. Керамические пигменты. М.: РИФ Стройматериалы,

2009. 221с.

237

ФИЛЬТРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ МАСЛА ОТ ТВЕРДЫХ

ВКЛЮЧЕНИЙ

Каршиев М. С., Боймуродова Н.Д., Жумаева С.А.


Постоянное усложнение конструкций различных машин и механизмов, повышение их

качества, ужесточение требований к их ресурсу и надежности-все это требует создание

пористых проницаемых материалов (ППМ), обладающих повышенными эксплуатационными

свойствами, поиск новых методов их изготовления. Однако, как показал анализ литературных

данных, посвященных исследованию процессом получения ППМ, их свойства тесно связанны

со структурой материала и в рамках традиционной технологии невозможно добиться

улучшения одной группы свойств (ресурс работы, коэффициента проницаемости) при

сохранение заданных значений другой группы (тонкости очистки, геометрических размеров,

механической прочности). В тоже время обеспечить требуемое сочетание свойств можно

путем целенаправленно регулирования поровой структуры. При этом в качестве наиболее

эффективного, но ранее неизученного способа изготовления изделий с высокой механической

прочностью и проницаемостью при заданном размере пор, выбран способ вибрационного

формования [1-2]

Нами были проведен теоритическое и экспериментальное исследован процесса

вибрационного формования и разработка на этой основе нового технологического процесса

регулирования порораспределения ППМ, обеспечивающего получение изделий с более

высокими эксплуатационными свойствами, а именно с высокой механической прочностью и

проницаемостью при заданном размере пор.

Результаты исследований особый интерес представляет применение в качестве

фильтров для очистки масла от твёрдых включений.

Проведенные в ТХТИ исследования позволили разработать высокоэффективные

фильтрующие элементы из металлических порошков марки БрОФ-10-1, получаемые методом

вибрационного формования.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

1.Рассев порошка на фракции.

2.Изготовление заготовок.

3.Выбор размеров мелкого порошка.

4. Спеченная заготовка из крупного порошка помещается в камеру для осаждения на

поверхность заготовки, наносится слой осаждаемого порошка.

5. Камера подсоединяется к магистрали со сжатым воздухом и пропускается поток газа

последовательно через спеченную проницаемую пластину, слой осаждаемого порошка и

спеченную заготовку в течение 1мин. При этом скорость фильтрации газа выбирается в

пределах 1-1,1 м/с. Одновременно подключается вибратор и прикладываются колебания с

частотой 450…500Гц и ускорением 19…21м/с2.

238

6. Заготовка с осажденным порошком подвергается вторичному спеканию при температуре

равной спекания осаждаемого порошка.

7. Готовое изделие подвергается контролю путем определения проницаемости, размеров

пор, распределения локальной проницаемости от площади фильтрации и механической

прочности.

В таблице приведены основные эксплуатационные характеристики фильтрующих элементов

изготовленные по известной ( спекание со свободной насыпкой ) и новой технологии.

Таблица

Результаты сравнения эксплуатационных свойств ППМ, полученных методом вибрации и

известным методом спекания со свободной насыпкой.

Основные свойства Известный

способ

Новый

способ

Средний размер пор не более, мкм 20 20

Коэффициента проницаемости, К х 1013 м2 3,41 13

Параметр эффективности Е1 0,09 0,14

Грязеемкость, %

Фильтрация со стороны осажденного порошка

Фильтрация противоположной стороны

3

3

1

12

Абсолютная тонкость очистки, мкм 7 7

Предел прочности при изгибе Gизг, МПа 42 115

Количество циклов (ресурс работы ) час 7560 95256

Таким образом, новый способ по сравнению с известным способом (спекания свободно

насыпанного порошка в форму) фильтрующие изделия имеют проницаемость 2 раза, а

механическую прочность в 3 раза выше при заданном размере пор. Также увеличивается

производительность процесса и ресурс работы элемента в три раза.


1. Капцевич В.М., Сорокина А.Н. Режимы течения газа в спеченной пористой бронзе

//Порошковая металлургия. – Минск: Высш. шк .,2002.- вып.6.-С.46-49.

2. Либенсон. Г. А , Панов В.С. Оборудование цехов порошковая металлургии. – М.:

Металлургия. 2003. -264С.

239

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ .

Каршиев М. С., Тухташева М., Махмудова А., Норкулов Ж.,


Технология получения фильтрующих элементов типа «стакан» следующая:

Из порошка бронзы марки БрОФ-10-1 с размером частиц (- 1000+ 800) мкм методом спекания

свободно насыпанного порошка в форму изготовляли заготовку типа «стакан». Спекание

производили 800…8100С в среде дислоцированного аммиака в течение 1 часа. После

спекания заготовку 1 на рис. 1 установили в контейнер 2. Между заготовкой и проницаемым

элементом 4, служащим для стабилизации потока газа, засыпали осаждаемый бронзовый

порошок с размером частиц, составляющим 0,2÷ 0,25 размера частиц заготовки, т.е. с

размером частиц (-250 + 200) мкм, и пропускали газ со скоростью 1 м/с, затем подключили

вибратор и прикладывали к колебаниям вибрации частотой V= 450…500 Гц, амплитудой α =

19…21 м/с2.[1]

Рис. 1. Контейнер для изготовления . 1-спечения пористая заготовка; 2-корпус контейнер;

3-слой мелкого порошка; 4- проницаемый элемент; 5- крышка.

Затем аналогично еще два раза осаждали мелкие порошки с размерами частиц,

составляющих 0,5÷0,55 размера частиц при предыдущем заполнении, т.к. (- 125…+ 100) и (-

63…+50) мкм соответственно. Следует отметить, что осаждаемые частицы порошки имеют не

только различный гранулометрический состав, но и соответственно различный химический

состав. Причем химический состав осаждаемых частиц различного размера подбирали таким

образом, чтобы после спекания при одной и той же температуре данных порошков, величины

меж частичных контактов составляли 0,15÷0,2 размера частиц, которые являются

оптимальной для ППМ применяемых для фильтрации табл. 1. После осаждения заготовки

спекали при температуре, равной температуре спекания осажденного порошка.[2-3]

Таблица 1.

Химический состав осаждаемых частиц и величины меж частичных контактов порошков

Размер частиц порошка, мм Содержание фосфора, %

- 1, 000 + 0,800 0,44…0,46

- 0,250 + 0,200 0,31…0,44

- 0,125 + 0,100 0,27…0,29

- 0,63 +0,050 0,22…0,23

Результаты сравнения эксплуатационных свойств ППМ, полученных методом многократного

осаждения из газопылевого потока под воздействием вибрации и известным методом

спекания со свободной насыпкой

В таблице 2. приведены основные эксплуатационные характеристики фильтрующих

элементов изготовленные по известной (спекание со свободной насыпкой) и новой

технологии. Таким образом, новый способ по сравнению с известным способом (спекание

mailto:[email protected],%20Тухташева%20М.,%20+99894-634-20-%2026Махмудова

240

свободно насыпанного порошка в форму) фильтрующие изделия имеют проницаемость 2 раза,

а механическую прочность в 3 раза выше при заданном размере пор. Также увеличивается

производительность процесса и ресурс работы элемента в три раза. Значения размеров частиц

порошка БрОФ-10-1 и содержания в нем фосфора, обеспечивающие при температуре

спекания 8100С относительную величину меж частичных контактов F= 0,15…0,20 при

спекании фильтруемых элементов.

Таблица 2.

Основные эксплуатационные характеристики фильтрующих элементов

Основные

свойства

Известный способ

ТП№231.130

01263.00024

Новый способ

ТП№01165

01510

Коэффициент

проницаемости,

К*1013м2

3,21

12,6

Параметр

эффективности

Е1

0,07 0,13

Грязеемкость:

Фильтрация со стороны

осажденного порошка

Фильтрация

противоположной стороне

3 7

3 12

Абсолютная тонкость

очистки, мкм 5 5

Предел прочности при изгибе

Gизг, МПА 40 110

Количество цикла (ресурс

работы), тыс. шт. 7560

95256

В работе рассмотрен технологический процесс регулирования гидравлических и

механических свойств пористых проницаемых материалов (ППМ) методом порошковой

металлургии. На основании этого разработан способ изготовления фильтров, основанный на

многократном осаждении частиц пористой заготовки, под воздействием вибраций.

Результаты сравнения эксплуатационных свойств ППМ, полученных методом многократного

осаждения частиц в пористую заготовку из газопылевого потока под воздействием вибрации и

известным методом (спекание со свободной насыпкой) представлен в таблице . Таким

образом, новый способ по сравнению с известным способом (спекание свободно насыпанного

порошка в форму) фильтрующие изделия имеют проницаемость 2 раза, а механическую

прочность в 3 раза выше при заданном размере пор. Также увеличивается производительность

процесса и ресурс работы элемента в три раза.


1. Капцевич В.М., Сорокина А.Н. Режимы течения газа в спеченной пористой бронзе

//Порошковая металлургия. – Минск: Выш. шк .,2002.- вып.6.-С.46-49.

2. Либенсон. Г. А , Панов В.С. Оборудование цехов порошковая металлургии. – М.:

Металлургия,2003.-264С.

3. Интернет сайты: http://ziyo.edu.uz/, http://www.techno.edu.ru/

http://ziyo.edu.uz/

241

CОРБЦИОННО-СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ИОНОВ МАРГАНЦА (II)

Кутлимуротова Н.Х., Яхшиева Х.Ш.

Центр высоких технологий, Национальный университет Узбекистана

имени Мирзо Улугбека,

Марганец (II) участвует во многих метаболических процессах. Его недостаток в

организме приводит к морфологическим изменениям роговицы, повышает смертность,

снижает мышечную массу и устойчивость к физической нагрузке, угнетает функцию

щитовидной железы и вмешивается в основной обмен веществ. При выраженной

интоксикации марганца(II) отмечаются его мутагенность и канцерогенность. Поэтому

разработка чувствительных, надежных, простых и экономических методов определения ионов

марганца является актуальной задачей современной аналитической химии [1, 2].

Цель работы - изучение комплексообразования марганца с иммобилизованным

ализарином для разработки методики твердофазного спектрофотометрического определения

марганца в искусственных смесях, имитирующих природные объекты.

Экспериментальная часть

Формы нахождения тяжелых металлов в растворе идентифицировали по электронным

спектрам поглощения. Растворы марганца, кальция, железа, кобальта, никеля, меди, цинка,

кадмия, свинца с концентрацией 1 мг/мл готовили растворением соответствующих хлоридов

квалификации «х.ч.». Титры растворов устанавливали комплексонометрически [3-4].

Полученные результаты и их обсуждение. Буферные растворы измеряли на иономере

И-130 и pH метре pH/mV/TEMP Meter P25 EcoMet (Корея). Спектры поглощения

регистрировали на спектрофотометре UV-1800 (Shimadzu SPh), а спектры отражения на

двухлучевом регистрирующем спектрофотометре UV–ViS SPECORD M-40. Инфракрасные

спектры (ИК) реагентов, носителей и иммобилизованных ОР регистрировали на спектрометре

«Avatar sustem 360 FT-IR» (США).

Найдены оптимальные условия определения марганца иммобилизованным ализарином

сорбционно-спектроскопическим методом. Результаты приведены табл.1

Таблица 1

Спектрофотометрические характеристики марганца с иммобилизованным ализарином

Металл рН , MeR

нм

, HR

нм

Δλ СМе,

моль/л

Ā Чувствительность

по Сендалю

мкг/см3

Мn(II) 3,8 520 420 100 0,91∙10-5 0,326 0,0061

С целью оценки степени селективности предлагаемых методик определение Mn(II) с

ализарином, а также для проверки возможности ее повышения введением в анализируемый

раствор посторонних сопутствующих им в природе катионов, была проведена серия

опытов определение исследованных металлов в присутствии возрастающих количеств ряда

посторонних и мешающих катионов. Результаты приведены в таблице 2.

242

Таблица 2

Влияние посторонних сопутствующих катионов при определение марганца(II)

№ Введено

Mn(II), мкг

Мещающие

катионы

мкг

Молные

соотношение

(Mn(II):Меn+)

Найдено

Mn(II), мкг

Относител

ьное

отклонени

е %

Мещающие

степень

1 50,0 Cd2+ 1:0,5 46,39 7,22 мещает

2 50,0 Zn2+ 1:1 46,67 7,49 мещает

3 50,0 Pb2+ 1:1 50,65 3,25 -

4 50,0 Ni2+ 1:0,1 50,42 2,1 -

5 50,0 Cr3+ 1:1 52,05 5,13 мещает

6 50,0 Bi3+ 1:1 53,21 6,46 мещает

7 50,0 Co2+ 1:0,5 53,21 6,25 мещает

8 50,0 Al3+ 1:2 54,18 4,42 Мещает

9 50,0 Fe3+ 1:2 54,12 2,1 -

10 50,0 Hg2+ 1:0,1 53,91 7,46 мещает

11 50,0 Zr+3 1:0,1 54,41 8,56 -

Разработанные сорбционно-спектроскопические методики определения марганца

отличаются высокими правильностью, воспроизводимостью и селективностью, что

свидетельствует о надёжности и достоверности полученных данных, которые можно

применить к реальным и природным объектам.


1. Вежневец Т.И., Ибрагимова В.А. Санитарно – гигеническая характеристика

некоторих биогеохимеческих провинций Узбекистана. Гигена в условиях жаркого климата. //

Ташкент: Медицина. 1980. С. 281-296.

2. Bingol Haluk, Atalay Tevfik. Исследование кинетики реакции комплексообразования

двухвалентного марганца с 2´-гидроксиацетофенонтиосеми-карбазоном и

спектрофотометрическое определение кобальта. Цит. по РЖХим. 24Г10, 2007.

3. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. // М.: Химия. 1971. С. 231-237.

4. Золотов Ю.А., Иванов В.М., Амелин В.Г. Химические тест-методы анализа. // М.:

Наука. 2002. -152 с.

Работа выполнена при финансовой поддержке фонда фундаментальных исследований РУз

(гранты АХ-Ф7-005).

243

АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРДЕЛЕНИЕ СКАНДИЯ РАСТВОРОМ

5-(4-АМИНОФЕНИЛ)-1,3,4-ОКСОДИАЗОЛ-2-ТИОНОМ

Кутлимуротова Н.Х.

Национальный университет Узбекистана,

Скандий и его соединения применяются в различных областях науки, техники,

промышленности и народного хозяйства; в большом объёме используются при создании

высокотемпературной керамики, квантово-механических усилителей, лазеров, люминофоров,

эмиссионных материалов, диэлектриков, твердых электролитов, мощных осветительных

галогенных ламп, катализаторов и др [1,2].

Одним из направлений решения вышеуказанных задач является амперометрия,

обладающая высокой правильностью, воспроизводимостью, экспрессностью, надёжностью,

широкими диапазонами определяемых концентраций металлов и простотой аппаратурного и

методического оформления.

Целью данного исследования явился подбор условий и установление возможности

амперометрическое титрование скандия с двумя индикаторными электродами по и анодному

току окисления 5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тиона. При проведении эксперимента

нами было установлено, что наилучшие результаты АТ скандия раствором

5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тионом, в получаются в сильнокислых средах и поэтому

было реализовано его определение в различных по природе и концентрации фоновых

электролитах и буферных смесях. Некоторые из полученных результатов по установлению

степени влияния этого фактора на результаты амперометрического титрования скандия

раствором 5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тионом приведены в таблице.

