Шыны және балқытылған бұйымдар

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ШЫНЫ ЖӘНЕ БАЛҚЫТЫЛҒАН БҰЙЫМДАР

Бұл тарауда құрылыстық шыны туралы түсінік, оның құрамы, өндірілуі, парақша түрлері, қасиеттері тыстамалық шынылар, шыны бұйымдар, конструкциялар, табиғи тастары балқытып немесе балқып тұрған сұйық металлургиялық шлактарды құю арқылы жасалынған бұйымдар және шыны - кристалды - «ситалдар» - деп аталынған материалдар қаралды.

1 Құрылыстық шыны және оның құрамы мен өндірілуі

«Шыны» - деп балқыған заты тез суыту арқылы алынатын аморфтық денелерді атайды. Құрылыста силикаттық шынылар қолданылады. Олар кремний тотығының негізінде алынады. Балқыған силикаттық шыныларды тез суытқанда олар тез қоюланып микро бөлшектері (иодтары, атомдары, молекулалары) өзара дұрыс орналаса алмай негізінде кристалды емес - аморфтық құрылым түзеді.

Құрылыстық шынының химиялық құрамы шамамен мынадай салмақтық % бойынша: 71 . . . 73 SiO ₂ ; 13…15 Na ₂ O; 8…10, 5 CaO; 1…4 MgO; қалған 1…2, 8%-ті калий, алюминий, күкірт және темір оксидтері құрайды: химиялық формуласы Na ₂ O·СаО·6 SiO ₂ жақын. Құрылыстық шыныны өндіру үшін негізгі шикізаттар ретінде кварцты құм, сода, әктас, ал қосымшалар ретінде балқыту температурасын төмендететін, бояғыш, т. б. заттар пайдаланылады. Мысалы, мөлдір шыны алу үшін құрамында бояғыш темір, хром, т. б. оксидтері жоқ таза кварцты құмды қолдану және шихтаға (шикізаттардың араласпасына) мөлдіреткіш зат (натрий аммоний сульфаттарын я балқытқыш шпатты) қосу қажет.

Шыны өндіру технологиясы мынадай операциялардан (процестерден) құралады, шикізаттардан шыны шахтасын дайындау, шахтаны 800 . . . 1500 ⁰ та пісіру-балқыту және балқыған шахтаны суытып, жазық келген парақ нұсқалы немесе басқа кескінді бұйымдар өндіру. Шикізаттар керек емес табиғи қоспалардан ажыратылады, керек жағдайда, мысалы әктас бөлшектелінеді: шихта құрайтын заттардан әрқайсысы өлшеніледі, өзара араластырылады, осылай шыны шихтасы дайындалады.

Шихтаны пісіру-балқыту көбінесе ванна тәрізді пештерде өткізіледі. Бұл процесс үш кезеңнен тұрады: 800 . . . 900 ⁰ С шихтаның сілтілі компоненттері мен кремний оксидінің бөлімі байланысуынан силикаттар түзіледі (масса-шихта піскен, қатты) : 1150 . . . 1200 ⁰ С кремний оксидінің қалған бөлімі силикаттарда еруінен түзіледі (масса балқыған тұтқыр, мөлдір емес - газдар көбіктері көп) : 1400 . . . 1500 ⁰ С шыны мөлдірлендіріледі (масса газдар көбіктерінен ажыратылады), біркелкі - гомогенді құрам түзілінеді (тұтқырлығы 100 пуаз шамасында) .

Осындай мөлдірлендірілген гомогенді шыныдан парақ нұсқалы немесе басқа кескінді бұйымдар өндіру үшін алдымен оның температурасы 200 . . . 300 ⁰ С-қа төмендетіледі. Бұл жағдайда массаның тұтқырлығы мың мен миллиярд пуаз (П) аралығында болады. Тұтқырлығы одан да жоғарыласа, мысалы 10 ¹³ П болса, масса морт (қатты) материалға айналады.

Балқыған массадан тез суыту арқылы парақша шыны өндірудің көп тараған әдісінің бірі - қайықша қолдану. Қайықша деп отқа төзімді материалдан жасалынған ұзын осінде парақша шынының өңінен (1600 мм-ге дейін) сәл ұзынырақ (250 мм-ге) қуысы бар брусты атайды. Осындай қайықша, балқыған массаға жартылай батыра, шыныны лента түрлі етіп тік тартатын машинаның астына орнатылады. Бұл жағдайда қайықшаның түбіндегі қуысы арқылы жоғары қарай ығысқан масса арнаулы көп білікті машинамен режимді суытылып лента түрінде тік тартылып шығарылады. Массаны ленталап тарту жылдамдылығы 2 м/мин шамасында, бұл жылдамдылық шынының (лентаның) қалыңдығына байланысты, жұқа шыны тез тартылынады.

