میگنیشیا کاربن اینٹمیگنیشیا ریت اور کاربن کا ایک جامع مواد ہے ، جس میں گریفائٹ سلیگ دخول اور سنکنرن مزاحمت کو روکنے کی کلید ہے ، جبکہ رال کاربن میگنیسائٹ کاربن اینٹوں کی ساختی طاقت کو تشکیل دیتا ہے۔ لیکن رال کاربن اور گریفائٹ دونوں میں آسانی سے آکسائڈائزڈ ہونے کی سب سے بڑی کمزوری ہوتی ہے۔
ایم جی او کاربن اینٹوں میں کاربن آکسیکرن کے دو اہم طریقے ہیں۔ ایک گیس مرحلے کے اجزاء کے ذریعہ کاربن کا آکسیکرن ، اور دوسرا سلیگ یا اسٹیل میں آکسائڈائزڈ اجزاء کا آکسیکرن۔ سلیگ یا اسٹیل میں آکسائڈائزڈ اجزاء بنیادی طور پر (Fexo) اور [O] ، وغیرہ ہیں۔ یہ آکسیکرن میگنیشیم کاربن اینٹوں میں اسی مائع مرحلے کی دراندازی کے ساتھ ہوتا ہے ، جیسا کہ فارمولا (1) اور فارمولا (2) میں دکھایا گیا ہے:
Fexo+C → Fe+Co (1)
Mno+C → Mn+Co (2)
اینٹی آکسیڈینٹ گیس مرحلے اور مائع مرحلے کے ذریعہ گریفائٹ کے آکسیکرن کو روکنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ فی الحال ، میگنیشیا کاربن اینٹوں میں استعمال ہونے والے اینٹی آکسیڈینٹ بنیادی طور پر دھات اور غیر دھات ہیں۔ دھات کے اینٹی آکسیڈینٹ میں بنیادی طور پر AL ، SI ، AL-MG ، وغیرہ شامل ہیں ، جبکہ غیر دھاتی اینٹی آکسیڈینٹ بنیادی طور پر B4C ، ZRB2 ، SIC ، وغیرہ شامل ہیں۔
دھات کے اینٹی آکسیڈینٹس میں ، سب سے زیادہ استعمال شدہ میٹل ال پاؤڈر ہے ، جو پہلے اعلی درجہ حرارت پر کاربن کے ساتھ AL4C3 تشکیل دیتا ہے ، اور AL4C3 CO (G) اور اس طرح کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ عمل کا مخصوص طریقہ کار مندرجہ ذیل ہے:
4AL +3 c=al4c3 (3)
2al +3 CO {2}} al2o 3+3 c (4)
al4c 3+6 co =2 al2o 3+9 c (5)
al2o 3+ mgo=mgo · al2O3 (6)
چونکہ دھات AL یا AL4C3 رد عمل میں حصہ لیتے ہیں ، اینٹوں میں آکسیجن کا جزوی دباؤ کم ہوتا ہے ، اور گریفائٹ اور اس طرح کی حفاظت ہوتی ہے۔ دھاتی سی کا اینٹی آکسیکرن میکانزم بھی ایسا ہی ہے۔
دھات AL کا اینٹی آکسیکرن اثر نسبتا good اچھا ہے ، جو بنیادی طور پر دو نکات سے آتا ہے۔ سب سے پہلے ، فارمولا (3) ~ (4) کے ذریعہ میگنیشیم کاربن اینٹوں میں آکسیجن کے جزوی دباؤ میں کمی ؛ دوسرا ، فارمولا (6) کے رد عمل کا حجم توسیع اثر میگنیشیم کاربن اینٹوں کی ساخت کو گھنے بنا دیتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، مساوات (3) اور (6) MGO-C اینٹوں کی اعلی درجہ حرارت لچکدار طاقت کو بھی حاصل کرتے ہیں ، یہی وجہ ہے کہ زیادہ تر MGO-C اینٹیں دھات کے ال پاؤڈر کو اینٹی آکسیڈینٹ کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔ تاہم ، چونکہ رد عمل کی مساوات (3) کے ساتھ بڑے حجم اثر کے ساتھ ہوتا ہے ، لہذا میگنیشیا کاربن اینٹوں میں شامل دھات کی مقدار عام طور پر 3 ٪ سے کم ہوتی ہے۔ اینٹی آکسیڈیشن کے عمل میں دھاتی ایس آئی کا حجم اثر نسبتا small چھوٹا ہے ، لیکن میٹل ایس آئی ایس آئی او 2 کے آکسیکرن کی وجہ سے ایم 2 (2mgo · SIO2) پیدا کرتا ہے ، جو مواد کی اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کو کم کرتا ہے۔