Таблице

Результаты амперометрического титрования 20,00 мкг Sc(III)

раствором 5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тионом на различных по природе и

концентрации фоновых электролитах и буферных смесях ( x Х; Р=0,95)

№№

п/п

Природа и концентрация фоновых

электролитов

Найдено Sc(III),

мкг n S Sr

1 0,1 М аминоуксусная кислота (рН 1,5) 19,88 0,15 5 0,12 0,006

2 0,1 М щавелевая кислота (рН 1,7) 20,15 0,17 4 0,10 0,005

3 0,2 М калий цитратный (рН 3,56) 20,08 0,35 4 0,22 0,011

4 0,2 М калий фталевокислый (рН 2,20) 20,21 0,21 5 0,06 0,008

5 0,04 М универсальный буфер (рН 1,81) 19,86 0,25 5 0,20 0,010

Было также изучено влияние различных по природе фоновых электролитов и

буферных смесей (рН 1-12) на определение, Sc(III) титруется раствором

5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тионом в сильнокислых средах на фталевокислом

буфере (рН 2,20), а в нейтральных и основных − образуются малопрочные комплексы,

которые являются причиной получения неудовлетворительных результатов титрования.

Однако, при малых значениях напряжения (0,50 В и ниже) форма правой ветви

амперометрической кривой становится слишком пологой, что является причиной плохой

воспроизводимости результатов, получаемых при определении Sс(III). Поэтому при его

титровании раствором 5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тиона, оптимальное напряжение

должно находиться в области 0,50-1,0 В, а наилучшее ΔE равна 0,75 В.

С целью оценки степени селективности предлагаемых методик определения Sс(III)

раствором 5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тиона, а также для проверки возможности ее

повышения введением в титруемый раствор посторонних сопутствующих им в природе

катионов, была проведена серия опытов амперометрическое титрование исследованных

металлов в присутствии возрастающих количеств ряда посторонних и мешающих катионов.

244

Установлено, что определению Sс(III) не оказывают мешающего влияния (мкг): 12–Tl и

In, 55 – Zn, 40 – Cu, 70 – Fe, 100 – Ce, 109 – Mn, 26 –Bi, 110 – Cr, 87 – Ni, 84 – Co, 77 – Cd и

112 – Se.

В основу полученных экспериментальных данных по установлению влияния

посторонних мешающих катионов на результаты определения Sс(III) раствором

5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тиона были положены модельные бинарные, тройные и

более сложные смеси, результаты анализа которых приведены в таблица 2.

Таблица 2

Результаты амперометрического титрования Sc(III) 0,2 М раствором

5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тиона в бинарных, тройных и более сложных

модельных смесях ( x Х;Р=0,95)

№№

п/п

Состав анализируемой смеси и концентрация

компонентов в ней, мкг

Найдено

Sc(III), мкг n S Sr

1 Sc(9,0)+Bi(20,0)+Zn(50,0); 8,870,14 5 0,11 0,012

2 Sc(13,5)+In(10,0)+Сd(5,0)+Ca(40,0); 13,40,33 4 0,21 0,015

3 Sc(23,5)+Fe(40,0)+Cr(60,0)+ Сd(5,0) + Bi(15,0); 23,60,13 4 0,08 0,003

4 Sc(27,0)+Co(70,0)+Cu(30,0)+ Сd(5,0) +

+ Bi(15,0)+Zn(40,0);

27,20,25

5

0,20

0,007

5 Sc(40,5)+Fe(40,0)+Mn(80,0)+Сd (5,0) +

+ Bi(15,0)+Zn(30,0)+In(5,0). 40,80,20

5

0,16

0,004

Из данных таблицы видно, что к анализу реальных природных объектов и промышленных

материалов разработанную нами амперометрическую методику определения скандия

раствором 5-(4-аминофенил)-1,3,4-оксодиазол-2-тиона вполне можно применять, поскольку

она отличается высокими точностными характеристиками, избирательностью и

экспрессностью выполнения анализа.

Литература:

1. Козьменко О.А., Николаева И.В., Сокол Э.В., Палесский С.В.. Изучение распределения

редкоземельных элементов методом масс спектроскопии. //Журн.аналит.химии. 2005.

№88.с.54-62.

2. Николаева И. В., Палесский С. В., Чирко О. С., Черноножкин С. М. // Аналитика и

контроль. 2012. Т. 16, № 2. С. 134–142.

245

ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДОФАЗНОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ИОНОВ РЕНИЯ

1Мадатов У.А., 2Бабаев Б.Н., 1Сманова З.А. 1Национальный университет Узбекистана, 2Институт биоорганической химии АН РУз

В мировой практике рений извлекают попутно при комплексной переработке

молибденовых, медных и урановых руд. В связи с этим возрастает роль нетрадиционных

сырьевых источников, например, таких как природные и поверхностные воды. Содержание

рения в природных водах зависит от степени их минерализации. Наличие больших объемов

природных вод может оказаться перспективным для расширения минерально-сырьевой базы

[1].

Выделение рения из разбавленных растворов осуществляют, как правило,

сорбционным методом [1,2]. Однако, использование синтетических сорбентов – анионитов

или активированных углей различного происхождения характеризуется низкой сорбционной

скоростью извлечения. В связи с этим особый интерес представляют волокнистые сорбенты с

улучшенными сорбционными характеристиками, имеющими в своем составе функционально

активные группы, участвующие в комплексообразовании с ионами металла и синтез которых

обеспечивает возможность введения функциональных групп, специфичных по отношению к

ионам рения (IV). Экономически целесообразным является использование волокнистых

полимеров, модифицированных различными ионообменными группами, полученных на

основе промышленных отходов. В работе проведено исследование по иммобилизации

реагентов на основе висмутола на волокнистые полимерные носители и изучено

комплексообразование ионов рения на твердом носителе с иммобилизованными

висмутолами.

Изучены кинетические и равновесные характеристики сорбции рения сорбентами,

исследованное его комплексообразование с органическими реагентами: висмутол - 1,

висмутол-2 показало, что комплексообразование на иммобилизованном носителе и в растворе

происходит за счет одних и тех же функционально-аналитических групп лиганда, на что

указывают спектры поглощения и спектры отражения изученных комплексов.

Оптимизированы условия определения ионов рения в присутствии посторонних катионов и

мешающих ионов. Интенсивность окрашивания не зависит от изменения температуры в

широких пределах. Предложен механизм комплексообразования рения с исследованными

иммобилизованными органическими реагентами, подтверждённый данными ИК- и ПМР-

спектроскопии и ренгеноструктурного анализа.

Оптимизация условий иммобилизации органических реагентов.С целью

установления оптимальных условий иммобилизации в каждой системе (более 30 систем) ее

изучали методом построения кривых зависимости интенсивности коэффициента отражения

от времени контакта, температуры, кислотности среды, концентрации реагента и др.

факторов.

Найдены оптимальные условия при определении рения (IV) иммобилизованным

висмутолом -1 сорбционно-спектроскопическим методом, которые приведены табл.1

Таблица 1

Спектрофотометрические характеристики ионов рения (IV) с иммобилизованным

висмутолом - 1

R,нм

MeR, нм Ме:R pH Время

иммобилизации,

мин.

Концентрация

реагента на

носителе, М

680 540 1:1 1 5 8,010-6

Сравнение аналитических характеристик комплексов показывает, что предел

обнаружения рения снизился в 3 раз, наблюдается смещение оптимального значения рН в

246

кислую область, а следовательно улучшается избирательность реакции, так как уменьшается

влияние легко гидролизующихся ионов.

Оценка точности и правильности разработанной методики определения ионов рения

изучали методом «Введено-найдено» при найденных оптимальных условиях. Результаты

приведены в табл. 2.

Таблица 2

Правильность и воспроизводимость метода определения рения с иммобилизованном

реагентом (n=3, р=0,95)

Введено

Re6+, мкг

Найдено Re6+,

мкг (Xi- )2

S Sr

5,00

0,033

0,034

0,035

4,71

4,86

5,02

0,0225

-

0,0256

0,0981

0,0202

10,00

0,065

0,066

0,067

9,67

9,83

9,98

0,0256

-

0,0225

0,0981

0,0202

20,00

0,134

0,133

0,135

20,37

20,22

20,53

-

0,0225

0,0256

0,0981

0,0048

30,00

0,198

0,199

0,200

30,29

30,45

30,60

0,0256

-

0,0225

0,0981

0,0030

40,00

0,264

0,265

0,266

40,53

40,68

40,83

0,0225

-

0,0256

0,0981

0,0024

50,00

0,325

0,327

0,326

49,99

50,14

50,30

0,0225

-

0,0256

0,0981

0,0020

60,00

0,390

0,389

0,391

60,07

59,91

60,22

0,0256

-

0,0225

0,0981

0,0016

Полученные данные подтверждают правильность и воспроизводимость разработанной

методики определения рения(IV), и при этом относительное стандартное отклонение не

превышает 0,0202.


1. Плевака А. В. Cорбция рения хитозан-углеродными волокнистыми материалами

//Автореф.дисс.на соис.уч.ст.канд.хим.наук. Москва. 2011, 22с.

2. Эй Мин Высокоскоростная сорбция рения из минерализованных растворов.

//Автореф. дисс. На соис. уч. ст. канд. хим. наук. Москва. 2013,20с.

247

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ НИТРАТА АЛЮМИНИЯ

ИЗ КАОЛИНОВЫХ ГЛИН АНГРЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Кенжаев М.Э., Мирзакулов Х.Ч.


В последнее время большое внимание уделяется комплексной переработке различных

видов минерального сырья с целью извлечения всех ценных компонентов. Одним из таких

видов является алюминийсодержащее сырье – каолиновые глины, алунитовые породы,

некондиционные бокситы и зола каменных углей – отходов ТЭЦ.

Большой спрос на глинозем, отсутствие приемлемой технологии переработки

алюминийсодержащего сырья Республики ставит проблему получения глинозема в разряд

актуальных.

Известные способы получения глинозема – щелочные и электролитические для условий

нашей страны в настоящее время не приемлемы. Из кислотных методов переработки

предпочтение имеет азотнокислотный способ. Поэтому наши исследования были направлены

на получение глинозема азотнокислотным разложением каолиновых глин Ангренского

месторождения [1].

Для исследований отобрали образцы каолиновых глин Ангренского месторождения,

содержащих (масс. %): SiO2 - 54,30; Al2O3 – 23,50; Fe2O3 – 0,47; К2О – 0,38; СаО – 0,30.

Спектральный анализ показал присутствие в каолиновых глинах соединений натрия, калия,

кальция, магния, железа и др. элементов, содержание которых составляет десятые и сотые

доли процента.

Ввиду того, что на процессы извлечения оксида алюминия из каолиновых глин

существенное влияние оказывает обжиг, для выяснения изменений протекающих при

прокалке была снята дериватограмма исходного каолина Ангренского месторождения в

условиях линейного нагрева до 1200оС в атмосфере воздуха. На термограмме наблюдаются

эндотермический эффект с интенсивным минимумом при 5500С и экзотермический эффект с

максимумом при 955оС. При этих температурах происходит значительная потеря массы,

соответствующая удалению химически связанной воды, входящей в состав каолинита.

Для установления фазового состава образцов, соответствующих эндотермическому

эффекту, были сняты рентгенограммы исходного и обожженного при 600оС каолиновых глин.

Анализ показал, что при прокаливании исходного каолина на рентгенограмме исчезают пики

7,224 Å, 3,585 Å, характерные для каолинита и появляется пик при 1,257 Å, соответствующий

Al2Si2O7. Отсюда следует, что при прокаливании из каолинита уделяется конституционная

вода и происходит изменение кристаллической структуры с переходом трудновскрываемого

каолинита в кислоторастворимую форму метакаолинита Al2Si2O7 по реакции

Al2Si2O5 → 3Al2Si2O7 + 2Н2О

При обжиге свыше 900оС образуется муллит 3Al2O3•2SiO2 по реакции

3Al2Si2O7 → 3Al2O3•2SiO2, который нерастворим в минеральных кислотах.

Для исследований использовали образцы каолиновых глин Ангренского

месторождения прокаленных при температуре 650°С в течении 2 часов состава (масс. %): SiO2

- 57,57; Al2O3 - 25,00; Fe2O3 - 0,50; СаО - 0,32; МgО - 0,18.

Изучено влияние технологических параметров и нормы азотной кислоты, температуры

и продолжительности процесса выщелачивания на степень извлечения алюминия и железа в

растворы азотной кислоты автоклавным методом (табл. 1).

Исследованиями влияния концентрации кислоты 30-65% при постоянных других

параметрах - нормы азотной кислоты 100% от стехиометрии, температуры 100°С и

продолжительности процесса выщелачивания 1 час выявлено, что максимальная степень

248

извлечения алюминия в раствор 91,48% достигается при концентрации азотной кислоты 40%

(табл. 1). При этом степень извлечения железа составляет 18,08%.

Таблица 1

Влияние концентрации азотной кислоты на степень извлечения алюминия и

железа из прокаленных каолиновых глин при норме кислоты 100%, температуре

100°С и продолжительности процесса 1 час

№ СHNO3, % Степень извлечения, %

Al2O3 Fe2O3

1 30 83,09 14,23

2 40 91,48 18,08

3 50 88,08 18,38

4 65 69,41 8,29

В таблице 2 приведены данные влияния нормы азотной кислоты на степень извлечения

алюминия и железа в 40% раствор азотной кислоты. Установлено, что максимальная степень

извлечения достигается при норме 100% и более. Так, если при норме 100% и постоянстве

других параметров степень извлечения достигает 91,48%, то при норме 125% от стехиометрии

она составляет 91,78%.

Исследования продолжительности процесса выщелачивания показали, что увеличение

времени выщелачивания с 2 до 3 часов повышает степень извлечения алюминия из

прокаленных каолиновых глин с 92,98% до 94,38%. При продолжительности процесса

извлечения 1 час степень извлечения алюминия составляет 91,48%, железа достигает 18,08%.

Таблица 2

Влияние нормы азотной кислоты на степень извлечения алюминия и

железа из прокаленных каолиновых глин 40% азотной кислотой при

температуре 100°С и продолжительности процесса 1 час

№ Норма HNO3, % Степень извлечения, %

Al2O3 Fe2O3

1 50 58,12 9,84

2 75 79,10 15,78

3 100 91,48 18,08

4 125 91,78 20,79

Температура оказывает существенное влияние на степень извлечения алюминия из

каолина. Так, при температуре выщелачивания 50°С степень извлечения составляет 19,37%,

при 80°С 60,92% и при 110°С достигает 94,68%.

Таким образом, проведенные исследования по выщелачиванию алюминия из

прокаленных при 650°С каолиновых глин Ангренского месторождения азотной кислотой

показали возможность получения растворов нитрата алюминия при которой достигается

степень извлечения 91,48%. Для этого необходимо использовать азотную кислоту с

концентрацией 40% при ее норме 100%.


1. Кенжаев М.Э., Исламова М.Ш., Мирзакулов Х.Ч. Исследование влияния процесса

прокалки на извлечение окиси алюминия из Ангренских каолинов. // Ж.Universum:

технические науки: электрон. научн. журнал. - 2017. №4(37). М.: МЦНО, РФ Москва, URL:

http://7universum.com/ru/tech/archive/category/4-40/

http://7universum.com/ru/tech/archive/category/

249

ПИРОФОСФАТ НАТРИЯ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ НА

ОСНОВЕ ФОСФОРИТОВ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ

Хужамбердиев Ш.М., Арифджанова К.С., Мирзакулов Х.Ч.


Экономическое развитие страны предусматривает дальнейшую модернизацию и

деверсификацию промышленности путем перевода ее на качественно новый уровень,

производство готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой

переработки местных сырьевых ресурсов, освоение выпуска принципиально новых видов

продукции и технологий, обеспечение на этой основе конкурентоспособности отечественных

товаров на внешних и внутренних рынках.