Шыныны тік тартатын машина суытқыштан, бір-біріне қарсы айналып тұратын 13 пар біліктерден және автоматтандырылған омыртқыштан тұрады. Шынылы масса лента түрінде ең соңғы қос біліктерді өткеннен соң омыртқышпен қажетті ұзындықта көлденеңінен омыртылады - парақтандырылады. Парақтар әрі қарай кесетін цехқа жеткізіледі.

2 Парақша шынының түрлері мен қасиеттері

Парақша шынылардың түрлері көп, терезелік шыны, витриналық шыны, мыспен торланған шыны, шыныққан шыны, жылы сәулені жұтқыш шыны, увиолалық шыны, жарықты көмескі ететін шынылар, т. б.

ТЕРЕЗЕЛІК ШЫНЫ (ТЕРЕЗЕ ӘЙНЕГІ) - парақша шынылардың ең көп тараған түрі; ол қалыңдығы 2 . . . 6 мм, ені 1600, ал ұзындығы 2200 миллиметрге дейін парақ ретінде өндіріледі. Қалыңдығы бойынша 6 маркаға бөлінеді: 2; 2, 3; 3; 4; 5; 6 мм; жарық өткізгіштігі өскен сайын төмендейді, жарық жұтқыштығы 2% шамасында; қалған жарық (сәуле) 8% шамасында шағылады (қайтарылады) . Термиялық төзімділігі - температурасының өзгеруіне (мысалы, плюстен минуске) төзімділігі (ол әдетте материалдық өлшемінің, көлемінің көну коэффициенті мөлшерімен сипатталынады) 90 ⁰ С шамасында, егер шынының қалыңдығы 2 мм болса, онда оның термиялық төзімділігі 100 ⁰ С, егер 5 мм болса - 80 ⁰ С, яғни қысқы аязда әйнекті жылы сумен жууға болады. Инфрақызыл сәулені жақсы өткізеді, ал ультракөк жарықты өткізбейді деседе болады. Созуға, июге беріктігінің шегі 30 . . . 90 МПа, ал сығуға беріктігі өте үлкен 700 . . . 1000 МПа аралығында. Бірақ, бұл шынылар ию және созу күштеріне кедергі көрсететін жұқа парақша түрінде қолданылатын болғандықтан, олардың беріктігі ию мен созуға беріктігімен сипатталынады. Ұруға кедергі көрсете алмайды, шыны морт материал, ұрып игенде тек қана 0, 2 МПа-ға жақын беріктілік көрсетеді.

ВИТРИНАЛЫҚ ШЫНЫ. Бұл шынының беті жәй әйнектердің бетінде болатын елеусіз ой-қырдар, жол-жолдан, тілім-тілімнен ажырату үшін арнаулы машинамен тегістелінеді, айнадай жылтырлатылады. Сондықтан витриналық шыны жарықты (сәулені) оптикалы бұрмаламай заттың кескінін бұзбай көрсетеді. Бұл шыны кинотеатрлардың, вокзалдардың, аэропорттардың залдарын, көрме залдарды, т. б. ғимараттарды әйнектеу үшін қолданылады. Оның қалыңдығы 6 . . . 10 мм ені мен ұзындығы 3, 5*6 метрге дейін июге, ұруға беріктігін өсіру үшін ол шынықтырылып жасалынады.

СЫММЕН ТОРЛАНҒАН ШЫНЫ үздіксіз прокат әдісімен өндірілетін парақша шыны массасының бетіне сымнан істелінген торды батыру арқылы алынады, сынғанда быт-шыт болып бөлшектенбейді. Ол басқыштардың клеткаларын (бөлмешелерін), лифтлердің шахтасын, жоғарыдан электр жарығын тарататын фонарьларды, т. б. әйнектеу үшін қолданылады. Жарық тартқыштығы (өткізгіштігі) 60%-тен кем емес. Ол ғимараттардың төбесін жабу үшін нұсқасы толқын тәрізді етіліп те өндіріледі. (5. 1-а сурет) .

ШЫНЫҚҚАН ШЫНЫ. Шынықтыру үшін шыны 540 . . . 650 ⁰ С аралығында да қыздырылады да біркелкі тез суытылады. Бұл жағдайда бастапқы өндірісте пайда болған, шынының әр жеріне тараған көрнеу күштері енді парақтың бар денесіне бірдей тарап, оның ұруға және июге беріктіктері жәй (шынықпаған) шынылардың беріктіктерінен бірнеше рет арттырылады. Мысалы, мұндай шыны оған 1, 2 м биіктіктен салмағы 200 г болат шарды тастаса да сынбайды. Қалыңдығы 9 . . . 12 мм, ал ауданы 1 . . . 2, 6 шаршы метрге дейін болып жасалынады. Ол витрина және шыны есіктерді істеу, балкондарды және басқыштарды қоршау үшін қолданылады, негізінде транспортта пайдаланылады.

