ایلومینیم کرومیم سلیگ کا استعمال غیر فیرس میٹل سمیلٹن کے لیے کرومیم زرکونیئم کورنڈم اینٹوں کی تیاری کے لیے

غیر الوہ دھاتی بھٹیوں کے لیے ریفریکٹریز سخت ماحول میں کام کرتے ہیں، جیسے کہ سیسہ، زنک اور ٹن کو پگھلانے کے لیے دھوئیں والی بھٹیاں، اور سائیڈ اڑانے والی بھٹیوں کے لیے ریفریکٹریز۔ ان بھٹوں کو اعلی کمرے کے درجہ حرارت کو دبانے والی طاقت، کٹاؤ مزاحمت، کمی مزاحمت اور تھرمل جھٹکا مزاحمت کے ساتھ ریفریکٹری مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ اصل میگنیشیا کرومیم ریفریکٹریز میں دستیاب نہیں ہیں۔ ایلومینیم کروم اینٹ میں اعلی درجہ حرارت کی اچھی کارکردگی، مضبوط کٹاؤ مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، وغیرہ کے فوائد ہیں، اور یہ بنیادی طور پر نان فیرس میٹالرجیکل انڈسٹری میں بھٹے کی سلیگ لائن میں استعمال ہوتی ہے۔ تاہم، موجودہ عام کرومیم سلیگ ریفریکٹریز میں کمی کے رد عمل اور تھرمل شاک کے خلاف کمزور مزاحمت کے مسائل ہیں، جو ان بھٹوں کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے۔
ایلومینیم کرومیم سلیگ ایک ضمنی پروڈکٹ ہے جو دھاتی کرومیم کو پگھلانے پر تیار ہوتا ہے۔ اس کا بنیادی مرحلہ -Al2O3 اور Cr2O3 کا ٹھوس حل ہے۔ کیمیکل کمپوزیشن میں Al2O3 اور Cr2O3 کی کل مقدار عام طور پر 90 فیصد (w) سے زیادہ یا اس کے برابر ہوتی ہے، جو کہ ایک کارکردگی کا بہترین ریفریکٹری میٹریل ہے۔ ایلومینیم کرومیم سلیگ کو کرومیم سلیگ اینٹوں میں بنایا جا سکتا ہے اور نان فیرس بھٹوں کی ورکنگ لائننگ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ایلومینیم کرومیم سلیگ میں نجاست Na2O، Fe2O3، Si O2 اور دھاتی Cr کا مواد نسبتاً زیادہ اور غیر مستحکم ہے، جو اس کے استعمال کے اثر کو متاثر کرتا ہے۔
اس کام میں، ایلومینیم-کرومیم سلیگ، ایلومینا، اور کم کرومیم ایسک کو خام مال کے طور پر استعمال کیا گیا، اور الیکٹرک پگھلنے کے طریقہ سے ایلومینیم-کرومیم مواد کی دوبارہ ترکیب کا تجربہ کیا گیا۔ اس کے بعد، کرومیم-زرکونیم کورنڈم اینٹوں کو فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ کے ساتھ فیوزڈ ایلومینیم اور کرومیم مواد کو ملا کر تیار کیا گیا، کرومیم-زرکونیم کورنڈم برکس کے تھرمل شاک ریزسٹنس پر فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ کی مقدار کے اثر و رسوخ پر توجہ مرکوز کی۔
1 فیوزڈ ایلومینیم کرومیم مواد کا ترکیب ٹیسٹ
1.1 خام مال
خام مال ایلومینیم کرومیم سلیگ، ایلومینا پاؤڈر اور کم کرومیم ایسک ہیں جن کا ذرہ سائز 1 ملی میٹر سے کم یا اس کے برابر ہے۔ ایلومینیم کرومیم سلیگ کے اہم مراحل کرومیم کورنڈم، -Al2O3 اور دھاتی Cr ہیں۔ استعمال شدہ 300 k VA شیلنگ الیکٹرک فرنس اور 6 300 k VA ڈمپنگ الیکٹرک فرنس کے لحاظ سے ایلومینیم کرومیم سلیگ اور کم کرومیم ایسک کی کیمیائی ساخت قدرے مختلف ہوتی ہے۔
1.2 ٹیسٹ کے طریقے اور نتائج
1.2.1 300 k VA شیلنگ الیکٹرک فرنس کا الیکٹرک پگھلنے کا ٹیسٹ