Фосфаты и полифосфаты натрия находят широкое применение в различных отраслях

промышленности, а в ряде случаев отсутствуют вещества, которые могли бы их заменить при

сохранении на прежнем уровне технико-экономических показателей. Они используется в

энергетике для умягчения воды, в текстильной и кожевенной промышленности, при флотации

руд, бурении нефтяных скважин, в производстве товаров народного потребления, бытовой

химии, как моющие и обезжиривающие средства и т.д.

Наиболее важным свойством полифосфатов натрия, на котором основано их широкое

практическое применение, является способность связывать кальций и магний, умягчая тем

самым воду. Эта способность полифосфатов объясняется тем, что они обладают свойствами

ионообменников и используются в производстве моющих средств. Так, в США для этих

целей расходуется до 90% общего объеме производства триполифосфата натрия.

Химическая промышленность Республики перерабатывает фосфатное сырье

Центральных Кызылкумов (ЦК), содержащее 16-18% Р2О5 [1]. Получаемая из фосфоритов ЦК

экстракционная фосфорная кислота (ЭФК) сильно загрязнена магнием, полуторными

окислами, сульфат ионами, фтором и используется только для производства минеральных

удобрений.

Несмотря на широту использования и большую потребность в чистых фосфатах натрия

в Республике отсутствует их производство. Это в первую очередь связано с использованием

бедного фосфатного сырья и отсутствием производства органических растворителей для

очистки ЭФК. В этом аспекте представляется интересным получение чистых фосфатов натрия

путем очистки кислоты в технологическом цикле получения полифосфатов натрия, минуя

стадию получения полифосфатной кислоты.

Для исследований использовали ЭФК производства АО «Аммофос - Максам»,

полученную в дигидратном режиме из мытого обожженного фосконцентрата ЦК состава

(масс. %): Р2О5 – 18,31; СаО – 0,31; 0,40% МgО, SO3 – 2,32; Al2O3 - 0,77; Fe2O3 – 0,68; F – 1,25;

As – 3,25·10-4; Pb – 1,3·10-5.

Предварительную очистку от сульфатов и фтора проводили мытым обожжённым

фосконцентратом (МОФК), карбонатом и метасиликатом натрия при их массовом

соотношении 1,4.

Очистку, предварительно обессульфаченной и обесфторенной ЭФК, от полуторных

окислов и кальция проводили карбонатом натрия при нормах от 100, 170 и 200% из расчета на

образование мононатрийфосфата и получены растворы с содержанием от 18,42% до 16,39%

Р2О5, от 9,14% до 16,96% Na2O, от 0,09% до 0,07 CaO, от 0,07 до 0,03% Al2O3, от 0,02% до

0,01% FeO3 и 0,002-0,004% фтора. При норме 170% карбоната натрия образуются растворы с

соотношением Na2O:Р2О5 = 0,74 и соответствующие мольному соотношению

NaH2PO4:Na2HPO4 =1:2. Очищенные растворы монофосфата, динатрийфосфата, а также их

смеси в соотношении 1:2. упаривали до влажного состояния и сушили. Составы выделенных

солей ортофосфатов натрия приведены в таблице 1.

250

Таблица 1

Химический состав фосфатов натрия

№ Фосфат

натрия

Химический состав, масс. %

Na2O P2O5 SO3 CaO MgO Al2O3 Fe2O3 F

1. NaH2PO4 24,79 55,39 1,44 0,25 1,95 0,18 0,043 0,010

2. Na2HPO4 41,82 49,45 1,08 0,19 1,59 0,67 0,027 0,0054

Для установления температурных и временных режимов дегидратации были изучены

процессы дегидратации мононатрийфосфата при температурах 200-500°С и

продолжительности процесса от 0,5 до 2,5 часов.

Влияние температуры и продолжительности дегидратации монофосфата натрия на

химический состав продукта приведен в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Влияние температуры дегидратации дигидрофосфата натрия на химический

состав при продолжительности процесса 2 часа

№

T, oC

Химический состав, масс. % P2O5поли.

P2O5общ

% P2O5общ. P2O5усв.

Поли+орто

P2O5водн.

Поли+орто

P2O5усв.

орто

P2O5водн.

орто

1 200 58,12 57,87 16,28 28,54 3 94,08

2 300 61,54 61,05 19,05 33,87 сл 99,20

3 400 62,15 61,72 20,66 34,57 - 99,31

4 500 62,87 62,52 21,33 35,62 - 99,44

Таблица 3

Влияние продолжительности процесса дегидратации дигидрофосфата

натрия на химический состав при температуре 400оС

№ τ,

час

Химический состав масс. % P2O5поли.

P2O5общ.

% P2O5общ. P2O5усв.

Поли+орто

P2O5водн.

Поли+орто

P2O5усв.

орто

P2O5водн.

орто

1 0,5 58,28 57,89 14,97 28,56 4,21 92,11

2 1,0 59,65 58,18 18,05 29,59 сл 97,54

3 1,5 61,02 60,37 19,84 32,28 - 98,93

4 2,0 62,15 61,89 20,66 33,96 - 99,58

5 2,5 62,25 62,02 21,05 34,85 - 99,63

Повышение температуры увеличивает содержание всех форм фосфора. Содержание

общей формы Р2О5 составляет 58,12-62,87%, усвояемой 57,87-62,52, водной 16,28-21,33%.

Аналогичные результаты получены и при увеличении продолжительности процесса

дегидратации. В обоих случаях водная ортоформа Р2О5 присутствует только при 200°С и при

продолжительности 0,5 часа. Степень полимеризации изменяется с 94,08%; до 99,44% при

повышении температуры с 200 оС до 500 оС и с 92,11% до 99,63% при увеличении процесса

дегидратации с 0,5 до 2,5 часа.

Таким образом проведенные исследования показали возможность получения

пирофосфата натрия из очищенной экстракционной фосфорной кислоты путем дегидратации

мононатрийфосфата. Для этого необходимо поддерживать температуру дегидратации 300-400

оС в течении не менее 2 часов. При этом степень полимеризации составит более 99,0%, а

содержание полиформы Р2О5 составит 61,05-61,89%.


1. О z DSt 2825:2014. Фосфоритная продукция Ташкура. Общие технические условия. -

Ташкент. - 2014.- 7 с.

251

ПЕНОСТЕКЛО НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ УЗБЕКИСТАНА

Мкртчян Р.В., Арипова М.Х., Эргашев А.А.


Обеспечение строительства эффективным теплоизоляционным материалов является

актуальной задачей, позволяющей добиться существенного энергосбережения. Таким

материалом, все более широко применяемым, является пеностекло.

Нами исследована возможность получения пеностекла на основе стекла, полученного в

системе пегматит – доломит – мел. Химические составы сырьевых компонентов и шихтовый

состав синтезированных стекол приведены в таблице 1 и 2.

Таблица 1

Химический состав сырьевых материалов


сырья

Массовое содержание, %

SiO2 А12О3 Fе2Оз СаО MgO K2O Na2O СО2 п.п.п.

Пегматит месторождения

Ингичка

73,23 15,41 0,68 0,70 0,31 5,72 3,20 - 0,70

Доломит гузарского

месторождения

1,5 0,8 0,1 31,0 20,0 - 0,10 46,5 0,54

Таблица 2

Шихтовый состав синтезированных стекол

Компоненты Индекс состава

ПМ-1 ПМ-2 ПМ-3 ПМ-5 ПМ-6

Пегматит 75 70 65 70 65

Мел 20 25 30 25 30

Доломит 5 5 5 5 5

Сода 1 1 1 3 3

Рисунок 1 - Диаграмма плавкости в системе пегматит – доломит – мел (1% соды).

252

Рисунок 2 - Область стеклообразования в системе пегматит – доломит – мел (1% соды).

Изучена диаграмма плавкости системы пегматит – доломит – мел и область

стеклообразования в этой системе (рисунок 1). Изученная область ограничена составами,

содержащими менее 40% мела и доломита (рисунок 2).Анализ полученной диаграммы

плавкости показал, что температуры плавления в выбранной системе находятся в пределах

1180-1280оС. Область стеклообразования ограничена 20 и 50 процентами пегматита.

Исследованы кристаллизационная способность стекол и определены температуры

размягчения.

Таблица 4.2 - Кристаллизационная способность синтезированных стекол

Индекс

стекла

Температура, оС Температура

размягчения, оС 750 850 900 1000

ПМ-1 − − − − 800

ПМ-2 − − − − 800

ПМ-3 − − − − 810

ПМ-5 − − − − 800

ПМ-6 − − − − 790

ПМ-1 − − − − 800

В системе пегматит-мел-доломит песок опытные стекла не проявили способности к

кристаллизации.

Значение температуры начала размягчения опытных стекол изменяется в пределах

790-810оС.

Исследованы процессы вспенивания образцов стекол при использовании различных

газообразователей и условий вспенивания.

В результате проведенных исследований получено звукоизоляционное стекло

плотностью 0,2 г/см3, водопоглощением 74%при температуре 800 оС (газообразователь СаСО3)

и теплоизоляционное плотностью 0,3 г/см3, водопоглощением 2% при температуре 850 оС

(газообразовательSiC).

253

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В

ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНОГО КИРПИЧА

Муйдинова Н.К., Алимджанова Д.И., Гуломназиров Х.


Отказ от административно-командного управления экономикой в Узбекистане, поэтап-

ная реализация рыночных реформ и взвешенная денежно-кредитная политика способствуют

обеспечению макроэкономической стабильности, высокому темпу роста экономики,

удержанию инфляции в прогнозных пределах, созданию широких возможностей и

благоприятных условий для развития малого бизнеса и частного предпринимательства,

фермерского движения.

Узбекистан обладает значительными ресурсами угля, нефти и природного горючего

газа. Из-за раздельного энергетического и технологического использования топлива его

перерасход и нерациональное потребление неизбежны. С топливно-энергетическим

комплексом связанно более 40% всех материальных затрат страны. Однако и сейчас

эффективность использования топлива как источника энергии остается низкой, составляя

в целом не более 35%. Дешевизна и доступность органических видов топлива долгое время

слабо стимулировали поиски способов более рационального их использования.

В технологических процессах перерасход возникает из-за невозможности глубокой

утилизации тепла отходящих газов, вследствие чего теряется более половины

потенциальной теплоты топлива. В энергетических процессах перерасход топлива связан с

несовершенством топочной техники и организации процесса его сжигания. Поэтому

повышение эффективности и коэффициента использования топлива в установках,

совершенствование технологических процессов с целью уменьшения расхода топлива

является одной из важнейших задач экономии топливно-энергетических ресурсов в

соответствии с основными направлениями экономического и социального развития

страны.

В производстве керамического кирпича выбор и эффективное использования доступного

вида топлива является одним из наиболее проблемных и ответственных технологических

стадий. Выбор топлива и его эффективное использование требует к себе серьезного

отношения как в плане его доступности так и в плане выбора технологической линии

производства и эксплуатации производственных печей, оказывающих существенное влияние

на качество выпускаемого кирпича. Из всех требований, предъявляемых к топливу различных

видов, главным является то, что топливо, по возможности, должно быть легко добываемым и

дешевым.

Обжиг кирпича на современных заводах осуществляется в туннельных печах ,где

кирпич передвигается на специальных вагонетках, в отличие от кольцевых, где кирпич

установлен неподвижно, и через него проводят различные температурные режимы.

Туннельная печь для обжига кирпича легче в обслуживании, потому что выгрузка и загрузка

партии кирпичей происходит за пределами печи, где для персонала существуют приемлемые

температурные условия. К тому же, механизировать процессы гораздо легче перед рабочей

зоной, нежели в ней. Для отопления промышленных печей в производстве строительного

кирпича наряду с газообразными также применяют твердые виды топлива , как бурый и

каменный угли, однако их теплотворная способность заметно уступает газообразному.В этой

связи, изучение возможностей использования твердого низкосортного топлива с достаточной

эффективностью горения в промышленных печах взамен газа представляется актуальным для

развития промышленности строительных материалов Узбекистана.

Целью данной работы является разработка конструкции горелки для сжигания

высокодиспергированного твердого топлива подобно газообразному в промышленных печах

в производстве строительного керамического кирпича с целью снижения тепловых затрат и

использования низкосортного твердого угольного топлива взамен газа.

254

Исследования проводились на примере производственной туннельной печи

предприятия ООО “AlMALIQ G‘ISHCHISI “ , где налажено производство керамического

строительного кирпича соответствующего марке по прочности и морозостойкости КП-У

150\25 ГОСТ -530-95. Туннельная печь имеет 56 позиций, время обжига не менее 44 часов,

режим толкания вагонов в печь составляет не менее 45 минут. Максимальная температура

обжига должна быть не более 10200С. Длина печи составляет 161м. Печь работает на

природном газе , для его сжигания установлены 96 инжекционных горелок, с помощью

которых тепло подается через свод печи. Температурный режим назначается в зависимости от

вида садки и рецептуры глиняный массы.

В таблице 1 приводится состав массы для производства керамического кирпича марки

150 в ООО “AlMALIQ G‘ISHCHISI “.

Таблица 1.

Сырьевые материалы , используемые для производства керамического кирпича в ООО

“AlMALIQ G‘ISHCHISI “.

СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

СОДЕРЖАНИЕ , %

Лесс Ангренского месторождения

55-60

Каолин вторичный необогащенный пестроцветный Ангренского

месторождения;

25-30

Уголь добычи Анренского месторождения 2БР-2; 4-6

3олошлаки ТЭС ;

10-15

Число пластичности формовочной массы 9,24

Влажность формовочной массы ,% 18-21

Была изучена возможность разработки конструкции горелки для сжигания бурого угля

Ангренского месторождения , измельченного до высокодисперсного состояния в специально

отведенной дробилке ,откуда он благодаря созданию искусственного воздушного потока

будет направляться на процесс сжигания подобно газообразному топливу. Разработанная

установка дает возможность повысить эффективность процесса горения низкосортного

твердого топлива, увеличить степень полноценности его горения с минимальным

количеством золы -остатка.

Специально разработанная конструкция горелки для сжигания

высокодиспергированного твердого топлива подобно газу позволит повысить эффективность

использования низкосортного твердого топлива, снизить расход тепла и увеличить

физико-механические и качественные показатели выпускаемой продукции . Разработанная

конструкция горелочного устройства способствует полноценному горению топлива при

минимальном содержании золы- остатка, что окажет положительное влияние на

себестоимость продукции.

255

РАЗРАБОТКА ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ НАТРИВЕВОГО

ЖИДКОГО СТЕКЛА И ВОДОРАСТВОРИМЫХ СИЛИКАТОВ

Олимов М.Р1., Тангриев Х.О 1., Эшонкулов Р 1., Халлиева С.М2., Курбанбаев Ш.Э1.

Институт пожарной безопасности МВД РУз1

Национальный университет Узбекистана2

Вопросы огнезащиты и повышения огнестойкости металлических конструкций

являются основополагающими в строительном деле, в промышленности, на транспорте и в

других отраслях экономики. Поэтому, исследования по созданию эффективных

огнезащитных материалов в направлении расширения ассортимента с использованием

нового, более эффективного местного сырья и совершенствования их свойств приобретают

все большую актуальность.

Для надежного обеспечения огне- и теплозащиты металлическим изделиям и

конструкциям необходимо чтобы основа разрабатываемого огнетеплозащитного материала

состояло из неорганического материала. Необходимо отметить, что не существует доступного

органического соединения, которого можно было бы применит в качестве основного

связующего получаемого огнезащитного состава, который не горит при температурах

стандартного пожара (1000-1200 оС).