ЖЫЛЫ СӘУЛЕНІ ЖҰТҚЫШ ШЫНЫ. Бұл шынылардың беті темір, кобальт немесе инкель оксидтерінің ерітінділерімен өңделінеді. Олар инфрақызыл сәуленің 70 . . . 75% -тін жұтады, яғни осы сәуленің өтуіне жәй әйнектермен салыстырғанда 2 . . . 3 рет көп кедергі көрсетеді. Сондықтан мұндай шыныларды терезені екі қабатты етіп әйнектеу үшін пайдаланған жөн, терезенің сыртқы жағына инфрақызыл сәуле жылуын жұтқыш, ал іш жағына кәдімгі терезе әйнегі орнатылады. Осы жағдайда қызған (жылынған) сыртқы әйнек дала ауасы әсерінен салқындайды. Ал үй іші күн сәулесінен әдеттегідей қызбайды.

УВИОЛАЛЫҚ ШЫНЫ (УЛЬТРАКӨК ЖАРЫҚТЫ ӨТКІЗЕТІН) . Кәдімгі шыны құрамында аз болса да қоспа ретінде кездесетін темір, титан, хром оксидтері оның ультракөк жарықты өткізуіне кедергі көрсетеді. Сондықтан увиолалық шыныны өндіру үшін әсіресе темір оксидінен әбден тазаланған (FE ₂ O ₃ 0. 03% -тен артық емес) шикізаттарды пайдалану қажет. Бұл шыны балалар бақшаларының, ауруханалардың, өсімдіктерді, әсіресе гүл, овощтар мен жемістерді қыста өсіретін оранжереяларының терезелерін әйнектеуге қолданылады.

ЖАРЫҚТЫ КӨМЕСКІ (ШАШЫРАҢҚЫ) ЕТЕТІН ШЫНЫЛАР көбінесе - үй бөлмелерінің коридорға шығатын есіктерін әйнектеу үшін қолданылады. Бұл шынылардың жарық өткізгіштігі терезе шыныларымен салыстырғанда төмен; 90-92 % орнына 60-70- ақ % . Осындай шыны өндіру үшін парақшы шынының бетін құммен не басқа әдіспен өңдеп, күңгірттендіреді, яғни оның сәуле тарату қасиетін төмендетеді.

3. Тыстама шынылар, шыны бұйымдар және конструкциялар

Тыстамалық шынылар: стемалит, кілем өрнекті шыны, смальта т. б. үй қабырғасының қасбет (Фасад) немесе ішкі (интерьер) жағын әшекейлеу және олардың атмосфералық құбылыстарға, ылғалға төзімділігін арттыру үшін қолданылады, олар түрлі-түсті болып өндіріледі.

СТЕМАЛИТ дегеніміз - қоғамдық зәулім үйлердің сыртқы қабырғаларын ажарлататын ішкі беті әр түсті керамикалық эмальмен (бояулармен) жағылған қалың шыныққан парақша шыны. Ол үйдің бір қабатындағы терезелермен келесі қабатындағы терезелер арасына орналастырылады. Оның қалыңдығы 6 . . . 12 мм, ені мен ұзындығы сәйкесінше 1, 2 және 3, 2 метрге дейін. Мысалы, стемалитпен Москвадағы Аэрофлот және «Националь» қонақ үйлері мен бұрынғы СЭВ (экономикалық өзара көмек советі) үйі тысталынған.

КІЛЕМ ӨРНЕКТІ ШЫНЫ ЖӘНЕ СМАЛЬТА алуан түсті шыныдан өндіріледі. Кілем өрнекті шыны - уақ, ауданы 20·20 немесе 25·25 мм тақташылар. Бет жағымен крафт-қағазға желімделініп осындай тақшалардан кілем жасалынады. Өлшемі көбінесе кілем өрнекті шыныдай, бірақ пішіні әр түрлі шыны бөлшектерінен - смальтадан көркем сурет (панно) салынады. Кілем өрнекті тақташалардан құралған кілемдер көбінесе темір бетон панельдерінің сыртқы бетін тыстауға, ал смальта әр түрлі сурет -істеу, мысалы, Москва метросы станцияларын ажарландыру үшін қолданылады.

ШЫНЫ БЛОКТАР деп қуыс денелі, квадрат формалы (мысалы жағы 20 см, биіктігі 10 см) бұйымдарды атайды (5. 1 - б сурет) . Олар шыны массаны престеп екі жарты блоктың айнала шетін жапсыру жолымен өндіріледі. Бұл жарты блоктарды біріктірерде ішіндегі ауаның біразын сорып шығарып тастаса, блоктың жылу және дыбыс өткізгіштігі азаяды; сәйкесінше 0, 4 Вт/ (м ⁰ С) және 3в . . . 40 дБ (децибел) мөлшерінде болады. Блоктың жарық өткізгіштігі 65% -тен кем болмауы тиіс (жарықтың шамасы 25% -і шашырайды, көмескіленеді) .

