ქვასამსხმელო წარმოება, პეტრურგია (ძვ. ბერძნ. πέτρος [pétros] — „ქვა“ და ἔργον [érgon] — „მუშაობა“) — სამრეწველო საწარმოებში მასალებისა და ნაკეთობების წარმოება, გეოლოგიური ქანების (ბაზალტისა და დიაბაზის) დნობის გზით[1].
ქვასამსხმელო წარმოებაში გამოიყენება ისეთი ქანები, რომელთა ნადნობსაც გააჩნიათ ჩამოსხმისა და კრისტალიზაციის საუკეთესო თვისებები. ასეთებია მაგმური ქანები (დიაბაზები, გაბრო-დიაბაზები, ბაზალტები, ანდეზიტ-ბაზალტები) და ქიმიური შემადგენლობით მათთან ახლოს მდგარი მეტამორფული ქანები (ამფიბოლიტები, ფიქლები, და სხვ.) და დანალექი ქანები (თიხა, ქვიშა და სხვ.)[2].
ზოგჯერ წარმოებაში, როგორც ნედლეული ჩამოსხმისა და დაწნეხვისთვის, გამოიყენება გარკვეული სახის ნარჩენები, წიდა და ნაცარი.
ისტორია
ბუნებაში ქვის ჩამოსხმისა და დნობის პროცესებს შეგვიძლია ვადევნოთ თვალი ვულკანური ლავის მოქმედების დროს.
ერთ-ერთი პირველი ქვასამსხმელო წარმოება მოეწყო საფრანგეთში.
1902 წელს რუსეთში ქვასამსხმელო წარმოებაზე ლაბორატორიულ სამუშაოებს აწარმოებდა ფ. ლევინსონ-ლესინგი.
1940-იან წლებში ხელოვნური ქვის სისტემებზე მუშაობას ხელმძღვანელობდა აკადემიკოსი დ. ბელიანკინი. ქვის სამსხმელოსთვის ბაზალტის მინების კრისტალიზაციის ექსპერიმენტები ჩაატარა სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ინსტიტუტის ექსპერიმენტული პეტროგრაფიის განყოფილების ლაბორატორიამ ა. ცვეტკოვის ხელმძღვანელობით.
ქვასამსხმელო წარმოება — ტექნიკური პეტროგრაფიის ნაწილია.
მომზადება და ფიზიკო-ქიმიური თვისებები
ქვასამსხმელო ნაწარმი გამოიყენება მრეწველობაში, კერძოდ სამთო-მოპოვებითში, მეტალურგიაში, ქვანახშირის წარმოებაში და სხვაში.
ქვასამსხმელო წარმოება მიმდინარეობს ელექტრულ ან გაზის ღუმელებში. ქვასამსხმელო წარმოების დნობის პროცესი ლითონის დნობის მსგავსია, დნობის ტემპერატურა დაახლოებით იგივეა. მკვრივი სტრუქტურის მისაღებად, საჭიროა ქვასამსხმელო ნაწარმის გამოიწვას ტემპერატურის თანდათანობით შემცირებით 800-დან 200°C-მდე. აქედან გამომდინარე, ქვასამსხმელო წარმოების პროცესი უფრო ენერგოტევადური პროცესია, ფოლადის წარმოებასთან შედარებით.
არსებობს ქვის სხმულის ნაწარმის ორი ძირითადი ტიპი: ცვეთამდგრადი და თერმომდგრადი. თერმომდგრად ნაწარმს, როგორც წესი დაბალი ფიზიკურ-მექანიკური მახასიათებლები გააჩნიათ, მაგრამ მათი გამოყენება შეიძლება 800°C ტემპერატურის პირობებში, ხოლო ცვეთამდგრად ნაწარმს — 400°C ტემპერატურის პირობებში.