Известно, что одним из часто применяемых в качестве основного связующего в огне- и

теплозащитных материалах является стандартное натриевое жидкое стекло (Ж.ст.). Жидкое

стекло со своими своеобразными полимеранологичными и другими практическими

свойствами является доступным и широко применяемым местным продуктом.

Из анализов литератур и по результатам проведенных нами исследований стало

известно, что стандартное натриевое Ж.ст. имеет недостатки в свойствах, в плане получения

огне- и теплозащитных материалов [1,2]. Например, покрытие полученное на основе

стандартного натриевого жидкого стекла мало устойчив открытому атмосферному влиянию

(такие факторы как влага, температура и газовое (СО2) воздействие).

С целью изучения влияния различных наполнителей на свойства вспучивания

натриевого Ж.ст., при тепловом воздействии, нами получены и исследованы свойства

вспучивания нескольких составов. Изучены влияния нитрата натрия, нитрата магния, нитрата

калия, карбоната кальция, каолина, бентонита, каустической соды, борной кислоты, хлорида

калия, ортофосфата калия и доломита.

В данной работе в качестве примера приведены результаты измерений вспучивания

жидкого стекла с добавлением в качестве наполнителя Ангренского каолина (Таблица 2).

Из данных таблицы 1 видно, что исходный состав жидкого стекла, без добавления

каких либо компонентов, в зависимости от природы обрабатываемого этим составом

поверхности материала (металлическое или древесное), c плотностью 1,50 г/см3, имеет

значения коэффициента вспучивания в пределах от 3 до 10.

Таблица 1.

Результаты измерений вспучивания жидкого стекла на различных поверхностях

№

образца

Начальная и конечная толщина

образца до (h0) и после (h)

испытания в трех сечениях образца,

мм

Коэффициенты

вспучивания,

Квс

Среднеариф-

метическое

значение

коэффициента

вспучивания h01 h1 h02 h2 h03 h3 Квс1 Квс2 Квс3

1-1. 1,21 4,46 1,29 5,33 1,58 7,09 3,68 4,13 4,48 4,1

256

Ж.Стекло

(Металл)

1-2.

Ж.Стекло

(Древесина)

1,01 5,46 1,12 7,33 2,16 20,10 5,40 6,54 9,30 7,1

Далее исследованы образцы покрытий на основе жидкого стекла следующих составов:

№1 - 25 гр Ж.стекло+25 гр каолин – (50%), №2 – 47,5 гр Ж.стекло +2,5 гр каолин – (5%), №3 –

49,75 гр Ж.стекло+0,25 гр каолин – (0,5%)

Таблица 2.

Значения измерений вспучиваемости составов из жидкого стекла и каолина

№

сос-

тава

h0 –

начальная

толщина

покрытия

h1 –

толщина

покрытия после

термообработки

h1/ h0 -

значение

вспучива-

ния

Средне

арифметичес-

кое значение

вспучивания

Примечание

1

2,50 4,65 1,86

2,01

твердый с белым

оттенком слой с

незначительными

трещинами 2,59 5,60 2,16

2 2,55 5,75 2,25

2,24 твердый слой с


трещинами 2,60 5,80 2,23

3 2,40 5,60 2,33

2,97 твердый слой с


трещинами 2,47 8,90 3,60

Данные таблицы 2 показывают, что от содержания каолина в составе жидкого стекла

значение вспучивания жидкого стекла не уменьшается (со значением вспучивания исходного

Ж.ст. в пределах -1,50÷2,00, при плотности 1,40 г/см3).

Таким образом, результаты экспериментов показали целесообразность применения

некоторых наполнителей (в частности каолина) для достижения улучшения огнезащитных

качеств получаемых на его основе огнезащитных составов, так как при этом они не снижают

значения вспучивания натриевого жидкого стекла.


1. Древко И.Б. Теплоизоляционные материалы на основе модифицированного жидкого

стекла с повышенной водостойкостью // Дисс… канд.техн.наук. Саратов, 2003. – 138 с.

2. Мирзаев С.З., Курбанбаев Ш.Э., Музафаров У.Т. Вспучивающиеся огнезащитные

составы: Структура и теплофизические свойства // Монография, Германия: LAP LAMBERT

Academic Publishing, Saarbrücken, 2015. -129 стр.

257

СОДА ИШЛАБ ЧИҚАРИШИ СУЮҚ ЧИҚИНДИЛАРИДАН ФОЙДАЛАНИШ

УСУЛЛАРИ

Отақўзиев Т.А., Шамадинова Н.Э., Сидиков А.С.

Тошкет кимё технологияси институти

Дистиллерли суюқликни утилизациялашнинг бошқа бошқа бир соҳаси бўлиб, ундан

асбестоцемент буюмлари ишлаб чиқаришда фойдаланиш ҳисобланади.Асбестоцемент

корхоналарнинг қолиплаш ускуналарини такомиллаштириш ва уни унумдорлигини ошириш

кўпинча асбестоцемент варақларини дастлабки тарзда қотириш конвейерларида

иссиқлик-намлик шароитида ишлаш вақтини 4-5 дан 3-3,5 соатгача қисқартириш билан

боғлиқ бўлади. Бу эса бир қатор ҳолатларда маҳсулот сифатини пасайиши, баъзи

корхоналарда эса конвейер араваларидан олинишида варақларни шикастланишига олиб

келади.

Илгари ўтказилган тадқиқотлар асбестоцемент буюмлар қотишини жадаллаштириш

усулини ишлаб чиқишга имкон берди. Бу шундан иборатки, вакумсувсизлантириш учун

асбестоцемент қавати устига қотишни тезлаштирувчи кимёвий қўшимчаларни шимдиришдан

иборат. Асбестоцемент варақларини қотишини жиддий равишда тезлаштириш ва қўшича

сифатида кальций хлориди бўлмиш тезлатгични қўллаш билан конвейернинг ўтказиш

хусусиятини (лаёқатини) 1,4-1,5 марта ошириш имкониятлари кўрсатиш имконияти

аниқланди.

Ўзига яраша қиммат ва ҳар доим ҳам топилавермайдиган товар бўлмиш кальций

хлоридни қўллаш асосида ушбу усулни жорий этиш, уни мунтаззам равишда етказиб

турилиши ва керакли заҳирасини ҳосил қилиш, сақлаш масалаларини ечиш зарурияти билан

боғлиқ бўлиб, бу таклиф этилаётган усулнинг самарадорлигини пасайтиради.

“Сода” АЖ шифер ишлаб чиқариш корхонасининг СМ-1155 линиясида

вароққолиплаш машинасининг сукноси устида вакуумлаш чоғида асбестоцемент қавати

устига дистиллерли суюқликни бериш учун қурилма ўрнатилади. Фойдаланувчи дистиллерли

суюқлик, г/л ҳисобида қуйидаги кўрсаткичларга эга эди: СГ-107,8; SO42- - 94,3. Умумий

ишқорлиги -54,4 г/л, рН 10,1.

Дистиллерли суюқликни қўллаш чоғида асбестоцемент қаватини унинг

вакумланишига қадар намлиги 2-11% ортди. Иссиқлик-намлик ишловидан кейин конвейердан

қаттиқ ҳолга келган варақлар ҳамда 3, 7 ва 28 суткалик варақлар устида физик-механик

синовлар ўтказилди. Синов натижалари дистиллерли суюқликни қўллаш асбестоцемент

қотишини айниқса биринчи 2-3 соат вақт давомида жиддий тезлаштиришини кўрсатди.

Кейинчалик мустаҳкамликка эришиш суръати пасаяди.

Синовлар натижаларини таҳлил этиш дистиллерли суюқликни қўллаш билан

тайёрланган тажрибавий намуналар 2 с 15 мин – 2 с 33 мин вақт ўтгач 3 с 30 мин давомида

қотувчи назорат намуналари мустаҳкамлиги даражасига эришганлигини, бир ҳил вақт

давомида қотишида эса (3 с 30 мин) уларнинг мустаҳкамлиги назорат даражасидан 1,28 – 1,39

марта ортиқ бўлишини кўрсатди. Бунда 610С ҳароратда ишлов берилган тажрибавий

намуналарнинг мустаҳкамлиги 720С ҳарорат остида ишлов берилган худди шу ёшдаги назорат

намуналари мустаҳкамлигидан 1,16 марта юқорироқ бўлди.

Дистиллерли суюқлик қўшимчаси конвейердаги муҳитнинг ҳароратини 700С дан 600С

гача пасайтиришга, буғ сарфини камайтириш, ишлов бериш давомийлиги 3 с 30 мин бўлгани

ҳолда аравачалардаги асбестоцемент варақлар сонини 3-4 тага камайтириш ва шу билан

варақларнинг геометрик кўрсаткичларини яхшилаш имконини берди.

258

Дистиллерли суюқликдан ишлаб чиқариш шароитларида фойдаланишида

рекуперланган технологик сувдаги Cl- ва SO42- ионларининг миқдорини титрометрик усулда

назорат қилинди, шунингдек янги қолипланган асбестоцементдаги Cl- миқдори назорат

қилинди. Ушбу иондарни технологик сувда тўпланиши секинлик билан содир бўлиши

аниқланди.

“Сода” АЖ корхонаси шароитларида максимал самара олиниши учун

асбестоцементдаги кальций хлориднинг миқдори (Cl- га қайта ҳисобланишида) 2,5-3,5%

атрофида бўлиши лозимлиги кўрсатилди.

Дистиллерли суюқликни қўллаш жараёнида қолипловчи ускуна унумдорлигини

пасайиши кузатилмади. Шуни таъкидлаш жоизки, 6 суткалик тажриба туркумларидаги

варақларнинг мустаҳкамлик кўрсаткичлари назорат намуналари кўрсаткичларидан паст

бўлмади. 40/150 – 1750 туридаги асбестоцемент варақлар ишлаб чиқаришда дистиллерли

суюқликдан фойдаланишдан қутулувчи иқтисодий самара (экалогик самарани ҳисобга

олмаган ҳолда) бир технологик линияга жуда катта миқдорни ташкил қилишни

кўрсатди.Юқорида таъкидлаб ўтилгандек, дистиллерли суюқликни утилизациялашнинг яна

бир йўналиши бўлиб ҳисобланади.

Аммиакли усулда кальцинирланган сода ишлаб чиқариш жараёнининг юқори

тежамкорлиги ва олинувчи соданинег яхши сифати билан белгиланади. Бироқ ушбу усулнинг

жиддий камчилиги юқори минераллашган суспензия кўринишида дистиллерлисуюқлик деб

аталувчи ишлаб чиқариш чиқиндисининг кўп миқдорда бўлишидир.

Ҳозирги вақтда дистиллерли суюқликни утилизациялашнинг бир неча усуллари

мавжуд бўлиб, улардан ҳозирча кальций ва аммоний хлоридлари олишдан иборат икки усул

маълум. Кальций хлорид олиш учун дистиллерли суюқликдан фойдаланиш хлоридларни

ташлаш муаммоларни ҳал этмайди, чунки унга бўлган талаб нисбатан камдир. Аммоний

хлоридидан қишдоқ хўжалигида фойдаланиш хлор иони мавжудлиги туфайли ва озуқа модда

бўлмиш азотнинг (24-25%) кам миқдорда бўлганлиги сабабли чекланади.

Сода ишлаб чиқариш корхоналаридан сода ишлаб чиқариш бўйича неча миллион

тонналар миқдорида йирик қувватлар мавжуд. Юқорида баён қилинган ишлаб чиқаришда

чиқувчи оқимлар “оқ денгизлар” деб юритилувчи, муаллақ заррачаларнинг чўкиши содир

бўлувчи ва катта худуд майдонларни ишғол этувчи шлам тўплагичларига келиб тушади.

Оқава сувларни тўплаш, аралаштириш ва тиндириш технологияси ишлаб чиқилган. Бу

технологиядан фойдаланиб, дистиллерли сувларни ишлатиш усулларини ишлаб чиқишга янги

усулларга топишга имкон беради.Оқава сувларининг таркиби қуйидагича: дистиллерли

суспензия (Cl- кўпи билан 110 г/л; рН – 10-11; SO42- кўпи билан 0,8 г/л, солиштирма оғирлиги

1,12 – 1,13 г/см3; Са2+ - кўпи билан 40 г/л; қаттиқ моддалар – 25-30 г/л; NaОН кўпи билан 0,33

г/л; Na2СО3 – 1,5-2,0 г/л; Cl- -20 -25 г/л; рН – 11,7 -12,5 ; Солиштирма оғирлиги 1,01 – 1,03

г/см3) ; оҳак печлари цехи оқова чиқиндилари (Cl- кўпи билан 10 -11 г/л; NН4- - кўпи билан 30

г /л; мутлак моддалар –уларнинг мавжудлигида; SO42- - кўпи билан 0,2 г/л; Са2+ - 6,0 – 8,0 г/л).

Сув хавзаларини минерал тузлар билан ифлосланишини камайтириш мақсадида сода

ишлаб чиқариш корхонасида тиндирилган дистиллерли суюқликни утилизациялаштиришни

қуйидаги усуллари қўлланилади. Тиндирилган дистиллерли суюқ оқ қурум (сажа) олиш,

оҳакли суспензия, асбестцемент буюмлари ва тузли аралашмалар ишлаб – чиқаришда

фойдаланиш тавсия қилинади.

259

ХИМИЧЕСКОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ

ПРИ СОЗДАНИИ РАЗЛИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ

Парпиев М.П., Очилов Б.Х1., Арипова М.Х., Толипов А.Р.


Ташкентский государственный технический университет им.И.А.Каримова1

Для размерной обработки материалов существуют хорошо известные механические,

термические, лазерные, электроэрозионные, плазменные методы воздействия. Взамен

достаточно сложного механического, лазерного и малопроизводительного

электроэрозионного удаления участка материала могут быть использованы химические

обработки.

Химическая обработка материалов, в том числе металлов и сплавов, полупроводников,

стекол также широко используется в промышленном производстве различных изделий.

Травлением, в частности химическим травлением, можно считать любые технологические

методы для управляемого удаления поверхностных слоев материалов под действием

определенных химических реагентов.

Процессы фотолитографии и травления металлов и сплавов материалов могут быть

успешно использованы не только для технических целей [1-2], но и для декорирования

рисунками поверхности металлов, производства сувениров, ювелирных изделий, табличек,

клише для тиснения, матриц-штампов, клейм.

Декорирование поверхности металлов (изделий) различными рельефами с лицевой

стороны путем химического фрезерования является наиболее простым технологическим

решением. Для декорирования можно использовать полированные поверхности сталей и

сплавов, титан, медные и никелевые сплавы.

Декорирование лицевой стороны различных металлов за счет образования рельефов

(изображений) проводится по приведенной технологии фотолитографии и химического

травления металлов на глубину порядка 0,1-0,2 мм, что достаточно для получения

декоративного эффекта. Состав для оптимального химического травления подбирается

экспериментально. После формирования рельефа возможно проведение операций по защите

поверхности или дополнительных обработок.

Следует отметить, что как показали технологические пробы, при вытравливании

сравнительно большой площади на металлической поверхности целесообразно использовать

фотошаблон, на котором сформирована тонкая сетка, шестигранники, отдельные регулярные

точки или другая периодическая структура. Размер элементов такой структуры должен быть

меньше или сравнимым с планируемой глубиной травления. В этом случае вытравливаемая

поверхность металла приобретает дополнительные декоративные свойства, и травление идет

равномернее, уменьшается расход травителя.

Химическое травление производится групповым методом в ванне с ламинарным

движением травителя (раствор 50% HNO3 c 1% HCl) или в ванне с вращающейся кассетой.