ایلومینیم کرومیم سلیگ، ایلومینا پاؤڈر، اور کم کرومیم ایسک کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، تین ٹیسٹ ریشوز ڈیزائن کیے گئے تھے۔ اجزاء کو ٹیسٹ کے تناسب کے مطابق مکس کریں اور یکساں طور پر مکس کریں۔ تقریباً 1 000 کلو مرکب لیں، اسے 300k VA شیلنگ برقی بھٹی میں ڈالیں، اور 1 900-2 100 ڈگری پر پگھلیں۔ پگھلنے کے عمل کے دوران Na2O اور دیگر نجاستوں کو اتار چڑھاؤ کے لیے، سمیلٹنگ اور ریفائننگ کے مختلف اوقات ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ کل 3 بھٹیوں کا تجربہ کیا گیا، اور انہیں بھٹی کے ساتھ قدرتی ٹھنڈک کے ذریعے ٹھنڈا کیا گیا۔ پکوڑے کی ظاہری شکل کا مشاہدہ کرنے سے پتہ چلتا ہے کہ اوپری اور نچلے حصے گھنے ہوتے ہیں، اور سلیگ کور شہد کے چھتے کی شکل کا ہوتا ہے۔ ہر نمونے میں دھاتی Cr کی تھوڑی مقدار ہوتی ہے۔ مینوفیکچرنگ لاگت اور پروڈکٹ کی کارکردگی کو جامع طور پر مدنظر رکھتے ہوئے، یہ طے کیا جاتا ہے کہ بڑے پیمانے پر ٹیسٹ میں خام مال کا تناسب 3# ہے، سمیلٹنگ کا وقت 8 گھنٹے ہے، اور ریفائننگ کا وقت 40 منٹ سے زیادہ یا اس کے برابر ہے۔
1.2۔{2}} k VA ڈمپنگ الیکٹرک فرنس الیکٹرک پگھلنے کا ٹیسٹ
چھوٹے پیمانے پر تجرباتی الیکٹرک فرنس، چھوٹے فرنس باڈی اور مختصر انعقاد کے وقت کے محدود پگھلنے والے درجہ حرارت کی وجہ سے، الیکٹرک پگھلنے والے مواد کے درمیانی حصے میں ہنی کامب سلیگ کور مواد زیادہ ہے۔ لہذا، 2 100 ~ 2 200 ڈگری پر 6 300 k VA ڈمپنگ الیکٹرک فرنس میں، خام مال کے الیکٹرو فیوژن سنتھیسس ٹیسٹ کا ایک بڑا بیچ کیا گیا۔ ٹیبل 4 میں ایلومینیم کرومیم سلیگ، ایلومینا پاؤڈر، اور کم کرومیم ایسک کو خام مال کے طور پر استعمال کیا گیا ہے، اور تینوں کو 12:3:5 کے بڑے تناسب کے مطابق بیچ دیا گیا ہے، اور عام مواد 18 ٹن ہے۔ سمیلٹنگ کا وقت 8 گھنٹے ہے، اور ریفائننگ کا وقت 40 منٹ سے زیادہ یا اس کے برابر ہے۔ الیکٹرو پگھلا ہوا مواد وصول کرنے والے بیگ میں ڈالیں، اور 72 گھنٹے تک قدرتی ٹھنڈا ہونے کے بعد اسے کھولیں۔ جب توڑ پھوڑ اور انتخاب کیا گیا تو معلوم ہوا کہ اوپری حصے، نچلے حصے اور الیکٹروڈ کے ارد گرد مواد نسبتاً گھنا، سخت اور یکساں طور پر ملا ہوا ہے۔ درمیانی حصے میں مواد میں بڑے سوراخ ہیں، لیکن ساخت سخت ہے؛ نچلے حصے میں کاربن پر مشتمل فیروکروم ڈپازٹ کی ایک چھوٹی سی مقدار ہے۔
فیوزڈ ایلومینیم اور کرومیم مواد کا کیمیائی تجزیہ خام مال کی کیمیائی ساخت اور ٹیسٹ کے تناسب پر مبنی ہے۔ {{0}}.28 فیصد (w) تک، اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ تقریباً 80 فیصد Na2O سمیلٹنگ کے عمل کے دوران اتار چڑھاؤ کا شکار ہوا۔ بیچنگ کے دوران Fe2O3 کا مواد 6.3 فیصد (w) سے گھٹ کر 0.27 فیصد (w) پر سمیلٹنگ کے بعد؛ بیچنگ سے دھاتی Cr کا مواد تبدیل ہوا سمیلٹنگ کے بعد 2.48 فیصد فیصد (w) کم ہو کر 0.64 فیصد (w) ہو جاتا ہے۔ چھوٹی دھات Cr کے کچھ حصے کو چھوڑ کر Cr2O3 میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے، باقی حصہ Fe2O3 کے ساتھ فیروکروم بناتا ہے اور وصول کرنے والے پیکیج کے نیچے بیٹھ جاتا ہے۔ دھاتی Cr کا مواد کم ہو جاتا ہے، جو مرکب مواد کے استعمال کے دوران دھاتی Cr کے آکسیڈیشن کی وجہ سے پھیلنے اور ساختی ڈھیلے پن سے مؤثر طریقے سے بچ سکتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ الیکٹرو فیوژن ترکیب ایلومینیم کرومیم سلیگ خام مال میں موجود نجاست Na2O، Fe2O3، اور Cr کو مؤثر طریقے سے ہٹا سکتی ہے، اور کم Na2O اور Fe2O3 مواد کے ساتھ ایلومینیم کرومیم مرکب مواد حاصل کر سکتی ہے، اس طرح اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ اس کی طرف سے تیار refractory.
