CC BY
12
УДК 546-123
Нурматов Ж.Т.
Каршинский инженерно-экономический институт
Узбекистан, Карши
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БАЗАЛЬТОВ И ПРОЦЕСС ПЛАВЛЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОГО КАМНЯ
Аннотация. В данной статьи приводятся сведения о методики и техники проведения теоретических и экспериментальных исследованиях процесса плавки базальтовой магмы, отпуск полученных заготовок в разных условиях и подбора материалов формы для получения базальтовых металлозаменителей.
Ключевые слова. Плавка, отпуск, тигель, огнеупорность, литьё, плавление, твердость, деформация, разрыв, металл, базальт, магма.
Nurmatov J.T.
Karshi engeneering economics institute
Uzbekistan, Karshi
PRACTICAL SIGNIFICANCE OF BASALT AND PROCESS MELTING BASALT STONE
Annotation.This article provides about procedure and technique of information on theoretical and experimental traces of the process of melting basalt magma, the release of the obtained blanks under various conditions and the selection of mold materials for the production of basalt metal substitutes.
Keywords. Melting, tempering, crucible, refractory, casting, melting, hardness, deformation, breaking, metal, basalt, magma.
Когда было установлено, что из существующего в земной коре базальтового нерудного материала можно получить базальтовое волокно, облицовочные материалы, плиты, и т.д., то количество используемых полезных ископаемых в народном хозяйстве увеличилось. Например, в настоящее время базальтовые волокна нашли широкое применение в качестве изоляционных материалов, фильтров, разного рода плит и другие, и они смело конкурируют с различными материалами, изготовленными на основе других природных ресурсов.
За последние годы все шире используется базальтовое литьё для изготовления кислотоупорных труб, химической аппаратуры и т. п. Базальт служит сырьем для новой отрасли промышленности — петрургии, из траппов и диабазов делают брусчатку для мощения улиц. С траппами связан ряд промышленных типов месторождений оптического
исландского шпата, железных руд (типа Ангаро-Илимских месторождений в Восточной Сибири), высококачественного графита (результат метаморфизма каменных углей в контакте с траппами; Курейка и Тунгусский бассейн), отчасти также самородной меди, медно-никелевых сульфидных руд. Базальтовые мандельштейны — один из главных источников получения самоцветных камней — агатов, опалов, сердоликов.
Полученные сведения из патентных данных и литературных источников, а также от фирм, выпускающих базальтовые волокна, свидетельствуют о том, что применение базальтового волокна в народном хозяйстве пока не вышло за рамки использования их в качестве изоляционного материала. Имея в нашей Республике огромные природные запасы базальтового нерудного материала, считаем целесообразным изучение возможности использования данного минерала в других технических целях.
По ТУ Уз.-423-04-1-97 базальтовое волокно является экологически чистым, нейтральным материалом для всех видов теплоизоляции:
• В строительстве, теплоизоляции трубопроводов, центральных кондиционеров, холодильных машин, холодильников.
• В термопечах, бытовых, кухонных, газовых и электрических плитах
• Используется в качестве фильтра для воды и воздуха.
• Теплоизолятор в авиастроении.
• Используется как теплозвукоизолятор для покрытия кровли. Из сравнительных характеристик видно, что базальтовое волокно
имеет коэффициент теплопроводности в 4 раза ниже, чем изделие из стекловаты и тем самым в 4 раза экономически эффективнее, чем стекловата.
Таблица №1
Технические характеристики (сравнительная характеристика по сравнению
со стекловатой и минеральной ватой)
Технические показатели Базальтовое волокно Стекловата
Плотность кг/м3 Теплопроводность Вт/м*К Рабочая температура Пожарная квалификация Стандартный размер мата Стандартный размер рулона До 23 От 0,03 до 0,08 -260 0С до +800 0С ISO ST СОВ 387 (несгораемый) 1400 х 1200 х 130мм Длина от 10 до 20 мм Ширина от 0,2 до 1,8 м Толщина от 0,1 до 0,5 м 70 От 0,116 до 0,186 От -60 0С до +400 0С
Технология плавления базальтовой породы относится к тепловым процессам, связанным с изменением температурного поля и размеров тела.
