दुर्दम्य कास्टेबल्सअक्सर मध्यवर्ती तापमान (आमतौर पर 800 डिग्री -1000 डिग्री या अधिक) पर ताकत में उल्लेखनीय कमी का अनुभव होता है। यह मुख्य रूप से बाइंडर में हाइड्रेट्स के निर्जलीकरण, पुन: क्रिस्टलीकरण और भौतिक सिकुड़न के कारण होता है, जिससे छिद्रपूर्ण संरचना बनती है। दुर्दम्य सामग्री कास्टेबल की मध्यवर्ती-तापमान ताकत में सुधार करने के लिए, कई मुख्य आयामों पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है: कच्चे माल का अनुपात, बाइंडर सिस्टम अनुकूलन, योजक उपयोग और निर्माण तकनीक। निम्नलिखित विशिष्ट सुधार रणनीतियाँ हैं:
I. कच्चे माल का अनुकूलन और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए क्षतिपूर्ति
यह सबसे सीधा और प्रभावी तरीका है. कोर का उद्देश्य सिंटरिंग के दौरान सिकुड़न को ऑफसेट करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया से उत्पन्न वॉल्यूम विस्तार का उपयोग करना है।
1. Al₂O₃ महीन पाउडर मिलाना: एल्युमिनेट रिफ्रैक्टरी कास्टेबल्स के लिए उचित मात्रा में Al₂O₃ (अल्फा एल्यूमिना) महीन पाउडर मिलाना महत्वपूर्ण है। मध्यवर्ती तापमान पर, यह एक विस्तार प्रभाव वाली रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरता है, जो आयतन सिकुड़न के कारण होने वाली ताकत में कमी की भरपाई करता है। विशेष रूप से जब बाइंडर CA-70 उच्च-एल्यूमिना सीमेंट होता है, तो इस महीन पाउडर को मिलाने से मध्यवर्ती-तापमान की ताकत कम होने के बजाय बढ़ भी सकती है।
2. सक्रिय फिलर्स का परिचय: शुद्ध एल्युमिनेट सीमेंट को सिलिका फ्यूम के साथ मिलाया जाता है। 800-1200 डिग्री पर, सिलिका धूआं कैल्शियम ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके एक एनोर्थाइट सुदृढ़ीकरण चरण बनाता है, जो प्रभावी रूप से मध्यवर्ती-तापमान की ताकत को लगभग 20% तक बढ़ा सकता है।
द्वितीय. सिंटरिंग एजेंटों और विस्तार एजेंटों को जोड़ना
विशिष्ट खनिज कच्चे माल को पेश करके, मध्यवर्ती तापमान पर सामग्री के सिंटरिंग व्यवहार या मात्रा स्थिरता को बदला जा सकता है।
1. नरम मिट्टी (सिंटरिंग एजेंट) को जोड़ना: 3% 6% नरम मिट्टी को जोड़ने से कम तापमान पर कास्टेबल की सिंटरिंग को बढ़ावा मिल सकता है, माइक्रोस्ट्रक्चर बदल सकता है और इस प्रकार मध्यवर्ती तापमान की ताकत बढ़ सकती है, यहां तक कि ओवन-सूखी ताकत से भी अधिक हो सकती है।
2. एंडालुसाइट (उच्च तापमान सुदृढीकरण) का उपयोग करना: हालांकि एंडालुसाइट मुख्य रूप से उच्च तापमान (1300 डिग्री से ऊपर) पर कार्य करता है, यदि फॉर्मूलेशन ठीक से डिज़ाइन किया गया है (महीन पाउडर के रूप में जोड़ा गया है), उच्च तापमान पर इसके अपघटन के दौरान उत्पन्न मुलाइट और अतिरिक्त SiO₂ द्वितीयक म्यूलिटिज़ेशन बना सकता है, जो मध्यवर्ती तापमान सीमा को पार करने के बाद ताकत बनाए रखने में बहुत सहायक होता है।
