क्या आप कम सीमेंट रिफ्रैक्टरी कास्टेबल्स में विभिन्न मिश्रणों की भूमिका को समझते हैं?

की सेटिंग और सख्तीकरणकम सीमेंट अपवर्तक कास्टेबलयह मुख्यतः स्कंदन और आसंजन के कारण होता है। इसलिए, अल्ट्राफाइन पाउडर की भूमिका महत्वपूर्ण है, जो इसके प्रदर्शन को निर्धारित करने और प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक है। साथ ही, इसके प्रदर्शन पर मिश्रणों के प्रभाव को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

NO.01 अल्ट्राफाइन पाउडर

कम सीमेंट कास्टेबल में अल्ट्राफाइन पाउडर में मुख्य रूप से सक्रिय सिलिका धूआं, -Al₂O₃ पाउडर, और Cr₂O₃ पाउडर शामिल हैं, जिनकी सामग्री (%) क्रमशः 93.2%, 90% से अधिक और 99% से अधिक है। इन तीन प्रकार के अल्ट्राफाइन पाउडर का कण आकार वितरण नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है। तालिका से पता चलता है कि 1.0 मिमी से छोटे कण 71% से अधिक हैं।

दुर्दम्य कास्टेबल्स में समान मिश्रण अनुपात होता है, जिसमें CaO सामग्री लगभग 0.6% होती है। नमूनों के तीन समूह क्रमशः सक्रिय SiO₂, -Al₂O₃ (-एल्यूमिना पाउडर), और दोनों अल्ट्राफाइन पाउडर के मिश्रण को समान मात्रा में मिलाकर तैयार किए गए थे। जैसे-जैसे हीटिंग तापमान बढ़ता है, विभिन्न अल्ट्राफाइन पाउडर वाले कास्टेबल्स की ताकत बढ़ जाती है।

यह भी देखा गया है कि अलग-अलग अल्ट्राफाइन पाउडर कास्टेबल की मजबूती में अलग-अलग योगदान देते हैं। समान मात्रा में सक्रिय SiO₂ और -Al₂O₃ मिश्रित अल्ट्राफाइन पाउडर के साथ कास्टेबल उच्चतम ताकत प्रदर्शित करता है, इसके बाद सक्रिय SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर के साथ कास्टेबल होता है, जबकि एल्यूमिना अल्ट्राफाइन पाउडर के साथ कास्टेबल में सबसे कम ताकत होती है। 1500 डिग्री के ताप तापमान पर, तीन प्रकार के अल्ट्राफाइन पाउडर के साथ कास्टेबल की ताकत मूल रूप से समान होती है। इसका मतलब यह है कि कम सीमेंट अपवर्तक कास्टेबल तैयार करते समय, मिश्रित अल्ट्राफाइन पाउडर सर्वोत्तम होते हैं, और जब अकेले उपयोग किया जाता है, तो सक्रिय SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

हालाँकि, SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर की मात्रा बढ़ाने से कास्टेबल में Al₂O₃ की मात्रा कम हो जाएगी और मुक्त क्वार्ट्ज में वृद्धि होगी, जिससे अनिवार्य रूप से कास्टेबल के स्लैग प्रतिरोध में कमी आएगी। उदाहरण के लिए, लोहे के कुंडों के लिए कास्टेबल रिफ्रैक्टरी का मिश्रण अनुपात है: 70% उच्च {{2}एल्यूमिना समुच्चय, 14.2% SiC, 5.8% C, 0.2% फैलाव, 6.5% पानी, और 10% उच्च {{8}एल्यूमिना पाउडर और SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर संयुक्त। कम करने वाले वातावरण के तहत क्रूसिबल विधि का उपयोग करके स्लैग प्रतिरोध परीक्षण आयोजित किए गए थे। परीक्षण की स्थिति: मानक स्लैग मूलभूतता 1.105, ताप तापमान और धारण समय 1500 डिग्री, 4 घंटे। SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर सामग्री बढ़ने के साथ, स्लैग प्रतिरोध के लिए एक इष्टतम मूल्य है; यानी, सबसे अच्छा स्लैग प्रतिरोध तब प्राप्त होता है जब अल्ट्राफाइन पाउडर की मात्रा लगभग 5% होती है।

कास्टेबल मिश्रण अनुपात और दुर्दम्य महीन पाउडर और अल्ट्राफाइन पाउडर की संयुक्त सामग्री स्थिर रहने के साथ, 1600 डिग्री पर फायरिंग के बाद अल्ट्राफाइन पाउडर सामग्री बढ़ने के साथ संपीड़न शक्ति भी बढ़ जाती है, लेकिन एक इष्टतम मूल्य होता है। SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर का हिस्सा लगभग 5% है, और Al₂O₃ और Cr₂O₃ अल्ट्राफाइन पाउडर का हिस्सा लगभग 7% है, ताकत अच्छी है, और अन्य गुण भी उत्कृष्ट हैं। अल्ट्राफाइन पाउडर प्रकार के संदर्भ में, SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर का सबसे अच्छा मजबूत करने वाला प्रभाव होता है, इसके बाद Al₂O₃ अल्ट्राफाइन पाउडर होता है, जबकि Cr₂O₃ अल्ट्राफाइन पाउडर का मजबूत करने वाला प्रभाव खराब होता है। यह भी देखा गया है कि SiO₂ अल्ट्राफाइन पाउडर का सुदृढ़ीकरण प्रभाव बाद के दो प्रकारों की तुलना में 2.5 से 4.4 गुना अधिक है।

