کون سا خام مال ایلومینیم-میگنیشیم لاڈل کاسٹبلز کی سلیگ مزاحمت کو متاثر کرتا ہے

اب لاڈل ریفائننگ کا ایک اہم سامان بن چکا ہے، لہٰذا الکلائن اینٹیں لاڈل کی استر کے لیے ایک اہم ریفریکٹری مواد بن گئی ہیں، اور ان کا استعمال مختلف تعمیراتی طریقوں کے ساتھ مل کر کیا جاتا ہے، جیسے سلیگ لائن کے لیے Mg OC اینٹوں، اور ایلومینیم۔ - لیڈل کے نیچے اور دیوار کے لئے میگنیشیم۔ کاسٹ ایبل۔ سلیگ لائن کے استعمال کے حالات خاص طور پر سخت ہیں، اور اندرونی استر کا نقصان بھی سب سے زیادہ سنگین ہے۔ عملی ایپلی کیشنز میں، ریفریکٹری مواد کو سٹیل سلیگ کے نقصان پر خصوصی توجہ دی جانی چاہئے۔
ریفریکٹری مواد کو اسٹیل سلیگ کے نقصان کو بنیادی طور پر دو پہلوؤں میں تقسیم کیا گیا ہے، ایک کٹاؤ، اور دوسرا دخول۔ جب سلیگ اینٹوں میں گھس جاتا ہے تو، اینٹوں میں ایک میٹامورفک پرت بنتی ہے، اور میٹامورفک پرت اور غیر ترمیم شدہ پرت کا استعمال کے دوران سردی اور گرمی کے درمیان مسلسل تبادلہ ہوتا ہے، اور توسیعی گتانک میں فرق دراڑ اور ساختی چھیلنے کا سبب بنتا ہے۔ لہذا، لاڈل کاسٹ ایبل بنیادی طور پر میٹرکس کو مضبوط کرنا، سلیگ کے دخول کو کم کرنا اور میٹامورفک پرت کی تشکیل کو کمزور کرنا ہے۔
1 ٹیسٹ
1.1 خام مال اور ٹیسٹ پلان
مجموعی طور پر استعمال شدہ سفید کورنڈم ہے جس میں دانوں کا سائز ہے {{0}, 5-3, 3-1 اور 1 ملی میٹر سے کم یا اس کے برابر، w(Al2O3)=98۔ 5 فیصد؛ 1-0 ملی میٹر پلیٹ کورنڈم، w(Al2O3)=98.5 فیصد ; اس سے کم یا اس کے برابر 0.074 ملی میٹر میگنیشیم ایلومینیم اسپنل پاؤڈر، w(Al2O3)=78.5 فیصد , w(Mg O)=20 فیصد ; 0.088 ملی میٹر فیوزڈ میگنیشیا پاؤڈر سے کم یا اس کے برابر، w(Mg O)=96.5 فیصد ; 3μm سے کم یا اس کے برابر -Al2O3 باریک پاؤڈر، w(Al2O3)=98.5 فیصد ; خالص کیلشیم ایلومینیٹ سیمنٹ، w(Al2O3)=70 فیصد، w(CaO)=29 فیصد۔
فیوزڈ وائٹ کورنڈم ایگریگیٹ 55 فیصد (ڈبلیو)، ٹیبلولر کورنڈم ایگریگیٹ 10 فیصد (ڈبلیو)، فائن کورنڈم پاؤڈر، میگنیشیا پاؤڈر، میگنیشیا-ایلومینیم اسپینل پاؤڈر اور -Al2O3 پاؤڈر 32 فیصد (w)، ایلومینیم کیلشیم ایسڈ سیمنٹ 3 فیصد (ڈبلیو) w) میگنیشیا اور اسپنل کے مواد کو تبدیل کرنے کے لیے ملایا جاتا ہے۔
1.2 ٹیسٹ کا عمل اور کارکردگی کا ٹیسٹ
تیار کردہ نمونے کو وائبریٹ کیا گیا اور اسے 40 mm×40 mm×160 mm کے سانچے میں ڈالا گیا، اور اسے 24 گھنٹے تک قدرتی علاج کے ذریعے ڈھالا گیا۔ 24 گھنٹے کے لیے 110 ڈگری، 3 گھنٹے کے لیے 1000 ڈگری، اور 3 گھنٹے کے لیے 1600 ڈگری پر ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد، ہیٹ ٹریٹمنٹ کی پیمائش کی گئی۔ کارکردگی، سلیگ سنکنرن ٹیسٹ کے لئے جامد کروسیبل طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے. نمونہ بنانے کی سمت کے ساتھ، کروسیبل بنانے کے لیے نمونے کی اوپری سطح کے بیچ میں 40 ملی میٹر کی گہرائی اور 38 ملی میٹر اور 33 ملی میٹر کے اندرونی قطر کے ساتھ سوراخ کریں۔ ہلنے، بننے اور 110 ڈگری پر 24 گھنٹے تک بیک کرنے کے بعد، ہر ایک کروسیبل میں سوراخ رکھے جاتے ہیں۔ 50 جی سلیگ ڈالیں (سلیگ کی کیمیائی ساخت (ڈبلیو) یہ ہے: Fe2O3 24.97 فیصد، Al2O3 6.63 فیصد، CaO 16.13 فیصد، Si O2 9.47 فیصد، Ti O2 1.1 فیصد، MnO2 0.2 فیصد، Na2O 0.05 فیصد، K2O 0.01 فیصد) 1600 ڈگری برقی بھٹی میں ڈالا گیا اور 3 گھنٹے تک رکھا گیا۔ قدرتی ٹھنڈک کے بعد، کروسیبل سیکشن کے ساتھ کاٹیں، سلیگ سنکنرن کے علاقے اور دخول کے علاقے کی پیمائش کریں، اور سلیگ سنکنرن انڈیکس کا حساب لگائیں (سلیگ سنکنرن کا علاقہ / اصل نالی محوری کراس سیکشنل ایریا × 100 فیصد) اور پارگمیٹی انڈیکس (پرمییشن ایریا/کراس) - اصل نالی کے محور کا سیکشنل ایریا × 100 فیصد)۔
2 نتائج اور تجزیہ
2.1 طبعی خصوصیات
میگنیشیا کے بڑھنے اور اسپنل پاؤڈر کی کمی کے ساتھ، ہر درجہ حرارت والے حصے میں نمونے A اور B کی لچکدار اور کمپریسی طاقتیں نمونہ C کے مقابلے زیادہ ہیں۔ درمیانی اور کم درجہ حرارت والے حصوں میں تین قسم کے نمونوں کی طاقتیں ہیں۔ زیادہ مختلف نہیں. فرق واضح ہے۔ 1600 ڈگری پر فائر کرنے کے بعد، میگنیشیا کے مواد میں اضافہ کے ساتھ تین نمونوں کی توسیع آہستہ آہستہ بڑھ گئی۔ A نمونے کی بقایا توسیع 0.48 فیصد تھی، پورسٹی کم تھی، اور حجم کا استحکام زیادہ تھا۔ جبکہ C نمونہ 1.13 فیصد تھا، بقایا توسیع سب سے بڑی ہے۔
2.2 میکرو مشاہدہ اور سلیگ کٹاؤ کے بعد نمونے کا سلیگ سنکنرن انڈیکس
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ تینوں نمونوں کی سلیگ سنکنرن کے بعد مکمل طور پر ظاہر ہوتی ہے، اور سنکنرن کی کوئی واضح علامت نہیں ہے۔ 1600 ڈگری پر sintering کے بعد، سلیگ کی رسائی غالب ہے. سلیگ کا دراندازی والا حصہ سیاہ سے بھورا ہو جاتا ہے، اور منتقلی زون آہستہ آہستہ اندر سے باہر کی طرف کم ہو جاتا ہے۔ نالی میں باقی سلیگ کو بیچ میں بیلناکار سکڑنا کہا جاتا ہے۔ نمونہ A میں افقی اور عمودی دراڑیں تھیں، اور سلیگ آہستہ آہستہ اعلی درجہ حرارت کے نیچے دراڑوں میں گھس گیا، اور اندرونی باقیات کی مقدار زیادہ نہیں تھی، اور سنکنرن مزاحمت اوسط تھی۔ کروسیبل میں نمونہ B سلیگ کا دخول نمونے A اور C کے مقابلے میں کم ہے، اور باقیات کی مقدار نمونے A سے زیادہ ہے۔ نمونہ C میں بڑے حجم کی توسیع کی وجہ سے نسبتاً زیادہ اندرونی سوراخ ہیں۔ سلیگ سوراخوں کے ذریعے میٹرکس میں داخل ہوتا ہے اور اعلی درجہ حرارت پر مائع مرحلے کے ذریعے پھیل جاتا ہے، جس سے پارگمی پرت میں دراڑیں اور ڈھیلے ڈھانچے پڑ جاتے ہیں۔ کروسیبل کے اندر باقیات کی مقدار A اور B کے نمونوں سے زیادہ ہے۔