Если учесть неоднородность состава базальтовой породы, то можно ожидать от процесса плавления неожиданных событий. По сведениям ученых, в составе базальтового камня имеются следующие химические элементы: CaO, Na2O, MgO, AШз, FeO, Fe2Oз, ТО2, SiO2 и прочие материалы [1,2,3,4].
По сведению В.И. Лучицского базальт и его диабаз плавятся при температуре 1200 - 12500С. Однако в проведенных авторами экспериментальных исследованиях полный процесс плавления базальтовой породы продолжался до температуры от +16500С до +17000С. Последнее, по нашему мнению, объясняется процентным содержанием химических элементов в составе базальтовой породы массива «Коратош» Навоийского региона. Поэтому для полного описания технологического режима плавления базальтовой породы следовало разработать математическую модель процесса.
Для математического описания процесса плавления базальтового камня за основу была взята расчетная схема Ю.П. Филимонова, где рассмотрен расчет плавления металлической пластины с некоторыми условными допущениями. Из принятых допущений о том, что «форма тела в процессе плавления остается неизменной; уменьшаются только размеры и расплавившаяся часть мгновенно стекает с твёрдой поверхности тела; тело имеет определенную точку плавления, а не интервал температур», были приняты для нашего случая только первые два. Данное допущение объясняется тем, что в состав базальтовой породы входят металлосодержащие химические элементы, которые имеют разную величину температуры плавления.
Полагали, что при переходе тепла из одной структурной составляющей в другую, температура плавления будет иметь интервал, и постепенно будет возрастать.
В качестве объекта исследования была взята базальтовая порода, имеющая плоскую форму, какв расчетной схеме металлической пластинки приведенной в работе [2]. С учетом того, что в начале нагревания образца плавятся те материалы химического состава базальта, у которых низкая температура плавления, то для анализа процесса имело место расположение составляющих химических элементов базальтового камня (в отличие от табличного расположения) в порядке возрастания температур плавления.
Краткий теоретический анализ процесса плавления базальтового камня (с допущением того, что не были учтены изменения температуры плавления с изменением геометрических параметров объекта) показал, что при оптимизации геометрических и физико-механических параметров камня необходимо выбрать оптимальную температуру, скорость и время плавления базальтов с учетом химического и вещественного составов базальтовой породы.
Использованные источники:
1.Нурматов Жахонгир Тогаймурадович, Курбанов Абдирахим Ахмедович, Кобилов Сарвар Сирож Угли, Жумаев Жасурбек Рустам Угли ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА И ИЗМЕНЕНИЕ СООТВЕТСТВУЮЩИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БАЗАЛЬТОВ // Universum: технические науки. 2021. №12-5 (93). URL: https://cyberlemnka.ra/article/nteplovaya-obrabotka-i-izmeneme-sootvetstvuyuschih-pokazateley-bazaltov (дата обращения: 04.11.2022).
2. Рашидова Р.К., Ахмедович К.А., Алиев Т., Джиянов А.Б., Турдиева О.Дж. и Нурматов Д.Т. (2020). Термическая обработка и изменение собственных показателей базальтов. Землеведение, 2 (2), с1-с1.
3. Нурматов Дж. Т., Курбанов А. А. и Рашидова Р. К. (2019). Сравнительный анализ физико-химических свойств базальтов Узбекистана и пути решения проблем выбора направлений переработки сырья. Землеведение, 1 (1), стр. 59-59.
4. Курбанов, А. А., Нурматов, Ж. Т., Рашидова, Р. К., Умрзакова, Ш. У., & Абдуллаева, А. О. (2019). ФОРМИРОВАНИЯ ЖИДКОГО БАЗАЛЬТА И ЕГО СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ. Международный академический вестник, (5), 123-125.
5. Курбанов, А. А., Нурматов, Ж. Т., Халилова, Ш. И., Рашидова, Р. К., & Абдуллаева, А. О. (2019). ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОД ОТ ПРИМЕСЕЙ. Международный академический вестник, (5), 125-127.