NO.02 मिश्रण

मिश्रण कई प्रकार के होते हैं। यहां, हम कम सीमेंट अपवर्तक कास्टेबल के प्रदर्शन पर उनके प्रभाव को दर्शाने के लिए उदाहरण के रूप में फैलाने वाले और पानी को कम करने वाले एजेंटों को लेते हैं।

जब कास्टेबल का मिश्रण अनुपात स्थिर होता है, तो अलग-अलग मात्रा में फैलाव जोड़ने से आवश्यक निर्माण पानी की मात्रा कम हो सकती है। जब निर्माण जल की मात्रा स्थिर होती है, तो फैलाव की मात्रा बढ़ने पर सूखे संपीड़न शक्ति के लिए एक इष्टतम मूल्य होता है। यानी, ताकत सबसे अच्छी होती है जब फैलाव सामग्री 0.15% से 0.2% होती है। जब कोई पानी कम करने वाला एजेंट नहीं मिलाया जाता है या खुराक 0.5% से अधिक हो जाती है, तो ताकत ख़राब हो जाती है या नमूना टूट जाता है। यह कास्टेबल की खराब तरलता और मोल्डेड बॉडी में घनत्व की कमी के कारण है।

पानी को कम करने वाले एजेंट कई प्रकार के होते हैं, और परीक्षण के माध्यम से उचित चयन किया जाना चाहिए। अल्ट्रा{2}लो सीमेंट कोरन्डम कास्टेबल के मिश्रण अनुपात को निर्धारित करने के बाद, सोडियम पॉलीफॉस्फेट, पॉलीसायनामाइड कंडेनसेट और नेफ़थलीन सल्फोनेट कंडेनसेट को पानी कम करने वाले एजेंटों के रूप में उपयोग किया गया, और रिफ्रैक्टरी कास्टेबल तैयार करने के लिए उपयुक्त खुराक की जांच की गई। पानी के बिना कास्टेबल्स - कम करने वाले एजेंट अल्ट्राफाइन पाउडर के सहज संचय से पीड़ित होते हैं, जो छिद्रों को प्रभावी ढंग से नहीं भर सकते हैं और बेहद असमान वितरण करते हैं। पानी की एक बड़ी मात्रा फ्लॉक्स में फंस जाती है या छिद्रों को भर देती है, जिसके परिणामस्वरूप पानी की खपत बढ़ जाती है, कम थोक घनत्व, उच्च सरंध्रता और गर्मी उपचार के बाद कम ताकत होती है, और यह सिंटरिंग के लिए भी प्रतिकूल है। पॉलीफॉस्फेट में एक निश्चित फैलाव और पानी को कम करने वाला प्रभाव होता है, जो कुछ हद तक अल्ट्राफाइन पाउडर के सहज संचय को रोक सकता है, जिससे उन्हें छिद्रों में पूरी तरह से वितरित किया जा सकता है, जिससे पानी के उपयोग में सुधार होता है और पानी की खपत लगभग 17% कम हो जाती है।

इसलिए, अनुपचारित कास्टेबल की तुलना में कास्टेबल के बढ़े हुए थोक घनत्व और घटी हुई सरंध्रता के परिणामस्वरूप, फायरिंग के बाद संपीड़न शक्ति में 0.6 - 1.9 गुना वृद्धि हुई और उच्च तापमान फ्लेक्सुरल ताकत में 1.25 गुना वृद्धि हुई। एजेंट बी और सी कार्बनिक उच्च दक्षता वाले पानी को कम करने वाले एजेंट हैं, विशेष रूप से महत्वपूर्ण फैलाव वाले पानी को कम करने वाले प्रभाव के साथ, क्रमशः 25% और 28% की जल कटौती दर प्राप्त करते हैं। अनुपचारित कास्टेबल की तुलना में, उनके थोक घनत्व में लगभग 3.5% की वृद्धि हुई, सरंध्रता में 15% की कमी हुई, फायरिंग के बाद संपीड़न शक्ति में 1 - 4 गुना वृद्धि हुई, और उच्च तापमान पर फ्लेक्सुरल ताकत में 3.5 गुना से अधिक की वृद्धि हुई। यह भी स्पष्ट है कि एजेंट सी, एजेंट बी की तुलना में अधिक प्रभावी है। निष्कर्ष में, कम सीमेंट अपवर्तक कास्टेबल तैयार करते समय पानी कम करने वाले एजेंटों को जोड़ा जाना चाहिए, और कार्बनिक उच्च दक्षता वाले पानी को कम करने वाले एजेंटों को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

NO.03 एल्यूमिनियम पाउडर

लोहे के गर्त दुर्दम्य कास्टेबल में, सुखाने में तेजी लाने और कास्टिंग को मजबूत करने के लिए आमतौर पर धात्विक एल्यूमीनियम पाउडर मिलाया जाता है। इसके कण आकार और खुराक का कास्टेबल के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है और इसका चयन उचित रूप से किया जाना चाहिए।

