ہلکی ریفریکٹری اینٹوں سے مراد کم تھرمل چالکتا اور کم حرارت کی گنجائش والی ریفریکٹری اینٹوں کو کہا جاتا ہے جسے تھرمل بھی کہا جاتا ہے۔موصلیت ریفریکٹری اینٹوں. ہلکی پھلکی ریفریکٹری اینٹوں میں عام طور پر زیادہ پوروسیٹی اور کم بلک کثافت ہوتی ہے، اور اسے عام طور پر تھرمل انسولیٹنگ ریفریکٹری اینٹ بھی کہا جاتا ہے۔ روایتی ہلکی ریفریکٹری اینٹوں میں کٹاؤ کے خلاف مزاحمت، طاقت اور پہننے کی مزاحمت کم ہوتی ہے۔ وہ عام طور پر کام کرنے والی سطح کے مواد کے طور پر براہ راست استعمال نہیں ہوتے ہیں، لیکن کام کرنے والی سطح کے پیچھے موصلیت کی تہوں کے طور پر رکھے جاتے ہیں۔ تاہم، ہلکی وزن کی موصلی ریفریکٹری اینٹیں کام کرنے والی سطح کے جتنی قریب ہوں گی، ان کا تھرمل موصلیت کا اثر اتنا ہی بہتر ہوگا۔ توانائی کے تحفظ اور اخراج میں کمی کے لیے بڑھتے ہوئے تقاضوں کے ساتھ، اعلیٰ طاقت، اعلیٰ درجہ حرارت سے بچنے والی اور کٹاؤ کے خلاف مزاحم ہلکی پھلکی ریفریکٹری اینٹوں کی ترقی اور تحقیق پر جو براہ راست کام کرنے والی سطح پر استعمال کی جا سکتی ہیں۔
1. ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کی درجہ بندی
ہلکی پھلکی اینٹوں، صنعتی بھٹوں میں ایک اہم تھرمل موصلیت کا مواد، کیمیائی معدنی ساخت میں فرق کے ساتھ ساتھ استعمال کے درجہ حرارت، وجود کی شکل اور مائیکرو اسٹرکچر کی مختلف خصوصیات کی بنیاد پر مختلف طریقوں سے درجہ بندی کی جاتی ہے۔
کیمیائی معدنی ساخت کے نقطہ نظر سے، موصلیت کی ریفریکٹری اینٹوں کے خاندان میں ایلومینا موصلیت کی اینٹیں، ہائی ایلومینا ہلکی وزن کی اینٹیں، ملائیٹ لائٹ ویٹ موصلیت کی اینٹیں، سلیکا ہلکی اینٹیں، مٹی کی موصلیت والی ریفریکٹری اینٹیں، ورمیکولائٹ لائٹ ویٹ برکس اور لائٹ ویٹ برکس شامل ہیں۔ ہر مواد اپنی منفرد کیمیائی ساخت اور معدنی ساخت کی وجہ سے مختلف ریفریکٹری خصوصیات اور قابل اطلاق منظرناموں کی نمائش کرتا ہے۔
استعمال کے درجہ حرارت پر غور کرتے وقت، ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کی درجہ بندی زیادہ بہتر ہوتی ہے۔ ریبرننگ سکڑنے کی شرح کے درجہ حرارت کے معیار کے مطابق 1%~2% سے زیادہ نہیں، ہم اسے کم درجہ حرارت والی ہلکی ریفریکٹری اینٹوں میں تقسیم کر سکتے ہیں (درجہ حرارت 600 ڈگری سے نیچے استعمال کریں)، درمیانے درجے کی ہلکی ریفریکٹری اینٹوں (درجہ حرارت 600 اور 1200 کے درمیان استعمال کریں۔ ڈگری ) اور زیادہ درجہ حرارت والی ہلکی پھلکی ریفریکٹری اینٹوں (درجہ حرارت سے زیادہ استعمال کریں۔ 1200 ڈگری)۔ ان میں سے، اعلی درجہ حرارت کی ہلکی پھلکی ریفریکٹری اینٹیں اپنی بہترین تھرمل موصلیت کی خصوصیات کی وجہ سے صنعتی بھٹوں میں ایک ناگزیر موصلیت کا مواد بن گئی ہیں۔
اس کے علاوہ، ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کی وجودی شکل بھی اس کی درجہ بندی کے لیے ایک اور جہت فراہم کرتی ہے۔ پاؤڈرڈ، شکل والی، ریشے والی اور جامع ہلکی پھلکی ریفریکٹری اینٹیں، مختلف شکلوں کی یہ ہلکی ریفریکٹری اینٹیں نہ صرف مختلف ایپلیکیشن منظرناموں کی ضروریات کو پورا کرتی ہیں بلکہ ریفریکٹری ٹیکنالوجی کے تنوع اور جدت کو بھی ظاہر کرتی ہیں۔
آخر میں، مائیکرو اسٹرکچر کے نقطہ نظر سے، ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کو گیس فیز مسلسل ساخت کی قسم، ٹھوس فیز مسلسل ساخت کی قسم اور ٹھوس فیز اور گیس فیز مسلسل ساخت کی قسم میں بھی تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ درجہ بندی کا یہ طریقہ نہ صرف ہلکے وزن کی موصلیت کی ریفریکٹری اینٹوں کے اندر موجود مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے، بلکہ ان کی کارکردگی کو ہماری گہرائی سے سمجھنے اور بہتر بنانے کے لیے ایک سائنسی بنیاد بھی فراہم کرتا ہے۔
2. ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کی تھرمل موصلیت کا اصول
ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کی تیاری میں جو بنیادی اصول اپنایا جاتا ہے وہ ہے مواد کی تھرمل چالکتا کو کم کرنا۔ چونکہ ہلکی ریفریکٹری اینٹوں میں بڑی تعداد میں voids ہوتے ہیں، اس لیے ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کے ذریعے حرارت کی منتقلی کی شکل ٹھوس مرحلے اور گیس کے مرحلے کے درمیان حرارت کی منتقلی ہے۔ ٹھوس مرحلے کی حرارت کی منتقلی کی شکل بنیادی طور پر ترسیل ہے، اور گیس کے مرحلے کی حرارت کی منتقلی کی شکل زیادہ پیچیدہ ہے: اعلی درجہ حرارت والے علاقے سے موصلیت کے مواد کے اندر تک گرمی کی منتقلی کے عمل میں، سوراخوں کا سامنا کرنے سے پہلے، گرمی کی ترسیل کا اثر ٹھوس مرحلے میں ہوتا ہے۔ چھیدوں کا سامنا کرنے کے بعد، حرارت کی منتقلی کے راستے دو ہو جاتے ہیں: ٹھوس مرحلے کے ذریعے جاری رکھنا اور سوراخوں کے ذریعے منتقل ہونا۔ اس حصے کے لیے جو ٹھوس مرحلے کے ذریعے منتقل ہوتا رہتا ہے، ترسیل کی سمت میں تبدیلی کی وجہ سے، حرارت کی ترسیل کے راستے کا فاصلہ بہت زیادہ بڑھ جاتا ہے، یعنی تھرمل مزاحمت بڑی ہو جاتی ہے۔ سوراخوں کے ذریعے منتقل ہونے والی حرارت میں گیس کے ذریعے ترسیل، کنویکشن اور ریڈی ایشن گرمی کی منتقلی شامل ہے۔ گرمی کی منتقلی کے مختلف طریقوں کی مخصوص شرائط درج ذیل ہیں:
(1) حرارت کی ترسیل: عام حالات میں گیس کی تھرمل چالکتا بہت کم ہوتی ہے۔ سب سے ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کے سوراخوں میں گیس ہوا ہے۔ جدول 9 مختلف درجہ حرارت پر ہوا کی تھرمل چالکتا کو ظاہر کرتا ہے۔ ہوا کی تھرمل چالکتا ٹھوس مواد کی نسبت بہت چھوٹی ہے۔ لہذا، pores کے ذریعے منتقل گرمی بہت کم ہے.
(2) کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر: کنویکشن ہیٹ ٹرانسفر بنیادی طور پر گیس کے بہاؤ کے ذریعے ہوتا ہے۔ چونکہ زیادہ تر ہلکے وزن کی موصلیت کی ریفریکٹری اینٹوں میں سوراخ بہت چھوٹے ہوتے ہیں، اس لیے چھیدوں میں ہوا کا بہاؤ بہت محدود ہو جائے گا، گیس کے بہاؤ کی رفتار بہت کم ہے، اور حرارت کی منتقلی بھی بہت کم ہے۔ چھیدوں کا سائز جتنا چھوٹا ہوگا، سوراخوں میں ہوا کی روانی اتنی ہی خراب ہوگی، اور نقل و حمل کے ذریعے منتقل ہونے والے مائع کی مقدار اتنی ہی کم ہوگی۔ جب تاکنا قطر تاکنا میں گیس کے مالیکیولز کے آزاد راستے سے چھوٹا ہوتا ہے، تو گیس کے مالیکیول حرکت کرنا بند کر دیتے ہیں اور گیس کی نقل و حرکت کے ذریعے کوئی حرارت منتقل نہیں ہوتی ہے۔
(3) ریڈی ایٹیو حرارت کی منتقلی: چونکہ زیادہ تر ہلکی ریفریکٹری اینٹوں کے سوراخوں میں گیس ہوا ہے، اور گیس کے مالیکیول زیادہ تر N2 اور O2 ہیں، اس لیے وہ تمام ہم آہنگ ڈائیٹومک مالیکیولر ڈھانچے ہیں۔ ان گیس کے مالیکیولز کی تابکاری کو جذب کرنے اور خارج کرنے کی صلاحیت نسبتاً کم ہے۔ لہذا، چھیدوں کے ذریعے تابکاری حرارت کی منتقلی بنیادی طور پر چھیدوں کی اعلی درجہ حرارت والی دیوار کے ذریعے کم درجہ حرارت والی دیوار تک ہوتی ہے۔ لیکن مجموعی طور پر، pores کے ذریعے تابکاری حرارت کی منتقلی بہت بڑی نہیں ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ چھیدوں کا وجود ہلکی پھلکی ریفریکٹری اینٹوں کی تھرمل موصلیت کی صلاحیت میں بہت مدد کرتا ہے۔ بہت سے معاملات میں، تھرمل موصلیت کے مواد کا ڈیزائن pores کے تعارف کے ارد گرد کیا جاتا ہے.