Затем проводится промывка, снятие фоторезиста в щелочном растворе, сушка и разбраковка

полученных деталей.

Плоские вытравленные детали могут быть подвергнуты простой механической

обработке для придания небольших изгибов или другой формы. Затем детали собираются в

изделия. Возможно дополнительное нанесение на детали защитно-декоративных покрытий

или пассивация их поверхности.

Глубокое размерное травление металлов в травильных растворах может успешно

применяться для изготовления сувениров, в частности таких изделий как заказные медали с

малым тиражом выпуска. Данное изделие обычно представляет собой латунный

полированный диск с изображением, нанесенным методом поверхностного химического

травления, возможно покрытый лаком или оксидным покрытием.

Сложность изготовления изделия по технологии химического травления металла

260

зависит от следующих параметров: материала и размера изделия, сложности рисунка и

глубины травления, необходимой финишной обработки, способа крепления изделия, наличия

дополнительных покрытий.

Для решения ряда актуальных технических задач, не требующих высокой точности и

производительности обработки материалов, целесообразно использовать простые устройства

и методы травления заготовок в кислотных растворах. Это позволяет доступными

техническими средствами и технологиями реализовать все преимущества и возможности

химического фрезерования в штучном или мелкосерийном производстве.

Проведение равномерного и воспроизводимого химического травления материалов и

исследование скорости травления покрытий в растворах, как показали исследования,

требовало поддержания стабильной температуры, сравнительно большого объема травителя и

ламинарного движения раствора (например, HF:HNO3=1:4) относительно обрабатываемых

образцов.

Разработанное устройство (рис.1) для химического травления 5-10 образцов

представляет собой винипластовую цилиндрическую ванну объемов около 15 литров, на

бортах которой закреплена фторопластовая оснастка для удержания обрабатываемых

образцов (изделий). В ванну введены охлаждаемые оборотной водой трубки вдоль стенок

ванны.

Под днищем ванны расположен электродвигатель со скоростью вращения 200-300

об/минуту с постоянным U-образным магнитом. Непосредственно над магнитом внутри

ванны имеется цилиндр из фторопласта, внутри которого находится металлический

магнитный стержень. Это обеспечивает перемешивание и плавное (ламинарное) перемещение

раствора в ванне при обработке образцов.

Рис.1 Устройство для химического травления в ламинарном потоке

1-охлаждаемая винипластовая емкость, 2-оснастка с образцами,

3-магнитная мешалка, 4- кислотный раствор.

Технологии химического фрезерования хорошо сочетаются с нанесением

дополнительных маскирующих покрытий электрохимическими и вакуумными методами и

другими обработками, что расширяет технологические возможности изготовления самых

различных изделий в отечественном промышленном производстве.


1. Вильнер А. Ю. Физико-химическая обработка крупногабаритных деталей

летательных аппаратов // Молодой ученый.- 2010, №7, с. 25-30.

2. Корякин С.И., Пименов И.В., Худяков В.А. Способы обработки материалов

(учебное пособие). ).- Калининград : Калининградский университет. 2000. 448 с.

261

МАХАЛЛИЙ ХОМ АШЁ МАХСУЛОТЛАРИ АСОСИДА ШАФФОФ ШИША

ТАРАЛАРИ ТАРКИБИНИ ИШЛАБ ЧИКИШ

Рахимов И.И., Маткаримов З.

Тошкент кимё-технология институти

Ўзбекистон Республикасининг 2017-2021 йилларга мўлжалланган Харакатлар

Стратегиясида махаллий хом-ашё захираларидан фойдаланиб, юқори сифатли халқ истеъмол

молларини ишлаб-чиқаришга эътиборни кучайтириш кўзда тутилган. Махаллий шиша

таралари ишлаб чикарувчи корхоналарининг рақобатбардошлигини ошириш ишлаб

чикарилаётган махсулотнинг шаффофлигини ошириш муаммоси билан чамбарчас боғлиқ.

Бундай махсулот турларининг авзалликларига уларни ишлатиш давридаги қулайликлар,

қадоқланган махсулотнинг сифатига ва мазасига таъсир этмаслиги ва инсон саломатлиги

учун хавфсиз бўлмаслиги киради. Шаффоф шиша таралари рангли шиша тараларига нисбатан

узига хос бежиримлиги билан харидорлар диққатини жалб қилади, бу эса уларни ишлаб

чиқариш суръатини янада оширишга бевосита таъсир кўрсатади.

Шаффоф шиша таралари олишда махаллий хом ашёлардан унумли фойдаланиш

корхонанинг истиқболини белгилайди. Ишлаб чиқарилаётган шиша таралари

махсулотларининг таркиби асосан кремнезём SiO2 моддасидан иборат. Шиша тарасига

кремнезём SiO2 моддасини киритувчи асосий минерал бўлиб, табиий кварц қумларининг

захиралари хисобланади. Бизнинг тадқиқотларимизда ушбу мақсадда Навоий вилоятидаги

“Джерой” конининг кварц қумидан фойдаланилди. Унинг асосий компонентлар бўйича

кимёвий таркиби қуйидагича , % : SiO2 – 97,88; Al2O3-0,44; Fe2O3 -0,083; CaO-1,10 ; Биз ушбу

кварц қуми билан уни саралаш мақсадида бойитиш жараёнини амалга оширдик. Бойитиш

жараёни қуйидаги технологик амалларни ўз ичига олади:

- хом-ашёни қуритиш мақсадида унга 1200 С хароратда ишлов бериш

- қуритилган хом-ашёни 0,68 мм ўлчамдаги тебранма элакдан ўтказиш

- хом-ашёни унинг таркибида бўлган темир бирикмаларидан тозалаш мақсадида ишчи

харорати 800 С атрофида бўлган қуруқ кварц қумини магнитли сепарациядан ўтказиш

Ушбу бойитиш мақсадида бажарилган технологик амаллардан сўнг “Джерой” кварц

қумининг кимёвий таркиби қуйидагича кўрсаткичларга эга бўлди, %: SiO2-98,04;

Al2O3-0,29; Fe2O3-0,033; CaO-0,58. Кварц қумининг ушбу кимёвий таркиби шаффоф шиша

тарасини олиш учун хом-ашёга қўйиладиган талабларга жавоб беради.

1-жадвал

Хом ашё махсулотларнинг кимёвий таркиби

Хом ашё

таркиби

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2

O

K2O P2O

5

SO3 П.п.

п

Кум

(Джерой)

98,04 0,29 0,033 0,58 Изла

ри

0,11 0,1 - 0,1 0,37

Доломит

(Дехқон

обод)

1,2 0,25 0,085 31,08 19,35 - - - 0,18 43,7

Сода

кальцинации

яланган

Na2CO3

99,11

NaCl

0,35

0,003 Na2SO4

0,04

Не раст. в

воде

0,03

- - - 0,5

Глинозём

0,02 99,93 0,03 - - - 0,00

2

0,0

1

- -

Шиша

синиғи

73 1,88 0,12 6,00 4,00 14,0

0

1,00 - - -

262

Шиша эритмасини олишда шихта таркибига кирувчи қолган бошқа компонентлар хам

махаллий хом ашё махсулотларига тегишли булиб, уларга асосан Дехқонобод конининг

доломити , калцийнацияланган сода, глинозём ва шиша тан нархини пасайтириш мақсадида

шиша синиқлари киритамиз . Доломит майдаланиб қуритилгандан сўнг, 1мм ли ўлчамдаги

элакдан ўтказилди, шиша синиқлари эса ювилиб, 30 мм гача ўлчамда майдаланиб, кейин улар

асосида омихта тайёрланди. 1-жадвалда шаффоф шиша олиш учун қўлланилган хом-ашё

материалларининг кимёвий таркиби келтирилган.

Тадқиқотлар учун ушбу хом-ашёлар асосида 4 та тажрибавий масса таркиби ишлаб чиқилди,

2-жадвалда улар хақида маълумотлар келтирилган.

2-жадвал

Тажрибавий шихта массаларининг омихта таркиблари

Хом ашё таркиби 1-таркиб

(100%)

2-таркиб

(100%)

3-таркиб

(100%)

4-таркиб

(100%)

Джерой қуми

50

59 52 37

Дехқонобод доломити

12,5 5,75 11,75 13

Кальцинацияланган сода

18,6 15 18 15,67

Глинозём

0,4 0,25 0,25 0,33

Шиша синиғи 18,5 20 18 34

3-жадвалда тажрибавий шиша омихталаридан тайёрланган шиша намуналарининг сиқилиш

кучи бўйича мустахкамлиги келтирилган.

3-жадвал

Шаффофлаштирилган шиша тарасининг механик мустахкамлиги.

Таркиб Сиқилиш бўйича мустахкамлик (ГПа)

1-таркиб 0,4-1,8

2-таркиб 0,1-0,8

3-таркиб 0,5-2,5

4-таркиб 0,5-2

Ушбу тажрибавий омихталар асосида олинган шиша намуналарининг нур синдириш

кўрсаткичларини аниқлаш асосида 3-таркибли шиша омихтасининг таркиби шаффоф шиша

олиш учун энг мақбул таркиб деб топилди. Демак, махаллий хом –ашёлар асосида шаффоф

шиша тарасини олиш учун қуйидаги кимёвий таркибга эга бўлган шиша таклиф этилади:

SiO2-71,46; Al2O3-1,34; Fe2O3-0,074; CaO-9,51. Унинг сиқилиш кучи бўйича мустахкамлиги

энг юқори кўрсаткичга эга ва 0,5-2,5 (ГПа) ни ташкил этади.

263

АНАЛИЗ СПОСОБОВ И ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

СВОЙСТВ ПОРИСТЫХ ПРОНИЦАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

Сафаров Т.Т., Каршиев М., Турсунова С.T.


В большинстве случаев применения пористых проницаемых материалов (ППМ) для

изготовления фильтров, капиллярно-пористых элементов как материалов со специальными

свойствами они должны иметь равномерное или заданное распределение пор по толщине

изделия, равномерную максимальную проницаемость по его площади, высокий капиллярный

потенциал. Эти характеристики должны быть стабильными при массовом выпуске изделий.

Указанные характеристики зависят от формы и размеров частиц порошка, состояния их

поверхности, способа и режима изготовления изделия. В практике всегда имеет место

определения степень неоднородности структуры и нестабильности свойств материала, что

делает проблематичным получение ППМ с равномерным парораспределением и стабильными

свойствами в партии изделий.

Наиболее эффективным способом повышения проницаемости ППМ при заданном

размере пор является создание неоднородных структур, в которых размеры пор изменяются в

направлении фильтрации. Для изделий с такой структурой тонкость фильтрования и

капиллярные свойства определяютсяминимальными размерами пор, а коэффициент

проницаемости их немного больше, чем изделий с изотропной поровой структурой и

порами,соответствующими той же тонкости фильтрования и капиллярным свойствам ППМ.

Преимущество таких материалов при использовании их для фильтров очевидно. Так, по

данным исследований [1], 70…80% загрязнений удерживается поверхностным слоем фильтра

с изотропной поровой структурой, толщинакоторого составляет 2…4%оттолщина фильтра.

Это вызывает резкое возрастание сопротивления этого поверхностного слоя, а следовательно,

и всего фильтра в целом, что в свою очередь приводит к быстрому выхода его из строя.

Выполнение фильтра с порами на входе фильтрата большего размера, чем на выходе,

позволяет увеличить глубину проникновения загрязнений, что способствует более

равномерному распределению сопротивления по толщине фильтрующего слоя и увеличению

срока его службы.

Одним из наиболее распространенных изделий с неоднородной поровой структурой

являютсямногослойный ППМ, у которых каждый слой выполнен из порошков различного

гранулометрического состава [2]. Многослойные ППМ характеризуются тонкостью очистки,

соответствующей слою, образованному частицами минимального размера. Грязеемкость

таких фильтров в 2…4 раза, а срок службы 2…3 раза выше, чем однослойных [3]. Для

изготовления подобных изделий разработаны способы ,включающие послойное формование

заготовок из порошков различного гранулометрического состава и последующее спекание, и

способы, основанные на поэтапном припекании пористых слоев друг к другу, начиная со слоя,

состоящего из более крупных частиц и далее в сторону убывания их размера в каждом

последующем слое[4,5,]. Однако способ, основанный на поэтапном припекании слоев друг к

другу,не позволяет получать достаточную механическую прочность в зоне контакта слоев и

малопроизводителен,так как требует многократного применения длительной операции

спекания.

Одним из возможных способов получения ППМ с плавно изменяющимся размером пор

и пористостью по сечению является мундштучное прессование[6]. Изделия, полученным

методом мундштучного прессования, при пористости 65…70% обладают высокой

проницаемостью, сравнимой с проницаемостью изделий, изготовленных спеканием свободно

засыпанных распыленных порошков. Однако необходимость введения в шихту повышенных (

по сравнению с другими методами ) добавок пластификатора обуславливает усложнение

процесса спекания и загрязнение изделий нежелательными примесями.

264

Известен способ [7] включающий вибрирование смесей в процессе формования, по

которому можно получать изделия с разными размерами пор и переменной пористостью по их

сечению. Суть способа состоит в том,что частицы порошка различного размера при

определенных режимах вибрирования (ускорении вибраций 1…2g, где g-ускорение

свободного падения) перемещаются относительно друг друга, что приводит к их

перераспределению таким образом, что более мелкие частицы опускаются вниз, а более

крупные остаются на месте или поднимаются вверх. К недостаткам этого способа следует

отнести сложность процесса спекания заготовок с переменной пористостью, а также

неравномерность локальной проницаемости по площади фильтрации у получаемых изделий,

обусловленную в результате трением частиц порошка в процессе формования о стенки

формы.

Опыт эксплуатации фильтров из ППМ показывает, что тонкость очистки возрастает в

процессе их работе [8]. Оседание частиц в поровых каналах способствует улучшению

первоначальной структуры фильтра. Можно предположить, что путем выбора

соответствующих размеров частиц и режимов их осаждения возможно получение структуры,

обладающей не только переменной пористостью в направлении фильтрации, но и

соответствующим ее распределением, обеспечивающим максимально возможную для таких

структур проницаемость при заданном размере пор.

Одним из возможных путей создания ППМ с неоднородной поровой структурой

является применение методов, основанных на осаждении мелкодисперсных частиц в

пористых средах. Так припропускание газопылевого потока или суспензии с

мелкодисперсными частицами через пористое тело последние будут осаждаться в поровых

каналах неравномерно по их длине. На этом принципе основано получение ППМ с

переменной по сечению пористостью методом осаждения мелкодисперсных частиц в

предварительно спрессованную заготовку путем нанесения на ее поверхность

мелкодисперсного порошка, пропускания потока газа со стороны насыпанного порошка и

последующего спекания [9]. При этом мелкодисперсные частицы осаждаются в поровых

каналах заготовки, и максимальная их концентрация достигается со стороны осаждения

мелкодисперсного порошка.

В заключение можно сделать вывод, что проведенный анализ способов и путей

повышения эксплуатационных свойств ППМ не исчерпывает возможностей порошковой

металлургии в области создания высокоэффективных пористых проницаемых материалов.


1. Башта Г.М. Машиностроительная гидравлика.: Справ. Пособие.-М.:

Машиностроение, 2005.-696с.

2. Тихонов Г.Ф., Сорокин В.К. Листовые фильтрующие материалы с подслоем из

металлической сетки // Порошковая металлургия.-2007.-№7.-с.89-91.

3. Пат.3452877 США, МКИ3 В 01 D25/00. Многослойные фильтры для полимерных

растворов.

4. Пат. 1458295 ФРГ, МКИ3В 22 Ғ3/10 Способ изготовления методом порошковой

металлургии многослойных пористых формованных изделий.