ქვასამსხმელო ნაწარმის ფიზიკური და მექანიკური თვისებები:
| მაჩვენებელი |
ცვეთამდგრადი ნაწარმი |
თერმომდგრადი ნაწარმი |
რუხი თუჯი |
ცეცხლგამძლე ბეტონი
|
| მოცულობითი მასა, კგ/მ³ |
2900-3000 |
2800-2900 |
7200 |
1990
|
| წყლის შთანთქმა, % |
0.13 |
0.70 |
— |
10.1
|
| სიმტკიცის ზღვარი დაწნეხვისას, მპა |
250-500 |
100-260 |
500 |
44.4
|
| სიმტკიცის ზღვარი ღუნვისას, მპა |
30-50 |
10-30 |
280 |
3.6
|
| დარტყმითი სიბლანტე, კჯ/მ² |
1.25 |
1.06 |
3 |
1.2
|
| დრეკადობის მოდული, გპა |
100.6 |
43.7 |
120.0 |
18.0
|
| თბოგამტარობა, Вт/(м⋅°C) 200°С-ზე |
1.52 |
1.07 |
51 |
0.83
|
| კუთრი თბოტევადობა, კჯ/(კგ⋅°C) 200°С-ზე |
0.77 |
0.67 |
0.46 |
0.79
|
| წრფივი გაფართოების ტემპერატურული კოეფიციენტი, 1/°С |
83.0 |
60.0 |
132 |
21
|
| წაშლის კოეფიციენტი, კგ/მ² |
1.0 |
1.4 |
— |
—
|
გამოყენება და საექსპლუატაციო თვისებები
- მაღალი მედეგობა აბრაზიულ ცვეთაზე: ვინაიდან ქვის ჩამოსხმას აქვს სიხისტის ჯგუფის 7-8 მოოსის სკალით (ფაქტობრივად, იგი მეორეა მხოლოდ ალმასის და კორუნდის შემდეგ ამ მაჩვენებლით), მისი წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად აღემატება ფოლადს, თუჯს, რეზინს, პლასტმასსა და სხვას.
- მაღალი ქიმიური მედეგობა საწარმოო მჟავებისა და ტუტეების უმეტესობის მიმართ, გარდა ფთორწყალბადმჟავისა.
- მექანიკური თვისებები უფრო დაბალი აქვს, ვიდრე ფოლადსა და თუჯს, მაგრამ საკმარისია იმისათვის, რომ ქვასამსხმელო ნაწარმმა იმუშაოს, როგორც მზიდმა მასალამ და ეფექტურად შეასრულოს მისი დამცავი ფუნქციები.
- დაბალი თბოგამტარობა და ხაზოვანი გაფართოების დაბალი კოეფიციენტი. გააჩნია გარკვეული თბოსაიზოლაციო თვისებები.
- ქვასამსხმელო ნაწარმის სიმკვრივეა 2.8-2.9 გ/სმ³, რაც 2.7-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე ფოლადის. ქვის ჩამოსხმას ტექნიკური თვისებების გარდა ემატება მისი გამოყენების ეკონომიკური მიზანშეწონილობა.
- ასევე არსებობს მთელი რიგი სპეციფიკური თვისებები: დაბალი წყლის გაჯერება, ელექტრო საიზოლაციო თვისებები და ასევე ის ფაქტი, რომ ქვის ჩამოსხმა არ ექვემდებარება დაბერებას (ანუ მისი თვისებები დროთა განმავლობაში არ იცვლება), ასევე არ წარმოქმნის რადიოაქტიურ მტვერს რადიოაქტიური ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებისას.
ზემოაღნიშნული თვისებების გათვალისწინებით, ქვასამსხმელო წარმოებამ ფართო გამოყენება ჰპოვა ინდუსტრიაში.
ლიტერატურა
- ქუთათელაძე კ., ფირცხალავა ე., „პერევისას ბაზალტი ქვასამსხმელო წარმოების ნედლეულია“, თბ., 1963
- Базальтовая вата: история и современность. — Пермь: Изд-во ИИЕТ РАН, 2003. — 124 с.
- Гинзберг А., Обручев В. В., Осипов М., Семёнов Ф. Первая электропечь для плавки диабаза должно положить начало мощной ленинградской петрургии // Техника. — 1933, 21 апреля. — № 37 (184).
- Липовский И. Е. Камнелитейное производство. — М., 1965.
- Липовский И. Е., Дорофеев В. А. Основы петрургии. — М. : Металлургия, 1972. — 319 с.
- Обручев В. В. Библиография по каменному литью // Минеральное сырьё. — 1933. — № 10. — С. 76-78.
- Обручев В. В. Свойства каменного литья // Новости техники. — 1932. — № 10. — С. 186.
- Обручев В. В. Применение изделий из каменного литья // Минеральное сырьё. — 1933. — № 10. — С. 67—68.
- Обручев В. В. Новый путь использования камня // Наука и техника. — 1933. — № 22.
- Пеликан А. Плавленые камни. Производство и использование в промышленности. — М., 1959.
- Печенкин И. Г. Начала отечественной петрургии // Базальтовые технологии. — 2013. — № 3. — С. 16—25.
- Печенкин И. Г. Становление петрургии в СССР (1920—1940-е гг.) // Вопросы истории естествознания и техники. — 2016. — Т. 37. — № 2. — С. 251—268.
- Чуйко А. В. Искусственные камни. — М. : Московский рабочий. — 197, [3] с. : ил. — 8000 экз. — УДК 671.16(G).
- Петрургия // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
სქოლიო