میگنیشیا کے بڑھنے کے ساتھ، اینٹی ایروشن انڈیکس آہستہ آہستہ بڑھتا ہے، اور اینٹی پارگمیبلٹی انڈیکس پہلے کم ہوتا ہے اور پھر بڑھتا ہے۔ ایک طرف، میگنیشیا میں Mg O Al2O3 کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ حجم میں توسیع پیدا کرنے کے لیے اسپنل پیدا کرے، اور اضافی میگنیشیا Mg O اسپنل میں ٹھوس تحلیل ہو جاتا ہے۔ 1600 ڈگری پر فائر کرنے کے بعد، نمونہ C میں میگنیشیا کا مواد زیادہ ہوتا ہے اور مصنوعی اسپنل کی سب سے بڑی توسیع ہوتی ہے۔ ضرورت سے زیادہ پھیلنے سے انڈیلنے والے جسم کی اعلی پورسٹی اور کم طاقت ہوگی، جس کی وجہ سے سلیگ آسانی سے میٹرکس میں گھس جائے گا اور تھرمل سپلنگ کا سبب بنے گا۔ دوسری طرف، سلیگ میں FeO اور MnO اسپنل کے ساتھ ایک ٹھوس حل تشکیل دے سکتے ہیں: FeO جمع MnO جمع MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3۔ سلیگ میں Si O2 بہت زیادہ ہو جاتا ہے اور بہت چپچپا ہو جاتا ہے۔ چونکہ سلیگ کے دخول کی گہرائی (L) مساوات پر منحصر ہے: جہاں σ سلیگ کی سطح کا تناؤ ہے، ڈالنے والے جسم کا پوروسیٹی رداس ہے، t سلیگ کے دخول کا وقت ہے، ڈالنے والے جسم اور سلیگ کے درمیان رابطہ کا زاویہ ہے۔ ، اور سلیگ viscosity ہے. اس سے اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ L کا الٹا متناسب ہے۔ میٹرکس میں Al2O3 سلیگ میں CaO کو پکڑ سکتا ہے، کاسٹبل میں شامل اسپنل سلیگ میں FeO اور MnO کو مضبوط کر سکتا ہے، جو سلیگ کی چپکنے والی اور پگھلنے والی جگہ کو بڑھا سکتا ہے، اور سلیگ کے دخول کو روک سکتا ہے۔ یہ دو اثرات کر سکتے ہیں سلیگ دخول مزاحمت میں کمی کو کم سے کم دبا دیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، جیسا کہ MgO کا مواد بڑھتا ہے، مصنوعی میگنیشیا-ایلومینیم اسپنل میں Mg O سے Al2O3 کا تناسب جتنا زیادہ ہوگا، اس کی سنکنرن مزاحمت اتنی ہی زیادہ ہوگی، اس لیے نمونہ C سنکنرن مزاحمت کا اشاریہ نمونے A اور B سے زیادہ ہے۔ نمونہ C میں Mg O کا مواد نسبتاً زیادہ ہے، اور توسیع بڑی ہے۔ مناسب توسیع کی وجہ سے پیدا ہونے والے مائیکرو کریکس دراڑوں کی توسیع کو منظم کر سکتے ہیں، لیکن ضرورت سے زیادہ توسیع حجم کو بڑھا دے گی اور سلیگ کے دخول کو کنٹرول کرنے کا اثر کھو دے گی، جس کی وجہ سے سلیگ میٹرکس میں گھس جائے گی۔ ہیٹ اسپلنگ واقع ہوئی، جس کے نتیجے میں نمونہ C کا اعلی پارگمیتا انڈیکس ہے۔
سنکنرن طریقہ کار کے مطالعہ کے مطابق [8]، حفاظتی زون بنانے کے لیے پگھلے ہوئے سلیگ اور لاڈل ورکنگ استر کے رد عمل کی وجہ سے، اندرونی استر کو پگھلے ہوئے سلیگ سے مزید خراب نہیں کیا جا سکتا۔ اس حفاظتی تہہ کی پٹی میں، استر کے ساتھ رابطے میں سلیگ میں زیادہ تر آئرن آکسائیڈ اور مینگنیج آکسائیڈ اسپائنل جالی کے ڈھانچے میں تحلیل ہو کر ٹھوس محلول بناتے ہیں۔ سلیگ میں آئرن آکسائیڈ Al2O3 کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے آئرن-ایلومینیم اسپنل پیدا کرتا ہے اور اس کی وجہ سے پھیلنے والی توسیع اہم نہیں ہے۔ اگرچہ سلیگ میں CaO CA6 پیدا کرنے کے لیے Al2O3 کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس میں بہت زیادہ توسیع ہوگی، لیکن یہ Al2O3 کے ساتھ سلیگ میں CaO اور Si O2 کے رد عمل سے متوازن ہے تاکہ مائیمائٹ یا اینورتھائٹ اور دیگر کم پگھلنے والے معدنیات پیدا ہوں۔ لہٰذا، لاڈل ورکنگ لائننگ اور پگھلے ہوئے سلیگ کے درمیان رد عمل سے پیدا ہونے والے ہائی پگھلنے والے پوائنٹ اور کم پگھلنے والے پوائنٹ کے معدنیات کا مجموعہ لاڈل ورکنگ استر کے لیے ایک گرم سطح کی حفاظتی تہہ فراہم کرتا ہے، اس طرح لاڈل ورکنگ استر کے مزید کٹاؤ کو کم سے کم کرتا ہے۔
اس کے علاوہ، جب سلیگ کی کیمیائی ساخت ریفریکٹری مواد میں گھس جاتی ہے اور اس کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے، تو دراندازی والے حصے کا مرکزی کرسٹل بانڈ کم ہو جاتا ہے، اور یہ تسلسل کے بہاؤ سے آسانی سے ختم ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے ریفریکٹری مواد مزید بے نقاب ہو جاتا ہے۔ ، اور ریفریکٹری مواد بے نقاب نہیں ہوتا ہے۔ دراندازی والے حصے پر کیمیائی حملہ کیا جاتا ہے [9]۔ اس کے برعکس، جب دراندازی والے حصے کو ختم کرنے کے لیے کوئی میکانکی کارروائی نہیں ہوتی ہے، تو کیمیائی حملہ آہستہ آہستہ ہوتا جائے گا اور تھرمل درجہ حرارت کے میلان کی وجہ سے رک جائے گا۔ تھرمل سائیکلنگ کے عمل میں، پارگمی پرت کو کبھی بھی پارگمی پرت کے ذریعے چھیل نہیں دیا گیا ہے، لہذا لاڈل کاسٹ ایبل ڈھانچہ چھیلنا دخول کی گہرائی سے محدود ہوگا۔ لاڈل کاسٹبل کے مختلف حصوں کی ضروریات بھی مختلف ہیں۔ لاڈل وال کاسٹ ایبل کو دھات کی چادر سے کنٹرول کیا جاتا ہے اور یہ عملی ایپلی کیشنز میں آزادانہ طور پر نہیں پھیلے گا۔ طویل خدمت زندگی کے لیے، اعلی درجہ حرارت کے علاج کے بعد کم لکیری توسیع کی شرح کے ساتھ Al2O3-MgO کو منتخب کرنا ضروری ہے۔ ایک ہی وقت میں کاسٹ ایبل، غیر فلاکنگ اور سنکنرن مزاحم۔ بیگ کا نچلا حصہ بیگ کی دیوار سے مختلف ہے، بیگ کے نچلے حصے کی بائنڈنگ فورس چھوٹی ہے، اور سوجن اور تیرنے کے نقصان کی وجہ سے زیادہ توسیع والے مواد کو یہاں لگانا مشکل ہے۔ آرکنگ کو روکنے اور سلیگ کی دخول کو دبانے کے لیے، اعلی حجم کے استحکام اور اچھے تھرمل شاک کے ساتھ کورنڈم-اسپائنل کاسٹبلز کلیڈنگ نیچے ایپلی کیشنز کے لیے پہلا انتخاب بن گئے ہیں۔ فی الحال، B-گروپ فارمولے کو ایک بڑے گھریلو اسٹیل پلانٹ کی 110t لاڈل وال پر کامیابی سے لاگو کیا گیا ہے، جس کی اوسط سروس لائف 180-200 بھٹیوں کی ہے، جن میں سے 30 فرنس LF ریفائننگ ہیں، اور بقایا موٹائی لاڈل کی دیوار 70 ملی میٹر ہے۔
3 نتیجہ
سلیگ کٹاؤ مزاحمت اور کاسٹبلز کی پارگمیتا مزاحمت اکثر متضاد ہوتی ہے، اور کٹاؤ کی مزاحمت اور پارگمیتا مزاحمت کو استعمال کی مخصوص شرائط کے مطابق تولا جانا چاہیے۔ اس تجربے میں، جب فیوزڈ میگنیشیا پاؤڈر کی مقدار 4 فیصد (w) ہے اور فیوزڈ میگنیشیا-ایلومینیم اسپائنل پاؤڈر کی مقدار 8 فیصد (w) ہے، تو ایلومینیم-میگنیشیم لیڈل کاسٹبل بہتر سلیگ مزاحمتی اثر رکھتا ہے۔