5. Пат.47-14249 Япония, МКИ3 В 22Ғ 3/12 Способ получения многослойных

спеченных пористых элементов цилиндрической формы.

6. Федорченко И.М., Пугин В.С., Корниенко П.А. и др. Исследование пористых

материалов из спеченного порошка никеля, полученным мундштучным прессованием, в

качестве электродов топливных элементов.// Порошковая металлургия.-2009.-№3.-С.38-40.

7. А.с. 716709 , МКИ3 В 22 Ғ 3/ 10. Способ изготовления спеченных пористых

изделий.

8. Sarthivadivel R. Theory and mechanisms of non colloidal fines through a porous

medium|| Techn. Rep.-HEL 15-5.-Berkley, 2006.-P.7.

9. А.с. 411958 , МКИ3В 22 Ғ 3/ 10. Способ изготовления металлокерамических

изделий.

265

О ЗАВИСИМОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ МАШИННЫХ КАНАЛОВ

НАСОСНЫХ СТАНЦИИ ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ

Уралов Б.Р., Адинаев Х.А., Хушатов А.Х., Кобулова Б.А.


В работе рассматриваются теоретические и экспериментальные исследования движения

воды. Приводятся полученные зависимости гидравлических сопротивлений в

деривационных и машинных каналах гидроэнергетических сооружений.

Поскольку до настоящего времени не существует аналитических зависимостей, вполне

описывающих механизм турбулентности и пригодных для практических расчетов, связанных

с безнапорным движением жидкости, приходится прибегать к экспериментальным

исследованиям. К сожалению, опубликованные в литературе экспериментальные

исследования производившиеся в целях уточнения указанного выше предположения и

выяснения упомянутых закономерностей в безнапорных руслах, деривационных и машинных

каналах, выполнялись в различное время и в различных условиях, некоторые их результаты не

всегда согласуются между собой, а рекомендуемые на их основании расчетные зависимости

весьма противоречивы. В частности не имеет полной ясности вопрос о влиянии формы живого

сечения канала и его размеров на закономерности гидравлических сопротивлений. Для

определения эквивалентной высоты выступов шероховатости и расположения выступов в

вышеуказанных каналах, нами были построены графики зависимости ∆R=f(R), для каждой

серии наших опытов и серии опытов Базена. При этом, сопоставление значений высоты

выступов абсолютной эквивалентной шероховатости для рассматриваемых безнапорных

деривационных каналов и в частности, каналов прямоугольного поперечного сечения,

вычисляемых как в предположении, что шероховатость их стен равнозернистая, так и в

предположении, что шероховатость их образовано выступами разных размеров,

свидетельствует скорее о справедливости второго предположения. Исходя из этого, средние

значения высоты выступов эквивалентной шероховатости для каналов прямоугольного

поперечного сечения определялись по интерполяционной формуле:

)/Re/3.3(03,11lg06.4/1 * RэRR (1)

При этом принималось, что значения ∆э, полученные при наибольших для данных

каналов соотношениях ∆/R, соответствуют плоскому потоку. Значение ∆э, соответствующее

прямоугольному каналу бесконечной ширины, можно определять и по зависимости Х.Вагнера

[1]. Кроме того предполагалось, что эффект формы поперечного сечения проявляется только

во втором члене знаменателя указанной формулы (1). Из экспериментальных данных Базена, в

частности, следует, что при одних и тех же значениях R, величина λ для канала

полуциркульного поперечного сечения может быть меньше , чем для канала прямоугольного

сечения, примерно в 1,3 раза. Если в некотором диапазоне чисел Рейнольдса на графике,

выражающем зависимость между λR, ReR провести соответствующие кривые для канала

весьма широкого прямоугольного сечения; для канала прямоугольного сечения конечной

ширины, а также для каналов трапецеидального, треугольного и полуциркульного сечения,

имеющих одинаковый уклон и одинаковую шероховатость смоченной поверхности, то

окажется, что указанные кривые на рассматриваемом графике расположатся с верху вниз в

следующем порядке: весьма широкий канал, а затем каналы прямоугольного,

трапецеидального, треугольного и полуциркульного поперечного сечения. Соответствующие

кривые зависимости λR от числа ReR при этом будут проходить, примерно, параллельно

кривой, отражающей закон «гладкого сопротивления». Уместно заметить, что указанный

порядок расположения кривых зависимостей λR от числа Рейнольдса существенно изменится,

а вместе с этим изменится и вид самих кривых, если, например, величину λ относить не к

гидравлическому радиусу, а к наибольшей глубине h в канале, т.е. вычислить величину λh и

266

число Рейнольдса Reh=Vh/ .

Экспериментальные данные Базена в каналах с правильными поперечными сечениями

различной геометрической формы (прямоугольной, трапецеидальной, треугольной,

полуциркульной), а также экспериментальные данные о течении в прямоугольных и

трапецеидальных каналах, полученные в настоящей работе; результаты некоторых

опубликованных в литературе данных о потоках воды в каналах различной геометрической

формы, были обобщены на графике в координатах [R/χ (λпл/λ)3 ; λпл/λ]. Результаты обработки

опытов, производившихся с указанными каналами, приведены в работе [2]. На указанном

графике точки, отвечающие экспериментальным данным Базена [3], Л.П.Нероновой,

Ю.П.Титова [3], Н.Д.Касьяновой [4] и авторов настоящей работы, довольно хорошо

располагаются около прямой, имеющей уравнение вида:

λпл/λ = R/χ (λпл/λ)3+ 1,0 (2)

Откуда для величины λ получается следующее кубическое уравнение,

λ3- λпл/λ2+R/χλ3

пл (3)

где λ - искомый коэффициент гидравлического трения; λпл- коэффициент гидравлического

трения плоского потока ; R- гидравлический радиус; χ - смоченный периметр.

Уравнение (3) может быть разрешено относительно величины при известных значениях

λпл, R и χ. Рассмотрим решения уравнения (3). Дискриминант уравнения (3), приведенного к

виду y3+3pg+2q=0 , где y=λ-λпл/3 обращается в ноль при R/χ =4/27. При R/χ> 4/27

дискриминант больше нуля и кубическое уравнение имеет одно действительное решение.

λ=λпл

3 323 32 )27/2/(2/19/1)27/2/(4/1)27/2/(2/19/1)27/2/(4/1 RRRR (4)

При R/χ≤4/27, дискриминант меньше или равен нулю. В этом случае уравнение (3) имеет

три действительных решения, из которых (как показал проведенный анализ) условиям

рассматриваемой задачи удовлетворяет лишь решение вида (5):

λ = 3/))/(2/271arccos((cos213/ Rпл (5)

Для определения коэффициента гидравлического трения λ в дальнейшим для

безнапорных каналов можно использовать уравнения (5).


1. Wagner H. Boitragzur Abflusberechnungoffoner Gerinne. Wissensehaftliche Zeitschrift der

Technischen Univernitat Dresden.1972, Heft 3, – S. 641-648.

2. Троицкий В.П., Уралов Б.Р. Влияние формы безнапорного цилиндрического канала и

шероховатости на потери напора. Охрана окружающей среды от загрязнения

промышленными выбросами ЦБП, Межвузовский сборник научных трудов, вып. 9., Л., 1981.

3. Угинчус А.А. Гидравлические и технико-экономические расчеты каналов. М.: Изд.

литературы по строительству, 1965. – 274с.

4. Троицкий В.П., Уралов Б.Р Основные положения проектирования и гидравлического

расчета крупных земляных необлицованных каналов.- Л.: Труды ЛПИ, Л.,1976, №351. –

С.38-42.

267

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ И ОСЕВЫХ НАСОСОВ НА СНИЖЕНИЕ

ИХ ВОДОПОДАЧИ

Уралов Б.Р, Адинаев Х.А., . Елдосов О.А.


Повышение эффективности эксплуатации насосных станции (НС), возможно только при

систематической научно-производственной работе, направленной на совершенствование

конструкции оборудования и сооружений, изучения местных условий и факторов, влияющих

на эффективность работы всего комплекса гидротехнического узла машинного водоподъема.

Для выявления причин и получения качественных данных по снижению эксплуатационных

показателей насосных агрегатов, а также для определения структуры экспериментальных

исследований проведены обследования ряда НС республики.

Анализ технологических процессов и эксплуатационных условий работы многих НС

показывает, что в виду отсутствия или бездействия водоизмерительной аппаратуры

обслуживающий персонал использует условные проектные величины водоподачи насосных

агрегатов. Например, из 512 насосных агрегатов Андижанского областного управления НС,

только 41 оборудован ультразвуковыми расходомерами типа УРЗ-В, часть из которых также в

неисправном состоянии. Отсутствие контроля эксплуатационных параметров не дает

возможности получить какие-либо зависимости от характеристик насоса (подача, напор,

КПД).

Известна характерная особенность рек Центральной Азии для машинного орошения,

связанная с повышенным содержанием наносов. По данным НПО САНИИИРИ, в основных

водных источниках зоны среднегодовая мутность составляет до 5-7 кг/м3, среднемесячная

достигает 10-12 кг/м3. Почти все наносы мельче 0,25 мм, из них 40-60 % составляют наносы

крупностью меньше 0,01 мм. По наблюдениям на НС «Кокайты» (Сурхандарьинская обл.)

максимальное содержание взвешенных частиц в воде достигается в апреле месяце и

составляет 16,88 кг/м3. Содержание абразивных частиц (твердостью по шкале Мооса 5 и

больше) достигает 50-60 % от общего количества взвеси [1,2]. Осаждение наносов в

отстойниках по общепринятым техническим нормам осуществляется в пределах только

половины общего количества, а остальные должны транспортироваться по оросительной сети.

Такие условия вызывают необходимость предъявления особых требований к

конструктивному исполнению насосов и выбору режимов работы их при эксплуатации с

учетом содержания наносов, находящихся в воде [1,2].

К сожалению, центробежные (Д, НД, М) и осевые насосы (ОГ, ОП), применяемые для

НС оросительных систем, этим требованиям зачастую не отвечают, хотя они весьма просты по

конструкциям и обладают хорошими энергетическими и кавитационными характеристиками.

Заводы-изготовители этих насосов не учитывают специфических требований оросительных

НС, мотивируя тем, что эти насосы предназначены для перекачивания чистой воды [1,2].

Опыт эксплуатации центробежных насосов Д4-125-0 показал, что изготовление их в

абразивостойком исполнении (детали из нержавеющих сталей 12Х18Н10Т, 0Х12НЧ, сплава

35ХН, стали 10Х12НДЛ) не снижает интенсивность изнашивания бронедисков, защитных

втулок, уплотняющих и защитных колец от воздействия абразивных частиц [1,2]. Из

вышеотмеченного следует, что одним из факторов, определяющих эффективность

эксплуатации насосных агрегатов, является наличие в перекачиваемой воде твердых

абразивных частиц.

Учитывая этот факт, в течение поливных сезонов в некоторых НС республики были

изучены условия работы и изнашивание рабочих деталей насосов при их эксплуатации [3].

Концентрация и дисперсность твердых взвешенных частиц в воде определялись путем взятия

проб в трехлитровые ёмкости из напорных бассейнов НС через каждые 10-15 дней.

Количество частиц размерами 1-0,25 мм и 0,25-0,1 мм определены процеживанием проб через

268

крупное и мелкое сито, а количество более мелких фракций - пипеточным методом Стокса,

основанным на зависимости скорости падения твердых частиц от их диаметра. Концентрация

твердых частиц установлена отношением массы сухого остатка к общему объему пробы.

Результаты опытов по изучению характера изменений концентрации и дисперсности

твердых взвешенных частиц в перекачиваемой воде насосами приведены на рис.1 и 2. Как

видно из рис.1 характер изменения концентрации твердых частиц в воде представляет собой

параболическую кривую, минимальное значение которой соответствует концу поливного

сезона. Максимальное значение концентрации соответствует концу мая и первой половине

июня и составляет 2,5…3,8 кг/м3. Иногда при сильной дождливой погоде концентрация

наносов в воде достигала до 6,5…7 кг/м3 за счет смыва берегов каналов и поступления в них

сильно загрязненных потоков, смывающихся склонных участков вышерасположенных

адырных земель. При дождливой погоде в подводящий канал НС «Мустакиллик-1»

заносились донные наносы, так как канал проходит через адырные местности. По специально

взятым пробам определены количества донных наносов в дождливую погоду в пределах

0,5…1 кг/м3 .Размеры фракции равны 1…5 мм. Подсчеты, проведенные по рис.1.2. и 1.3

показали, что в течение поливного сезона концентрация песка (d>0,01 мм) колеблется в

пределах от 0,4 до 1,63 кг/м3, а физической глины (d<0,01 мм) – от 0,7 до 2,17 кг/м3.

Следует отметить, что расположение и наклонность кривых на рис. 1 и 2 для различных

НС близки друг к другу, хотя водозаборы осуществляются из различных водоисточников (для

НС «Дустлик» - по подводящему каналу из водохранилища Учкурганской ГЭС на реке Нарын,

для НС «Мустакиллик-1»–по подводящему каналу из начального участка БФК, для НС

«Обихаят» – по подводящему каналу из отстойника БФК ниже Куйганярской плотины, для

НС «Хожабосмон» - по каналу «Хожабосмон» из ЮФК, для НС «Туракурган-1» - по СФК из

реки Нарын).

Рис. 1. Зависимость изменения концентрации наносов от времени года : 1- для реки

Сырдарьи, 2-для реки Амударьи, 3-для НС «Дустлик»,4- для НС «Обихаят», 5 – для НС

«Мустакиллик-1», 6 - для НС «Хожабосмон», 7-для НС «Туракурган-1»

Полученные данные показывают, что при средней концентрации наносов в воде 2,15

кг/м3 и средней водоподачи одного насоса Д6300-80 (24 НДС) 1,5м3/с через проточную часть

каждого агрегата за один час протекает 11,6 т твердых частиц, а за сутки - 278 т. Если такие

расчеты произвести для осевого насоса с подачей 10 м3/с, то количество перекачиваемых

твердых взвешенных частиц за сутки составляет 1858 т.

Из рис.1 видно, что в составе твердых механических примесей значительное место

занимают частицы размером зерна 0,1-0,05 мм. Как известно из теории и опыта эксплуатации

гидроциклонов [3], частицы крупностью более 0,04 мм хорошо поддаются сепарации. Значит,

269

большинство частиц, находящихся в поле центробежных сил в проточной части насосов,

могут проходить через слой жидкости, подойти к омываемой поверхности рабочих деталей и

участвовать при изнашивании ее, что подтверждается многочисленными примерами,

приведенными ниже.

Рис.2. Дисперсионный состав твердых механических частиц, находящихся в

перекачиваемой воде : 1- для НС «Куюмазар», 2-для НС «Алат» (по данным САНИИИРИ), 3-

для НС « Мустакиллик-1», 4 –для НС «Дустлик», 5- для НС «Обихаят, 6-для НС

Хожабосмон», 7-для НС «Туракурган – 1».

Наблюдениями установлено, что частицы размером зерна больше 0,01 мм вследствие

образования водоворотных и мертвых зон потока в аванкамере и незначительной скорости

течения в водоприемной камере легко осаждались в них. В результате сужения проходных

сечений сооружений увеличились гидравлические сопротивления, что привело к уменьшению

водоподачи насосов, а также образованию в некоторых случаях, воздушных воронок в

водоприемной камере НС. При натурном обследовании ряда НС установлено, что объемы

заиления по отдельным станциям составляют от 20 до 60 % от общего объема

водоподводящих сооружений. Объемы заиления и их фракционный состав определены в

конце поливного сезона, когда насосы были остановлены. Фракционный состав определен

путем взятия проб и проведением анализа их вышеизложенным методом, а объемы заиления

геометрическим и геодезическим способом измерения с помощью нивелира. Несмотря на то,

что часть наносов оседает в водоподводящих сооружениях, основная часть их (сотни тонн за

сутки) проходят через проточную часть насосов (рис. 1 и 2).