2 فیوزڈ ایلومینیم-کرومیم مواد کے ساتھ کرومیم-زرکونیم کورنڈم اینٹوں کی تیاری کا ٹیسٹ
2.1 خام مال اور نمونے کی تیاری
جانچ کے مواد میں فیوزڈ ایلومینیم اور کرومیم کے ذرات ({{0}}، 3-1، 1 ملی میٹر سے کم یا اس کے برابر) اور باریک پاؤڈر (0.088 ملی میٹر سے کم یا اس کے برابر) ترکیب شدہ مندرجہ بالا ڈمپنگ فرنس ٹیسٹ، اور فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ ذرات (3- 1 ملی میٹر کے ذرہ کا سائز)، فعال -Al2O3 پاؤڈر اور فاسفورک ایسڈ۔
اجزاء کو ٹیسٹ کے تناسب کے مطابق مکس کریں، اور مکس کرنے کے بعد 48 گھنٹے سے زیادہ کے لیے رکھ دیں۔ 230 mm × 114 mm × 65 mm کی اینٹوں کو بنانے کے لیے ایک 630 t الیکٹرک سکرو پریس کا استعمال کیا گیا، 24 گھنٹے تک 80-100 ڈگری پر خشک کیا گیا، اور 45 m3 شٹل بھٹے میں 1550 ڈگری پر 22 گھنٹے تک فائر کیا گیا۔
2.2 کارکردگی کی جانچ اور نتائج
روایتی معیارات کے مطابق بلک کثافت، ظاہری پوراسٹی، کمرے کے درجہ حرارت پر دبانے والی طاقت اور بوجھ نرم کرنے کے ابتدائی درجہ حرارت (0.2 MPa لوڈ) کی جانچ کریں۔ تھرمل جھٹکا مزاحمت کو جانچنے کے لیے ایئر کولڈ طریقہ استعمال کیا گیا۔ نمونے کا سائز 114 ملی میٹر × 40 ملی میٹر × 40 ملی میٹر تھا، اور تھرمل جھٹکا درجہ حرارت 950 ڈگری (گرمی کا تحفظ 30 منٹ) تھا۔ بوجھ نرم کرنے والے درجہ حرارت کے علاوہ، ہر آئٹم کا متوازی طور پر دو بار تجربہ کیا جاتا ہے۔ ہر نمونے میں بلک کثافت، ظاہری پوروسیٹی، نارمل درجہ حرارت کمپریشن طاقت اور بوجھ نرم کرنے کے آغاز کے درجہ حرارت میں بہت کم فرق ہوتا ہے، لیکن تھرمل جھٹکا مزاحمت بالکل مختلف ہے: فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ کے ساتھ ٹیسٹ 10 فیصد (ڈبلیو) تھرمل جھٹکوں کی تعداد میں شامل کیا گیا نمونے کا CZA-1 56 اور 51 ہے، اور نمونہ CZA-2 کے تھرمل جھٹکوں کی تعداد 5 فیصد (w) فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ کے اضافے کے ساتھ 13 اور 17 ہے، بغیر اضافے کے فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ کا۔ لائشی سے نمونے CZA-3 کے تھرمل جھٹکوں کی تعداد صرف 4 اور 5 ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ کی اضافی مقدار 10 فیصد (w) ہو، تو ہوا سے ٹھنڈا ہوا تھرمل جھٹکا مزاحمت 5 فیصد (ڈبلیو) کے ساتھ فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ سے نمایاں طور پر بہتر اور کوئی اضافہ نہیں۔
3 نتیجہ
(1) ایلومینیم کرومیم سلیگ، ایلومینا پاؤڈر، اور کم کرومیم ایسک کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، 12:3:5 کے بڑے تناسب کے ساتھ مکس کرکے، ڈمپنگ فرنس میں 2 000-2 200 ڈگری پر 8 گھنٹے تک پگھلایا جاتا ہے، حاصل شدہ کو فیوز کیا جاتا ہے۔ ایلومینیم کرومیم مواد کی ساخت کمپیکٹ ہے، اور نجاست Na2O، Fe2O3، Si O2 اور دھاتی Cr کا مواد نمایاں طور پر کم ہو گیا ہے۔
(2) فیوزڈ ایلومینیم کرومیم پیلٹس اور باریک پاؤڈر کو مرکزی خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، 10 فیصد فیوزڈ زرکونیم ملائیٹ پیلٹس (3 ~ 1 ملی میٹر) شامل کرنا، تیار شدہ کرومیم زرکونیم کورنڈم اینٹوں کی تھرمل جھٹکا مزاحمت (950 ڈگری، ایئر کولنگ) 56 گنا، اچھا تھرمل جھٹکا مزاحمت.