3. बोरान कार्बाइड का उपयोग करना: बोरान कार्बाइड उच्च तापमान पर नरम हो जाता है और कण की सतह पर चिपक जाता है, जिससे घनत्व में योगदान होता है। इसकी सतह पर बनी B₂O₃ ऑक्साइड फिल्म ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदान करती है, जबकि उत्पन्न स्तंभ क्रिस्टल सरंध्रता को कम करते हैं और मध्यवर्ती तापमान शक्ति में सुधार करते हैं।
तृतीय. बॉन्डिंग सिस्टम में सुधार:
बाइंडर दुर्दम्य कास्टेबल्स का "कंकाल" है। एक उपयुक्त बाइंडर का चयन मध्यवर्ती तापमान शक्ति में कमजोरी को मौलिक रूप से बदल सकता है।
1. उच्च प्रदर्शन सीमेंट का उपयोग करना: जब भी संभव हो शुद्ध कैल्शियम एल्यूमिनेट सीमेंट (सीए-70 या उच्च ग्रेड) का उपयोग किया जाना चाहिए। साधारण CA-50 सीमेंट की तुलना में, मध्यवर्ती तापमान चरण में इसकी ताकत बनाए रखने की दर बेहतर है।
2. कम्पोजिट बाइंडर्स: सीमेंट को रासायनिक बाइंडर्स (जैसे फॉस्फेट) के साथ जोड़ा जाता है, या कोसिव बाइंडर्स (जैसे सिलिका सोल और एल्यूमिना सोल) का उपयोग किया जाता है। ये बॉन्डिंग विधियां शुद्ध हाइड्रेशन बाइंडरों के विपरीत, मध्यवर्ती तापमान पर एक स्थिर नेटवर्क संरचना बनाती हैं, जो निर्जलीकरण के कारण ढहने का खतरा होता है।
चतुर्थ. सूक्ष्म संरचना और कण आकार अनुकूलन:
सामग्री की आंतरिक संरचना को अधिक सघन बनाने और दोषों को कम करने के लिए भौतिक तरीकों का उपयोग किया जाता है।
1. उचित कण आकार वितरण: आंतरिक सरंध्रता को कम करने के लिए निकटतम पैकिंग के सिद्धांत का पालन करते हुए समुच्चय (जैसे कोरंडम और मुलाइट) के कण वितरण को अनुकूलित करें।
2. माइक्रोपाउडर प्रौद्योगिकी का परिचय: सक्रिय एल्यूमिना माइक्रोपाउडर या सिलिका माइक्रोपाउडर की उचित मात्रा जोड़ें, स्पष्ट सरंध्रता को कम करने, सामग्री घनत्व बढ़ाने और इस प्रकार ताकत में सुधार करने के लिए माइक्रोपाउडर के भरने के प्रभाव का उपयोग करें।
वी. निर्माण और इलाज नियंत्रण:
सर्वोत्तम दुर्दम्य कास्टेबल सामग्री निर्माण के साथ भी, अनुचित निर्माण से ताकत में काफी कमी आएगी।
1. पानी मिलाने पर सख्त नियंत्रण: अत्यधिक पानी मिलाने से सरंध्रता काफी बढ़ जाएगी और घनत्व कम हो जाएगा। मिश्रण के दौरान निर्माता की अनुशंसित मात्रा के अनुसार पानी जोड़ने की मात्रा का सख्ती से पालन किया जाना चाहिए।
2. बेकिंग प्रक्रिया को मानकीकृत करें: मध्यम तापमान चरण (विशेष रूप से 900 डिग्री -1200 डिग्री) पर गर्म करते समय, हाइड्रेट्स को पूरी तरह से निर्जलित और पुन: क्रिस्टलीकृत करने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त होल्डिंग समय सुनिश्चित किया जाना चाहिए, अत्यधिक हीटिंग के कारण टूटने या ढीली संरचना से बचने के लिए।