1. Мамажанов М., Уралов Б., Турсунов Х. Изменение водоподачи насосов. // Сельское

хозяйство Узбекистана. 2005. № 1. – С. 28-29.

2. Ким В.А., Кабулов И.Н. Опыт эксплуатации центробежных насосов Д4-125-О на

насосной станции Кокайты. // Мелиорация и водное хозяйство. 1991. № 5. – С. 37-39.

3. Мамажанов М. Анализ эксплуатационных условий работы насосных станций

сельскохозяйственного назначения. //Вестник аграрной науки Узбекистана. ТашГАУ. 2004.

№ 1. – С.77-80.

270

ВОЛЛАСТОНИТ - В РОЛИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ К ЦЕМЕНТУ

Хурсандов Б.Ш., Мухамедбаева З.А.


В технологии вяжущих веществ широко применяются различные минеральные

добавки. Как правило - это активные минеральные добавки , связывающие при твердении

известь. Однако в последние годы появились публикации, указывающие на то, что инертные в

химическом отношении к минералам цементного камня кристаллические минералы, в

частности волластонит при очень тонком измельчении могут оказывать положительный

эффект на твердение цемента. Исследованиями и производственной практикой установлено,

что естественные минеральные вещества, измельченные до тонкости помола цемента или

находящиеся в тонкодисперсном состоянии, весьма ценное сырье, применение которого

позволяет значительно экономить клинкерные цементы в строительстве. Тонкодисперсными

минеральными веществами также можно заменять часть (до 30% по массе) клинкерных

цементов, содержащихся в тяжелом бетоне и строительном цементно-песчаном растворе для

обеспечения требуемой подвижности бетонных и растворных смесей [1]. Активные

минеральные добавки способны в присутствии воды взаимодействовать с диоксидом

гидроксидом кальция при обычных температурах, образуя соединения, обладающие

вяжущими свойствами. При введении в бетон они взаимодействуют с Са(ОН)2,

выделяющимся при гидратации силикатов портландцемента. На свойства минеральных

добавок значительное влияние оказывает их зерновой состав, определяющий удельную

поверхность и, соответственно, реакционную способность. Также есть исследования,

подтверждающие увеличение прочности цемента при введении минеральных добавок , не

обладающих вяжущими свойствами. Изучив данный вопрос, было сделано предположение о

возможности использования природного волластонита на прочностные свойства

портландцемента. Главной фазой при твердении портландцемента является фаза C-S-H или

аморфные коллоидных размеров частицы гидросиликатов кальция неопределенного состава,

называемые тоберморитоподобный гель. Формирование C-S-H геля происходит из

клинкерных минералов C3S и С2S. Алит формирует C-S-H гель на ранних стадиях гидратации,

до полугода, а белит на поздних стадиях твердения. Реакции протекают следующим образом:

для алита: 2(3CaO · SiO2) + 6H2O = 3CaO · 2SiO2 · 3H2O CaO-SiO2-H2O+ 3Ca(OH)2;

для белита: 2(2CaO · SiO2) + 4H2O = 3CaO · 2SiO2 · 3H2O CaO-SiO2-H2O + Ca(OH)2.

В тоберморитовом геле дисперсной фазой являются субмикрокристаллы

гидросиликатов кальция, образующиеся при гидратации силикатных фаз портландцементного

клинкера. Тоберморитовый гель - основной структурный компонент цементного камня,

занимающий 50 - 75% его объема Гидросиликаты кальция обладают способностью

адсорбционно связывать значительное количество воды, образуя в структуре цементного

камня тоберморитовый гель. Адсорбция воды происходит как по внешней поверхности

субмикрокристаллов тоберморита, так и путем проникновения молекул воды вдоль

внутренних плоскостей слоистых кристаллов, при этом увеличиваются межплоскостные

расстояния қристаллической ячейки.

Основываясь на том, что C-S-H является главной фазой при твердении

портландцемента, нами была поставлена цель подобрать минеральные добавки, способные

повлиять на образование фазы C-S-H. Для выявления возможности использования

волластонита в роли добавки к цементу в данной работе нами исследованы основные

свойства природного волластонита Койташского месторождения и изучена возможность

использования волластонита в качестве минеральной добавки к портландцементу ПЦ400

Д20 Бекабадского цементного завода. Запасы волластонита Койташского месторождения

271

составляют 13,8 млн. тонн. Волластонит Койташского месторождения бесцветен, удельный

вес 2,9 г/см3 Тонкость помола по остатку на сите № 008 19,9%, а удельная поверхность

составляет 2600 см2/г. Минералогический состав его представлен следующими минералами:

волластонит - 50-54%; кальцит- 23-25%; везувиуан - 5-8%; пироксен-5-7%; кварц-

2-6%;плагиоклаз- 2- 4%; калиевый полевой шпат 0,3-1% ; мусковит- 0,5%; биотит- 0,5%.

Таблица 1

Химический состав волластонита

№ Сырьевые

материалы

Состав оксидов, масс.%

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MnO Na2O R2O SO3 П.п.п Ʃ

1. Волластон

ит

37,22 1,00 0,80 42,83 3,95 0,07 0,1 0,19 0,06 12,50 98,72

Волластонит предварительно был подвергнут механической активации на лабораторной

мельнице. Дисперсность добавки составляла менее 6 мкм и не более 90 мкм. Добавку

волластонита вводили в смесь в сухом виде в количестве 5, 10 и 20% от массы цемента, после

чего затворяли водой. Из смеси вяжущих формовали образцы 2х2х2 см. Образцы хранили в

нормальных условиях при комнатной температуре. Изменение прочности образцов

цементного камня в зависимости от количества вводимой добавки приведено в таблице 2.

Полученные результаты показывают, что добавка природного волластонита повышает

прочность цементного камня на 26 % при содержании 10% от массы цемента при твердении в

нормальных условиях. Дальнейшее увеличение количества добавки снижает прочность.

Введение волластонита способствует повышению прочности цементного камня. Это

обусловлено микроармированием цементного камня минеральный добавкой, а также его

воздействием на процесс гидратации цемента.

Таблица 2

Влияние добавки волластонита на прочность цементного камня

Содержание волластонита от массы цемента, % В/Ц Прочность при

сжатии, МПа

28 суток

0 100 68

5 107 62

10 115 86

20 125 53


1. Лифляндская, О. А. Влияние тонкодисперсных минеральных добавок на прочность

цементного камня // Ж. Горизонты образования. 2013. Вып. 15. С. 30-31.

272

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО

МАССООБМЕННОГО АППАРАТА

Эргашева Д.К., Мукольянц А.А.

Ташкентский государственный технический университет

Повышение производительности, как одной из основных характеристик любого

аппарата является актуальной экономической задачей. Это позволяет снизить

эксплуатационные затраты и энергозатраты, уменьшается площадь территории для

размещения, повышается качество получаемой продукции и т.д.

Ряд конструкционных особенностей центробежного массообменного элемента

обусловливает создание расчетной методики для определения основных его характеристик.

С учетом вращательного движения газа внутри элемента, для расчета производительности

Qэл применим равенство критериев Вебера для проектных и стендовых условий,

соответственно. Равенство критериев Вебера исходит из равенства характеристических

размеров, которые равны диаметрам центробежного массообменного элемента.

Исходя из этого, получим:

2 2

,с р

ГС ГРГС ГРW W

(1)

где ГС

– плотность газа стендовая при Р=0,1013 МПа и t=20°С, кг/м³;

ГР

– плотность газа расчетная, кг/м³; ГСW – линейная скорость газа стендовая, м/с;

ГРW – линейная скорость газа расчетная, м/с;

σ – поверхностное натяжение на границе раздела между газом и жидкостью, Н/м.

Согласно методике расчета сепарационных секций массообменных аппаратов

действительная площадь прямоточно-центробежных массообменных элементов:

Д

Д

2 2

4

( ),ж Тd d n

F

(2)

Действительная скорость газа в прямоточно-центробежном массообменном элементе:

Г

ГД

Д

,q

WF

(3)

Максимальная действительная объемная производительность:

Д

Д ГД СТ СТ СТ

СТ

max

3600 ( ) ( 273),

( 273)

F W Р Р t ZQ

Р t Z

(4)

где Z – коэффициент сжимаемости, Zст=1,0 при Р=0,1013 МПа, t = 20°С; Р – давление

(избыточное), МПа; Рст=0,1013 МПа.

На ступени с тангенциальными завихрителями в зависимости от расхода газа

наблюдается три режима течения газожидкостной смеси: барботажный, кольцевой и

пленочный. Для получения развитой межфазной поверхности при низкой скорости газа в

каналах и, следовательно, невысоком гидравлическом сопротивлении наибольший интерес

представляет кольцевой режим течения, который достигается при некоторой «критической»

скорости газа на выходе из канала. При этом жидкость из центральной части ступени силой

273

инерции перемещается к периферии, образуя вращающийся газожидкостный слой с

начальной полостью. По мере роста скорости газа в каналах происходит уменьшение

толщины газожидкостного слоя и увеличение его высоты.

Приняв, что скорость вращения газожидкостного слоя у стенки

г ж cwRи ,поверхность контакта струй газа выходящих из каналов завихрителя с

жидкостью f =n⋅ld⋅h , получим:

0,52

2 2 2

0

cos.

г ж г стр кр

с l c l c

f f иW

R R R R R

(5)

Согласно экспериментальным данным величина угловой скорости газожидкостного

слоя зависит от радиуса контактной ступени, что обусловлено, по-видимому, силами вязкого

трения между вращающимися слоями и разной скоростью их движения.

Определив коэффициент проскальзывания как K = w/wоп = 2,5–3, можно оценить

величину угловой скорости газожидкостной смеси при переходе из барботажного режима

течения в кольцевой.

Скорость газа в каналах завихрителя, обеспечивающая переход из барботажного

режима течения в кольцевой, зависит как от конструктивных параметров завихрителя

(радиуса, величины зазора, количества каналов для прохода газа и угла их размещения), так и

от физических свойств (плотности и сил вязкого трения). Критериальное уравнение для

расчета критической скорости газа принято на основе анализа уравнения определяющего

угловую скорость струй газа выходящих из каналов завихрителя с жидкостью.

0,5

0

3

1

1,

cos

г ж

г ж г

c

K

FRC

fRи

(6)

Как установлено экспериментально и подтверждается расчетом по уравнению (6), с

уменьшением угла наклона каналов переход из барботажного режима в кольцевой происходит

при меньшей скорости газа. Увеличение коэффициента динамической вязкости жидкости на

ступени, по-видимому, приводит к росту касательных напряжений на межфазной поверхности

и увеличению скорости газа в каналах завихрителя, что, в свою очередь, обеспечивает

вращательное движение жидкости.

Для определения диапазона границ эффективной работы при изменяющихся условиях

эксплуатации для аппарата строится график зависимости производительности от давления

при разных рабочих температурах Q = f(P) для построения которого необходимо определить

действительную максимальную Qmaxд и минимальную Qmin предельные объемные

производительности для необходимого и достаточного числа значений давления в интервале

от Pmax до Pmin при расчетной температуре.

Таким образом, на основании полученных теоретических зависимостей необходимо

провести экспериментальные исследования для определения опытным путем коэффициентов

гидравлического сопротивления и капельного уноса, являющихся важным фактором в

установлении показателей эффективности работы тарелки с центробежными элементами.


1. Левданский А. Э., Чиркун Д. И., Левданский Э. И. Экспериментальные исследования

проточного роторно-центробежного сепаратора // Хим. пром-сть. 2004, № 2, с. 64-67.

2. Закономерности процесса массообмена в центробежном аппарате . //Журнал:

Технологии органических и неорганических веществ и экология. - 2011 - №1/9 (49)

3. Тронов В.П. Сепарация газа и сокращение потерь нефти. Казань: Фен, 2002. 408 с.

274

КЕРАМИЧЕСКИЙ КИРПИЧ ДЛЯ РЕСТАВРАЦИИ ИСТОРИЧЕСКИХ

АРХИТЕКТУРНЫХ АНСАМБЛЕЙ ДРЕВНЕЙ ХИВЫ

Юнусов М. Ю1., Бабаев З. К., Матчанов Ш. К., Юнусова Ф.Р.,

Джабберганов ДЖ.С, Джуманиязов З.Б., Эрметов А.Б.

Ташкентский химико-технологический институт1,

Ургенчский государственный университет

Сохранение и восстановление памятников истории и культуры - одна из важнейших

задач общества. Современное толкование понятия «памятники истории и культуры»

необычайно широко и распространяется на сооружения, памятные места и предметы,

связанные с историческими событиями в жизни народа, развитием общества и государства, на

произведения материального и духовного творчества, представляющие научную или

художественную ценность. Все они по видам делятся на памятники истории, археологии,

градостроительства и архитектуры, искусства, документальные. В содержание деятельности

по сохранению и использованию культурно-исторического наследия включаются: проведение

комплексной работы по реставрации или восстановлению, превращение движимых

памятников в музейные экспонаты или объекты культурно-просветительского значения.

Архитектурные памятники Хивы – медресе и мечети, минареты и мавзолеи, жилые

дома и дворцы, караван-сараи и бани все органично связаны между собой. В этих памятниках

отражались древние строительные традиции, с их бесконечным разнообразием высоты и

глубины, массивных и легких элементов, куполов и прямоугольных форм, затемненных и

освещённых пространств. В девятнадцатом столетии в Хиве и остальной части ханства

наблюдалось бурное развитие. В Ичан-кале и Дишан-кале была развёрнута интенсивная

строительная деятельность. Проблемы долговечности сооружений и зданий, снижения затрат

на их капитальный ремонт всегда являются актуальными. В архитектурных ансамблях

древней Хивы наблюдается эффекты солеобразование и коррозий нижних рядах стен. В связи

с этим актуальным является реставрационные работы с применением новых современных

материалов с использованием передовых технологии и реставрационных материалов, таких

как реставрационный кирпич, штукатурные композиции и др.

Реставрационный кирпич – это особый вид кирпича, поскольку реставрация

архитектурных памятников разных эпох, предполагает использование кирпича разных

размеров, цвета и формы. Чаще всего реставрационный кирпич изготавливается по

индивидуальным размерам. В зависимости от того, где будет использоваться кирпич,

изготавливаются традиционно два варианта: полнотелый и с пониженной пустотностью,

чтобы памятник архитектуры еще долго радовал глаз своей полезностью. Для получения

качественного кирпича для реставрации пригодного для реставрационных работ,

обладающего высокими физико-химическими показателями из низкосортных лессовых

суглинков нами исследована в лабораторных условиях лессовидная суглинка месторождения

Ярмыш Республики Узбекистан. В работе [1] подробно изложены физико-химические

свойства данного сырья, о возможностях её обогащения сообщалось в[2].

На основе легкоплавкого лессовидного суглинка в лабораторных условиях были

приготовлены ряд опытных образцов, составы которых приведены в табл. 1.

Таблица 1

Состав опытных масс.

Компоненты Составы масс*. %

Т М1 М2 М3 М4 М5

Лессовидная суглинка 100 70 75 80 70 85

Шлак керамического кирпича - 10 10 10 15 5

Пластическая связка - 20 15 10 15 10

*- Во всех опытных составах содержится коксовая мелочь 5 % от общей массы.