ШЫНЫ ПРОФИЛИТ (ірі панельдер қүрайтын профильді шыны) көлденең кеспе нұсқалары қорапша, швеллер (5. 1-в сурет) т. б. түрлі болып жасалынады. Алдымен лента күйінде тартып шығарылады да, содан кейін ұзындығы 7 немесе 5 метрге дейін жететін, ені тар, қалыңдығы 5 . . . 6 мм сырықшаларға кесіледі. Қорапша нұсқалы шынылардың көлденеңі 230 . . . 500 мм, полкасының биіктігі 35 . . . 40 мм.

Шыны блоктар және профилиттер жарық өткізгіш сыртқы және бөлме аралық қабырғалар құру және кейбір ғимараттардың сәуле тарататын шатырларын жасау үшін қолданылады.

ШЫНЫ ПАКЕТТЕР дегеніміз айнала шеттері біріктірілген екі немесе бірнеше шыны парақтарынан тұратын бұйым. Шыны парақтардың аралығы 9 . . . 20 мм; ол құрғақ ауамен толтырылады. Шыны пакеттің ауданы 5 шаршы метрге дейін болады, ол кәдімгі жеке парақша шынымен салыстырғанда жел күшіне беріктірек, мұзданып буланбайды, жылу шығынын азайтады. Дыбыс изоляциялау қабілеті 20- дан 30 децибелге дейін. Көбінесе олар қоғамдық және өндірістік үйлерде қолданылады.

ШЫНЫ ТҮТІКТЕР тамақ, дәрі-дәрмектер, химия, т. б. өнеркәсіптер салаларында зардаби күшті сұйық (еріткіш қышқылдан басқа) заттарды тасымалдау үшін және үй жылытатын батареялар ретінде -50 -ден +120 ⁰ С-қа дейінгі аралықта пайдалынады. Шыны түтіктер мөлдір және тазалық сақтауға қолайлы, бет жағы жылтыр келгендіктен өзінің ішіндегі сұйық заттар ағымына кедергі жасамайды. Шыны түтіктердің сыртқы диаметрі 220мм-ге, ұзындығы 1500-ден 3000мм-ге дейін.

4. Күйметас және шыны-кристалды бұйымдар - ситалдар

КҮЙМЕТАС бұйымдар алу үшін көбінесе магмадан пайда болған негізгі тау жыныстары базальт, диабаз және металлургия шлактары пайдаланылады. Бұл жыныстардан және шлактардан алынатын күйме-тастардың түрі қара-қоңыр болады. Ақшыл түсті бұйым алу үшін шикізат ретінде карбонатты тау жыныстарын және құмды пайдалану қажет. Мысалы 34% доломит, 21% бор немесе мәрмәр және 45% кварцты құм қолдану керек. Балқу температурасын төмендету үшін шахтаға 3% балқытқыш шпат CAF ₂ , ал түсін ағарту мақсатында 0, 8% цинк тотығы қосылады. Уақ түйірлі біркелкі құрылым алу және кристалдану процесін тездету үшін шахтаға минералдандырғыштар деп аталатын қиын балқитын кристалдану центрлері (орталықтары), яғни кристал ұрықтары магнезит, хромит т. б. қосылады. 1350 . . . 1450 ⁰ С аралығында шахтаның компоненттері өзара әрекеттесіп кальцийдің, магнийдің және темірдің силикаттары мен алюминаттарын түзеді. Мысалы - атмосфералық өзгерістерге өте төзімді диоксидті - CaMg[Si ₂ O ₆ ] .

Балқыған масса қалыпқа құюдың алдына 1180 . . . 1250 ⁰ С-қа дейін суытылады. Осының нәтижесінде құйылған бұйымдар денесінде саңылаулар, қуыстар азаяды, яғни құйманың құрылымы жақсарады. Қалыптар (кокильдер) шойыннан, отқа төзімді болаттан немесе силикат материалдардан жасалынады. Кейде жәй (кәдімгі) балшықтан жасалынған бір-ақ рет пайдалануға жарайтыс қалыптар қолданылады. Қалыптар оларға суытылған массаны құюдан бұрын 600…700 ⁰ С-қа дейін жылытылады.

Бұйымдар суытылғанда пайда болатын зиянды ішкі кернеу күштерін азайту мақсатымен олар арнаулы күйдіру 600 . . . 1000 ⁰ С-та және осы температурада белгілі бір уақытқа дейін ұсталынып, онан соң баяу салқындату процестерінен өткізіледі. Бұл процестер кезінде құйма тас тағы да кристалданады. Салқындатылған материалдар дайын бұйымдар құймасына жеткізіледі.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.