Основное назначение СОЖ - съем выделяющегося при металлорезании тепла, облегчение обработки металлов и защита обрабатываемого инструмента от износа при резании металлов и их прокате, где возникает большое напряжение (например, при резании металла на токарном станке в точке снятия стружки температура может достигать 1500^оС и давление - 4000 МПа).

Существует три типа СОЖ - масляные, водно-масляные и водные.

Масляные СОЖ - высокоочищенные парафино-нафтеновые базовые минеральные масла вязкостью при 50^оС до 45 мм²/с с добавкой к ним до 20 % растительных масле или синтетических жирных кислот, а также композиций присадок (8-10 %). В состав последних входят хлорпарафины, сульфат кальция, окисленный петролатум и др. Масляные СОЖ (марки В-29б, В-32к и В-35) применяют главным образом в прокате цветных и черных металлов и при обработке твердых и вязких сталей (нержавеющих, жаропрочных). Показатели качества масляных СОЖ: вязкость от 4 до 45 мм²/с, температура вспышки от 120 до 180^оС, содержание серы от 0,2 до 2,0% мас. Нормируется также коррозионная активность по отношению к металлу и термостабильность.

Водно-масляные СОЖ - коллоидный раствор 6-10 различных компонентов в воде. Основным из этих компонентов является эмульсол, состоящий на 75-85% из минерального (индустриального) масла вязкостью при 50^оС до 40 мм²/с и нескольких присадок специфичного действия (эмульгаторы, антиокислители и др.). Эмульсолы марок Э-2, Э-3, ЭТ-2, ЭГТ, ЭМУС и др. различаются вязкостью, составом компонентов и назначением. Для получения водно-масляных СОЖ эмульсол на месте разбавляют водой (2-10% эмульсола в растворе).

ПРОИЗВОДСТВО БИТУМОВ

К вопросу о названиях. "Асфалес" – по-гречески значит надежный, вечный, а слово "битум" происходит от санскритского "Гвитумен", обозначающего смолу. Это самые древние строительные материалы из известных человечеству. Они отличаются поразительной долговечностью; так, например, в г. Мохенджо-Даро (Пакистан) до сих пор цела облицовка бассейна, выполненная из природного асфальта пять тысяч лет тому назад, а в Сирии – гидроизоляция туннелей под Ефратом и висячих садов дворца Семирамиды, осуществленные еще в XIV веке до н. э.

По данным 1989 г. ведущее место в потреблении битумов занимали США, где оно почти в 2 раза больше, чем в европейских странах. Это объясняется разветвленностью сети дорог и большой нагрузкой автотранспорта. На 1 млн. населения протяженность дорог в США и Канаде составляла около 23 тыс. км., что в 3,5 раза больше, чем в ФРГ. Производство битумов в СССР было меньше, чем в Японии и Франции в 1,3-1,5 раза, Бельгии, Швейцарии, Норвегии и Голландии в 1,6-1,7 раза, ФРГ и Австрии в 2, Канаде в 5,5 и США в 3,9 раза. Доля дорожных покрытий с применением битума в СССР составляла 93-95 % всех усовершенствованных покрытий, на покрытия с применением цементобетона падало лишь 3-5 %.

В этот период потребность в битумах удовлетворялась на 80 %, а по дорожным битумам на 63 %.

Преобладающее количество битумов вырабатывалось на установках средней (200-300 тыс. т/год) и большой (500-1200 тыс. т в год) мощности.

Если рассматривать более близкое время, то в качестве примера потребности в битумах можно привести данные, приведенные на ряде сайтов. Из них видно, что производство битумов является чрезвычайно востребованным и в настоящее время переживает интенсивное развитие. Эти данные приведены в Приложениях 1 и 2 и прежде всего адресованы студентам-экономистам, однако могут быть весьма полезны и студентам-химикам для формирования представлений о назначении продукции, получаемой на изучаемых ими технологических объектов.

Следует отметить, что в этой информации много планов различных предприятий, компании и прогнозов аналитиков. Сейчас внимательный читатель, следящий за событиями в России и за рубежом, может выступить «футурологом» a la Станислав Лем и посмотреть насколько оправданными оказались эти прогнозы.

КЛАССИФИКАЦИЯ БИТУМОВ

Под термином «битум» понимают жидкие, полутвердые или твердые соединения углерода и водорода с небольшим количеством кислород-, серо- азотсодержащих веществ и металлов и значительным содержанием асфальто-смолистых веществ, хорошо растворимых в сероуглероде, хлороформе и других органических растворителях. Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, углей и сланцев.

В зависимости от характера применения отечественные битумы подразделяют на группы, подгруппы и марки.

Дорожные битумы разделяют на вязкие и жидкие.

Вязкие битумы используют в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий. Основное количество таких битумов в России вырабатывается в соответствии с ГОСТ 22245-90. Его требования приведены в табл. 6.1.

В соответствии с ГОСТ 22245-90 вырабатываются вязкие битумы двух типов БНД и БН. Все битумы маркируются по пенетрации при 25^оС (о пенетрации и других малакометрических свойствах подробно см. [5]). При равной пенетрации при 25^оС битумы БНД имеют более высокую температуру размягчения, более низкую температуру хрупкости и большие значения пенетрации при 0^оС, чем битумы БН. Для битумов БНД устанавливаются требования по дуктильности при 0^оС, а требования по дуктильности при 25^оС менее строгие в сравнении с битумами БН. Требования к термостабильности битумов БНД более жесткие.

Таблица 6.1.