275

Формование керамического кирпича осуществлялось пластическим способом в ленточном

вакуум прессе, формовочная влажность массы 22-24%; сушка опытных заводских образцов

осуществлялось при температуре 1800С в течение 48 часов.

Таблица 3

Дообжиговые свойства опытных образцов

№

состава

Свойства

Формовочная

влажность, %

Воздушная

усадка, %

Коэффициент

чувствительности к

сушки, сек

Предел прочности

полуфабриката при изгибе,

МПа

Т 22,5 7,8 95 6,3

М1 21,5 7,6 104 6,5

М2 21 7 106 7,9

М3 20,5 6,9 112 8,5

М4 20 6,5 115 10,2

М4 18 5,9 103 7,9

Обжиг изделий производился в 18 камерных кольцевых печах согласно принятому

технологическому процессу. Для получения высококачественного изделия из низкосортного

суглинка нами разработаны технологический режим обжига, т.к. для достижения полного

спекания керамики, не вызывая его деформации, необходим очень медленный подьём

температуры обжига, выдерживание (25-40 часов) изделий при температуре близкой к

спеканию и очень медленное охлаждение без притоков воздуха. Происходящие изменения в

процессе обжига связанны с увеличением цикла обжига, снижением тяги по сечению печи и

созданием в процессе обжига окислительно-восстановительной среды. В исходном состоянии

пористое тело, полученное прессованием порошков и имеющее развитую внутреннюю

межфазовую поверхность, представляет собой систему повышенных запасов свободной

поверхностной энергии. Выделившееся тепло от горения порошкообразного модификатора

способствует образованию жидкой фазы. Образовавшаяся жидкая фаза играет роль

модификатора в процессе спекания[3]. По всей видимости, образовавшейся

восстановительный режим слоя спекающего материала способствует к восстановлению Fe2+

до Fe+. Как известно, в химическом отношении Fe+ более активнее, чем Fe2+, что

предопределяет ускоренное формирование легкоплавких соединений с участием оксидов

железа. В результате проведённых работ получены кирпичи для реставрации,

характеризующиеся следующими физико-техническими свойствами в следующих переделах:

- механическая прочность на сжатия; МПа - 25,5-50,0

- водопоглащение; % -3,2-6,8;

- износостойкость, г/см2-0,4-0,50;

- морозостойкость, цикл- 80-100.

В результате проведенных лабораторных и заводских экспериментов установлено, что

с увеличением степени спекания керамического кирпича возрастает их плотность,

механическая прочность, твердость, химическая стойкость и сопротивляемость к воздействию

различных агрессивных средств, уменьшается газо и водопроницаемость.


1. Юнусов М.Ю., Бабаев З.К., Хакимова Г. Н., Жуманиязов З. Улучшение

формовочных свойств низкосортных лессовых суглинков Ярмышского месторождения // Ж.

Композиционные материалы. 2009. №4. С.19-20.

2. Yunusov M.Y, Babaev Z.K, Matchanov Sh.K. Yunusov F. Clinker bricks based on loess

clay loam Uzbekistan. BaltSilica 2011. 5ht Baltic Conference on Silicate Materials. – Riga: 2011.

3. Августинник А. И. Керамика. Л.: Стройиздат, 1975. -С.-167-168.

276

ГИДРОТЕХНИК БЕТОНЛАРНИНГ СУВ ЎТКАЗМАСЛИК

ХУСУСИЯТИНИ ОШИРИШ

Юнусова Ф.Р., Муслимов Т.Д.

Тошкент ирригация ва қишлоқ хўжалигини механизациялаш

мухандислари институти

Гидротехника иншоотларини қуришда қўлланиладиган бетонларга, оддий бетонларга

нисбатан бир қанча қўшимча талаблар қўйилади. Чунки гидротехник бетонлар бутун хизмат

муддати давомида сурункали ёки вақти-вақти билан турлича кимёвий таркибга эга бўлган сув

таъсирида бўлади. Бундан ташқари гидротехника иншоотларининг айрим алохида

элементларига иншоот жойлашган худуддаги агрессив тупроқ шароити хам бевосита салбий

таъсир кўрсатиши мумкин. Шу боис хам, гидротехник бетонларга уларнинг қандай

мақсадларда фойдаланишига қараб мустахкамлик талабларидан ташқари сув ўтказмаслик ва

музлашга бардошлилик талаблари хам қўйилади. Мазкур талабларнинг бажарилиши эса бетон

компонентларининг сифатига уларнинг ўзаро нисбатига, бетон таркибининг тўғри

лойихаланишига ва яна бир қанча омилларга бевосита боғлиқ бўлади.

Айниқса, гидротехник бетонларнинг сув ўтказмаслиги уларнинг мустахкамлиги ва

музлашга бардошлилигига катта таъсир кўрсатади. Чунки, бетонларнинг сув ўтказмаслиги,

уларнинг ғоваклигига, структурасига хамда боғловчиларнинг ва тўлдирувчиларнинг

хоссаларига боғлиқ холда, катта интервалда ўзгариши мумкин [1].

1-расм. Бетоннинг сув ўтказувчанлик коэффициентини (Кс) ундаги йирик ғовакликлар

хажмига (Vмп) боғлиқлик графиги:

1. Кимёвий қўшимчаларсиз таркибдаги бетонда;

2. Л-2 қўшимчали бетонда.

Бундан ташқари бетон қоришмасини етарли даражада зичлаш, пластификацияловчи

қўшимчалардан фойдаланиш хам бетондаги йирик ғоваклар хажмини камайтириши

кузатилди. Ушбу холатларда гидротехник бетон қоришмаларини тайёрлашда

пластификацияловчи модификацияланган лигносульфонат (Л-2) қўшимчасидан цемент

массасига нисбатан 0,25% миқдорда қўлланилиши, бетоннинг сув ўтказувчанлигини қарийиб

35% га камайтириши кузатилди (1-расм).

Тажрибаларда бетоннинг сув ўтказувчанлиги куйидаги формула ёрдамида аниқланади

Кс=

Бу ерда

277

-фильтрланган сувнинг микдори,см3;

-фильтрланиш юзаси, см2;

- фильтрланиш вақти;

- босим градиентлари.

Бетонларнинг сув ўтказувчанлигини бахолаш учун с/ц нисбати 0,3.....0,9 гача бўлган

бетон намуналари текширилганида, с/ц нисбати кичикроқ бўлган (с/ц 0,5) бетон

намуналарининг сувўтказувчанлиги анча кичик бўлгани, с/ц нисбати катталашиши билан

(с/ц>0,5)бетон намуналарининг сув ўтказувчанлигини кескин ортиши кузатилади. Бетон

қоришмасини тайёрлашда Л-2 кимёвий қўшимчаси қўлланилганида бетоннинг белгиланган

мустахкамлиги ва қўзғалувчанлигига эришиш учун талаб этилган сув миқдорини 12-15% га

камайтириш мумкин. Натижада с/ц нисбати хам мос равишда камаяди ва бетоннинг сув

ўтказувчанлигини 25...30% га камайишига имкон яратилади .

Агар ғовакликларнинг ва капилярларнинг ўлчамлари 10-5 см.дан катта бўлса, бундай

холларда ташқи босим остида бетонларда фильтрация жараёни юзага келади. Фильтрация

жараёнининг жадаллиги бетон таркибидаги йирик ғовакликларнинг хажмига ва уларнинг

ўзаро жойлашувига боғлиқ бўлади. Бетондаги йирик ғовакликларнинг аниқ миқдорини

аниқлаш хозирги кунгача тўлиқ хал этилмаган, шу боис хам бетон таркибидаги йирик

ғовакликларнинг миқдорини қуйидаги формула ёрдамида аниқлаш мумкин.

Vмп=

Бу ерда: - 1 м3 хажмдаги бетон қоришмасини тайёрлаш учун зарур бўлган сув ва цемент

миқдори; - цемент массасига нисбатан бетондаги кимёвий боғланган сувнинг миқдори.

Юқоридаги (1) формула ёрдамида турли таркибдаги гидротехник бетонлардаги йирик

ғоваклар хажми аниқланганиди, ушбу кўрсаткич 3...41% гача бўлиши аниқланди.

Тажриба натижаларига асосан с/ц нисбати ортиши билан, бетон таркибида катта

миқдорда ортиқча эркин сув хосил бўлади. Ушбу ортиқча сув маълум вақтгача цементнинг

гидротацияланишини таъминлабтуради, сўнгра унинг қолган қисми бетон таркибидан турли

йўллар билан чиқиб кетади ва бетонда дастлабки ортиқча сув эгаллаган йирик ғоваклар хосил

бўлади ва ушбу ғоваклар атрофида турли ўлчамдаги каппилярлар хосил бўлиб, бетоннинг

эксплуатацияси давомида унинг сув ўтказувчанлигини ортишига сабаб бўлади.

Ўтказилган тадқиқотларга асосланиб шуни таъкидлаш жоизки, гидротехника

иншоотларининг ишончлилиги ва бардавомийлиги кўп жихатдан бетонларнинг сув

ўтказмаслигига бевосита боғлиқ бўлади.

Шунинг учун хам гидротехник бетонларнинг сув ўтказмаслик хусусиятларини яхшилаш

мақсадида боғловчи сифатида белитли ёки пуццолан цеменлардан фойдаланиш, зич

структурали бетон тайёрлашга эришиш, киришиш дарзларни хосил бўлишига йўл қўймаслик,

бетон қоришмасини тайёрлашда гидрофоб хусусиятга эга бўлган кимёвий қўшимчалардан

оқилона фойдаланиш катта ахамият касб этади.


1. Юсупов Р.К., Литвинова В.А. Гидротация и структурообразования цемента с добавками

модифированныхпигносульфатов. М.: НИИЖБ. 1982

2. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Наука. 1978

278

ҚУРИЛИШ ҒИШТИ ИШЛАБ ЧИҚАРИШДА ЗАРАФШОН ТУПРОҒИНИНГ

ҚЎЛЛАНИЛИШ ТАҲЛИЛИ

Юсупова М.Н., Аманов О.О.

Тошкент кимё-технология институти

Ҳозирги кунга келиб қурилиш соҳасида, қурилиш материалларини ишлаб чиқаришга

бўлган эътибор ўта юқори. Чунончи айни қурилиш материаллари қурилаётган иншоот ёки

биноларни қанчалик мустахкам, сифатли ва узоқ йиллар хизмат қилишига кафолат беради.

Айниқса ғишт ишлаб чиқариш сохасида, унинг мустахкам бўлиши учун бир қанча омилларни

инобатга олиш кун технологларининг асосий вазифларидандир десак муболаға эмас.

Шу жумладан ғишт ишлаб чиқариш учун майдалаш жараёни, бошланғич қадамлардан

бири ва айни майдалаш (майин майдалаш) жараёни қурилиш материалларининг долзарб ва

асосий қисми ҳисобланади.

Материални майдалаш жараёни майдалаш ва майин майдалаш босқичларига бўлинади.

Дастлабки бўлакнинг мўртлигига қараб майдалаш жараёни ўз навбатида йирик 350-100мм;

ўрта 100-30мм; майда 30-8мм ва майин 0,5ммгача майдалашга бўлинади. Майин майдалашда

0,5мм; майин 0,1мм ва ўта майин 0,01ммли босқичлар фарқланади. Майдалаш ишлаш тарзига

қараб ҳар қайси майдалаш агрегатида майдаланадиган материал емирувчи кучнинг тўртта

таъсир хилидан фойдаланилади: эзиш, зарб, эгиш ва ишқалаш. Булардан қай бирини танлаш

машинанинг ўлчамлари, талаб этадиган энергия сарфи ва маҳсулотни хилма хил майдалаш

хоссаларига караб фарқланади, чунки майдалаш жараёнида маҳсулотнинг физик-кимёвий

таркиби ўзгармайди лекин унинг кристалл панжараси ўзгариб кетиши хозирда маълум. [1,2]

Майин ва сифатли майдаланган хом ашё кейинги жараёнлар учун муҳим ахамиятга эга.

Юқоридагиларни инобатга олган ҳолда шуни айтиб ўтиш жоизки, майдалаш

босқичларини амалга ошириш учун бизнинг конструкциямиз энг самарали десак хато

бўлмайди чунки:

- Дезинтеграторнинг оғирлиги 500кг:

- Энергия сарфи (иккита двигател) 4квт:

- Содда ва таъмирлаш жараёни қулай:

- Маҳсулотни майдалаш даражаси 1мм:

- Таннархи нисбатан арзон.

Дезинтегратор конструкцияси Зарафшон шахрининг “ОМАД БИЗНЕС ЗАРАФШОН”

МЧЖга қарашли ғишт ишлаб чиқариш корхонасида ишлатиб кўрилди. Натижа ижобий, зеро

Зарафшон қизил тупроғи қаттиқ тупроқ саналади. [3]

Қўлланилаётган Зарафшон тупроғи рентгенографик, электрон-микроскопик таҳлил

қилинди. Тупроқнинг рентгенафаза таҳлили XRD-6100 (Shimadzu, Japan) дифрактометрида

CuKα нурланиш (β-фильтр, Ni, λ=1.54178Å, рентген трубкасидаги ток кучи ва кучланиш 30

mA, 30 kV) таъсирида бажарилди. Бунда детекторнинг доимий айланиш тезлиги 4 град/мин,

0,02о қадамда (ω/2θ-боғланиш) бўлиб, сканирлаш бурчаги 4о дан 80о га қадар олиб борилди.

Намуналар айланиш тезлиги 30 айл/мин.га тенг бўлган айланали камерада таҳлил қилинди.

Рентгенафазавий таҳлил натижаларига кўра, Зарафшон қизил тупроғи таркибида SiO2,

β – кварц учун характерли дифракцион чизиқлар d=0,37; 0,334; 0,245; 0,223; 0213; dα=0,304;

0,249; 0,209; 0,187; 0,152; - калъцит CaCО3; dα=0,353; 0,320; 0,294; 0,283 дала шпати, анортитга

хос дифракцион максимумлар, шунингдек мускавит dα=1,04; 0,187; 0,152; ва кам миқдорда

бераунит Fe5(PO4)4(OH)56H2O dα=0,256; 0,137 лар аниқланди.

279

Расм 1. Зарафшон тупроғи рентгенограммаси

Электрон микроскопик таҳлил “Микроскоп Leica DM500” (Германия) ёрдамида

бажарилди.

4х 10х

Расм 2. Зарафшон тупроғи электрон микраскопик кўриниши (4х, 10х марта

катталаштирилган кўриниши)

Таҳлил натижаларига кўра, Зарафшон тупроғининг таркибида гидрослюдали

минералларнинг характерли формалари кузатилган, деярли бир жинсли, асосан тупроқ,

зарралари ва терриген қўшимчаларидан иборат. Тупроқнинг қизил ранглиги, унинг таркибида

Fe3+ ионлари терроген қўшимчалар, оксид ва гидрослюдалар, бераунит (Fe5(PO4)4(OH)56H2O)

минералларининг мавжудлигидандир.


1. Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к

обогащению. Санкт -Петербург: Санкт- Петербургский горный институт. 2007. 439с.

2. Бахталовский И.В., Барыбин В.П., Гаврилов Н.С. Механическое оборудование

керамических заводов. – М.: Машиностроение, 1982. 432с.

3. Исматов А.А., Шерназарова М.Т., Якубов Т.Н. Стеновая керамика с исполъзованием

полеоглин и лёссовых пород. Ташкент :Фан. 1993. 118с.

Date post:	03-Oct-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	0 times
Download:	0 times

НООРГАНИК МОДДАЛАР ТЕХНОЛОГИЯСИ...

Documents