Al₂O₃-SiC{{1}C अल्ट्रा-निम्न सीमेंट कास्टेबल में, एल्युमीनियम पाउडर के कण का आकार जितना छोटा होगा और निर्माण के दौरान परिवेश का तापमान जितना अधिक होगा, रासायनिक प्रतिक्रिया जितनी अधिक जोरदार होगी, उतनी ही अधिक गैस उत्पन्न होगी, और सामग्री का तापमान उतना ही अधिक होगा। यह कास्टेबल के निर्जलीकरण के लिए फायदेमंद है, जिससे तेजी से बेकिंग संभव हो जाती है; हालाँकि, अत्यधिक तीव्र प्रतिक्रिया आसानी से गलत सेटिंग का कारण बन सकती है, जो ताकत के लिए हानिकारक है। कास्टेबल का मिश्रण अनुपात वही रहता है। बड़े एल्यूमीनियम पाउडर कण आकार ताकत के लिए हानिकारक होते हैं, जबकि अत्यधिक छोटे कण आकार सुखाने के दौरान संपीड़न शक्ति को कुछ लाभ प्रदान करते हैं, लेकिन अन्य ताकत कम हो जाती है। 88-44 मिमी के कण आकार के परिणामस्वरूप बेहतर ताकत मिलती है। उपयोग किए गए एल्यूमीनियम पाउडर की मात्रा दुर्दम्य कास्टेबल के प्रदर्शन और निर्माण स्थितियों के आधार पर निर्धारित की जानी चाहिए; अच्छे वेंटिलेशन और तेजी से सूखने को सुनिश्चित करते हुए इसका उपयोग जितना संभव हो उतना कम किया जाना चाहिए।

NO.04 योजक

Al₂O₃{{0}SiC-C अल्ट्रा-कम सीमेंट कास्टेबल में, SiC और कार्बन सामग्री को उनके स्लैग प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता में सुधार के लिए जोड़ा जाना चाहिए। प्रयोगों और उपयोग ने साबित कर दिया है कि SiC और कार्बन सामग्री के ग्रेड और खुराक का कास्टेबल्स के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है और इसे तर्कसंगत रूप से चुना जाना चाहिए। इसके अलावा, ग्रेड और खुराक ब्लास्ट फर्नेस के आकार और आवेदन के स्थान के आधार पर भिन्न होते हैं। आम तौर पर, उच्च गुणवत्ता वाली SiC और कार्बन सामग्री का उपयोग बड़े और मध्यम आकार के ब्लास्ट भट्टियों के मुख्य लौह गर्त या स्लैग गर्त में किया जाता है, जबकि निम्न गुणवत्ता वाली SiC और कार्बन सामग्री का उपयोग मध्यम और छोटी ब्लास्ट भट्टियों में किया जाता है; SiC की खुराक आम तौर पर 5% से 35% है। कार्बन सामग्री में मुख्य रूप से पिच, फ्लेक ग्रेफाइट, इलेक्ट्रोड पाउडर और मिट्टी ग्रेफाइट शामिल हैं, जिनकी खुराक 2% से 6% है।

लौह गर्त दुर्दम्य कास्टेबल्स में, SiC और कार्बन सामग्री को आम तौर पर महीन पाउडर के रूप में जोड़ा जाता है, जिसमें अल्ट्राफाइन SiC को प्राथमिकता दी जाती है। चूँकि इस सामग्री में SiC और कार्बन सामग्री होती है, इसलिए इसका ऑक्सीकरण प्रतिरोध कम हो जाता है। कार्बन ऑक्सीकरण अधिक माइक्रोप्रोर्स छोड़ता है, जिससे पिघला हुआ लोहा या स्लैग लगातार आंतरिक रूप से प्रवेश कर पाता है, जिससे एक डीकार्बराइज्ड परत बनती है और अस्तर को नुकसान होता है। धातु एल्यूमीनियम पाउडर जोड़ने से कास्टेबल के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार हो सकता है। प्रयोगों से पता चला है कि धात्विक सिलिकॉन पाउडर, यानी अल पाउडर और सी पाउडर के संयुक्त उपयोग से बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध और कास्टेबल की ताकत में सुधार होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च तापमान पर कार्बन के साथ धात्विक सिलिकॉन और एल्यूमीनियम की प्रतिक्रिया से SiC और Al₄C₃ बनता है जिससे सघन सूक्ष्म संरचना और सतह बनती है।

Al₂O₃-SiO₂ कम सीमेंट अपवर्तक कास्टेबल में, 1200-1400 डिग्री के उच्च तापमान पर 2% -8% कायनाइट महीन पाउडर मिलाने से मुलाइट के निर्माण को बढ़ावा मिलता है, जिससे इसकी ताकत बढ़ जाती है। इसका मतलब यह है कि कायनाइट न केवल एक विस्तार एजेंट के रूप में बल्कि एक खनिज एजेंट के रूप में भी कार्य करता है।