ایس آئی سی پیدا کرنے کے لئے کاربن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کے علاوہ ، دھاتی سی پاؤڈر بھی طاقت کو بڑھانے کے لئے وسوس جیسے ایس آئی سی ریشوں کو تشکیل دے سکتا ہے۔ لہذا ، MGO-C اینٹوں کے لئے ایک اینٹی آکسیڈینٹ کے طور پر ، دھات ال پاؤڈر اور ایس آئی پاؤڈر عام طور پر مجموعہ میں استعمال ہوتے ہیں۔ جب ایک نئی سلیگ لائن MGO-C اینٹوں کو ڈیزائن کرتے ہو تو ، دھاتی AL پاؤڈر اور ایس آئی پاؤڈر کو اینٹی آکسیڈینٹ کے طور پر شامل کیا جاتا ہے ، اور ان کی خدمت زندگی اصل روایتی سلیگ لائن MGO-C اینٹوں سے زیادہ لمبی ہوتی ہے۔ مائکرو اسٹرکچر کے نقطہ نظر سے ، ایم جی او-سی اینٹوں کو شامل ال ، سی ، وغیرہ کے ساتھ مشاہدہ اور تبادلہ خیال کیا جاتا ہے ، اور اینٹی آکسیکرن میکانزم کا تجزیہ تھرموڈینامکس کے ساتھ مل کر کیا جاتا ہے۔
دیگر دھات کے اینٹی آکسیڈینٹس کے بارے میں ، ایم جی الا مرکب عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ژانگ جن اور ژو بوکوان نے کم کاربن میگنیشیم کاربن اینٹوں میں اینٹی آکسیڈینٹ کے طور پر ایم جی ال الیئل پاؤڈر کو شامل کیا۔ ایم جی الا مصر کی کارروائی کا طریقہ کار AL کی طرح ہے ، اور ایم جی بھی ثانوی پیریکلیس پرت کی تشکیل کو تیز کرتا ہے ، جس سے میگنیشیم کاربن اینٹوں کی آکسیکرن مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جاتا ہے۔
دھات کے اینٹی آکسیڈینٹس کے مقابلے میں ، حالیہ برسوں میں غیر دھاتی اینٹی آکسیڈینٹ کا زیادہ مطالعہ کیا گیا ہے اور انہوں نے اینٹی آکسیڈینٹ کی بہت اچھی خصوصیات کو بھی دکھایا ہے۔ غیر دھاتی اینٹی آکسیڈینٹ میں بنیادی طور پر B4C ، ZRB2 ، MGB2 ، TIN ، SIC ، وغیرہ شامل ہیں ، لیکن دوسرے اینٹی آکسیڈینٹ کے مقابلے میں ، SIC کا اثر نسبتا poor ناقص ہے۔ غیر دھات اینٹی آکسیڈینٹ (B4C اور ZRB2 کو مثال کے طور پر لے کر) میگنیشیم کاربن اینٹوں میں درج ذیل رد عمل سے گزریں گے:
b4c +6 co =2 b2o 3+7 c (7)
Zrb 2+5 co=Zro 2+ b2o 3+5 c (8)
رد عمل سے پیدا ہونے والا B2O3 MGO اور دوسروں کے ساتھ ایک مسدود کرنے والی پرت کی تشکیل کے ل reac رد عمل ظاہر کرے گا ، اس طرح میگنیشیم کاربن اینٹوں کے مسلسل آکسیکرن کو روکتا ہے۔
کاربن کے بڑے پیمانے پر نقصان اور درجہ حرارت (13 0 0 اور 1500 ڈگری) اور وقت (2 ، 4 اور 6H) کے مابین عملی تعلقات کی پیمائش کرکے ، MGO-C-Recractory نمونے کی آکسیکرن مزاحمت 0 ، 1 ٪ اور 3 ٪ اینٹی آکسیڈینٹ (AL ، SI ، SIC اور B4C) کے ساتھ بڑے پیمانے پر حصہ کا موازنہ کیا گیا۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ B4C 1300 ڈگری اور 1500 ڈگری پر سب سے موثر اینٹی آکسیڈینٹ ہے ، خاص طور پر 1500 ڈگری پر ، اس کا اثر دیگر تینوں سے کہیں زیادہ بہتر ہے ، کیونکہ اینٹوں کی سطح پر ایک ناقابل تسخیر اور گھنے MG3B2O6 پرت تشکیل پاتی ہے۔ اگرچہ ایس آئی سی میگنیشیا کاربن اینٹوں کی آکسیکرن مزاحمت کو بھی بہتر بنا سکتا ہے ، لیکن اس کے مقابلے میں اس کا اثر زیادہ خراب ہے۔ تجرباتی طریقوں جیسے تھرموگراویمیٹرک تجزیہ اور ایکس رے پھیلاؤ نے اس بات کی تصدیق کی ہے کہ 3MGO · B2O3 حاصل کرنے کے لئے 1000 ڈگری سے نیچے فائرنگ کے عمل کے دوران B4C آکسائڈائزڈ ہے جو اعلی درجہ حرارت پر مستحکم ہے۔
ایم جی بی 2 اور دیگر اینٹی آکسیڈینٹ میگنیشیا کاربن ریفریکٹری مواد میں استعمال ہوتے تھے۔ وہ کاربن دفن اور ہوا کے ماحول میں کیلک لگائے گئے تھے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اینٹی آکسیڈینٹ اثر B4C سے کمتر اور AL پاؤڈر اور ایس آئی پاؤڈر سے بہتر تھا۔ اس کی نشاندہی کی گئی کہ میگنیشیا کاربن ریفریکٹری مواد میں ایم جی بی 2 کے معقول اضافے کے بڑے حصے میں تقریبا 3 3 ٪ تھا۔ بغیر کسی اضافے کے دو MGO-C اینٹوں کے نمونے اور 2 ٪ کاربن پر مشتمل ٹن تیار کیے گئے تھے۔ سلیگ کٹاؤ مزاحمتی ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ٹن کے ساتھ نمونے کی سلیگ کٹاؤ مزاحمت نمونے کے بغیر نمونے کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر تھی۔ ٹن میگنیسائٹ کاربن اینٹوں کی سلیگ کٹاؤ کے خلاف مزاحمت کو بہتر بنانے کی سب سے بڑی وجہ یہ ہے کہ رد عمل کی پرت میں ٹن کا آکسیکرن پروڈکٹ ٹیو 2 سی اے او کے ساتھ سی اے او کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے تاکہ کیٹیو 3 تشکیل دیا جاسکے جس میں 197 0 ڈگری کے پگھلنے والے مقام کے ساتھ CATIO3 تشکیل دیا جاتا ہے۔ ٹیو 2 کی تشکیل شدہ پرت میں ٹن کے آکسیکرن کے ذریعہ سی ، سی اے او ، اور ایم جی او کے ساتھ رد عمل ظاہر ہوتا ہے تاکہ کیٹیو 3 اور 2 ایم جی او تشکیل دیا جاسکے۔ TIO2 ، TIC ، TI (C ، N) ٹھوس حل ، وغیرہ تمام اعلی پگھلنے والے نقطہ معدنیات کے مراحل ہیں ، جو سلیگ کی واسکاسیٹی میں اضافہ کرتے ہیں اور سلیگ کے دخول کو کم کرتے ہیں ، اس طرح میگنیشیم کاربن اینٹوں کی سلیگ کٹاؤ مزاحمت کو بہتر بناتے ہیں۔ مزید برآں ، جب ٹن (بڑے پیمانے پر حصہ ، 2 ٪) ، ایلومینیم پاؤڈر (بڑے پیمانے پر حصہ ، 1 ٪) اور بی 4 سی (بڑے پیمانے پر فریکشن ، 0.5 ٪) مجموعہ میں استعمال ہوتے ہیں تو ، اعلی درجہ حرارت لچکدار طاقت ، آکسیکرن مزاحمت اور ایم جی او-سی اینٹوں کی سلیگ سنکنرن مزاحمت میں نمایاں بہتری آتی ہے۔
