নিম্ন সিমেন্টের অবাধ্য কাস্টেবল পণ্য পরিচিতি

কম সিমেন্ট রিফ্র্যাক্টরি কাস্টেবলগুলিকে ঐতিহ্যবাহী অ্যালুমিনেট সিমেন্ট রিফ্র্যাক্টরি কাস্টেবলের সাথে তুলনা করা হয়। ঐতিহ্যবাহী অ্যালুমিনেট সিমেন্ট রিফ্র্যাক্টরি কাস্টেবলের সিমেন্ট সংযোজনের পরিমাণ সাধারণত 12-20% এবং জল সংযোজনের পরিমাণ সাধারণত 9-13% হয়। বেশি পরিমাণে জল যোগ করার কারণে, ঢালাইয়ের বডিতে অনেক ছিদ্র থাকে, ঘন হয় না এবং কম শক্তি থাকে; প্রচুর পরিমাণে সিমেন্ট যোগ করার কারণে, যদিও উচ্চতর স্বাভাবিক এবং নিম্ন তাপমাত্রার শক্তি পাওয়া যায়, মাঝারি তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেটের স্ফটিক রূপান্তরের কারণে শক্তি হ্রাস পায়। স্পষ্টতই, প্রবর্তিত CaO ঢালাইয়ের মধ্যে SiO2 এবং Al2O3 এর সাথে বিক্রিয়া করে কিছু নিম্ন-গলনাঙ্ক পদার্থ তৈরি করে, যার ফলে উপাদানের উচ্চ-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্যের অবনতি ঘটে।

যখন অতি সূক্ষ্ম পাউডার প্রযুক্তি, উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন মিশ্রণ এবং বৈজ্ঞানিক কণা গ্রেডেশন ব্যবহার করা হয়, তখন ঢালাইয়ের সিমেন্টের পরিমাণ 8% এর কম এবং জলের পরিমাণ ≤7% এ কমানো হয়, এবং একটি নিম্ন-সিমেন্ট সিরিজের অবাধ্য ঢালাই প্রস্তুত করে আনা যেতে পারে। CaO পরিমাণ ≤2.5%, এবং এর কর্মক্ষমতা সূচকগুলি সাধারণত অ্যালুমিনেট সিমেন্ট অবাধ্য ঢালাইয়ের চেয়ে বেশি। এই ধরণের অবাধ্য ঢালাইয়ের ভালো থিক্সোট্রপি থাকে, অর্থাৎ, মিশ্র উপাদানের একটি নির্দিষ্ট আকৃতি থাকে এবং সামান্য বাহ্যিক বল দিয়ে প্রবাহিত হতে শুরু করে। যখন বাহ্যিক বল অপসারণ করা হয়, তখন এটি প্রাপ্ত আকৃতি বজায় রাখে। অতএব, এটিকে থিক্সোট্রপিক অবাধ্য ঢালাইও বলা হয়। স্ব-প্রবাহিত অবাধ্য ঢালাইকে থিক্সোট্রপিক অবাধ্য ঢালাইও বলা হয়। এই শ্রেণীর অন্তর্গত। নিম্ন সিমেন্ট সিরিজের অবাধ্য ঢালাইয়ের সঠিক অর্থ এখনও পর্যন্ত সংজ্ঞায়িত করা হয়নি। আমেরিকান সোসাইটি ফর টেস্টিং অ্যান্ড ম্যাটেরিয়ালস (ASTM) তাদের CaO পরিমাণের উপর ভিত্তি করে অবাধ্য ঢালাইয়ের সংজ্ঞা এবং শ্রেণীবদ্ধ করে।

ঘন এবং উচ্চ শক্তি হল নিম্ন-সিমেন্ট সিরিজের অবাধ্য কাস্টেবলগুলির অসামান্য বৈশিষ্ট্য। এটি পণ্যের পরিষেবা জীবন এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য ভাল, তবে এটি ব্যবহারের আগে বেকিংয়েও সমস্যা নিয়ে আসে, অর্থাৎ, বেকিংয়ের সময় সতর্কতা অবলম্বন না করলে সহজেই ঢালা ঘটতে পারে। শরীর ফেটে যাওয়ার ঘটনাটির জন্য কমপক্ষে পুনরায় ঢালা প্রয়োজন হতে পারে, অথবা গুরুতর ক্ষেত্রে আশেপাশের কর্মীদের ব্যক্তিগত সুরক্ষা বিপন্ন হতে পারে। অতএব, বিভিন্ন দেশ নিম্ন-সিমেন্ট সিরিজের অবাধ্য কাস্টেবলগুলির বেকিং সম্পর্কে বিভিন্ন গবেষণাও পরিচালনা করেছে। প্রধান প্রযুক্তিগত ব্যবস্থাগুলি হল: যুক্তিসঙ্গত ওভেন কার্ভ তৈরি করে এবং চমৎকার অ্যান্টি-বিস্ফোরণ এজেন্ট ইত্যাদি প্রবর্তন করে, এটি অবাধ্য কাস্টেবলগুলিকে অন্যান্য পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া ছাড়াই মসৃণভাবে জল নির্মূল করতে পারে।

আল্ট্রাফাইন পাউডার প্রযুক্তি হল লো-সিমেন্ট সিরিজের রিফ্র্যাক্টরি কাস্টেবলের মূল প্রযুক্তি (বর্তমানে সিরামিক এবং রিফ্র্যাক্টরি উপকরণে ব্যবহৃত বেশিরভাগ আল্ট্রাফাইন পাউডার আসলে 0.1 থেকে 10 মিটারের মধ্যে, এবং এগুলি মূলত ডিসপারশন অ্যাক্সিলারেটর এবং স্ট্রাকচারাল ডেনসিফায়ার হিসেবে কাজ করে। প্রথমটি সিমেন্টের কণাগুলিকে ফ্লোকুলেশন ছাড়াই অত্যন্ত বিচ্ছুরিত করে, যখন দ্বিতীয়টি ঢালাই বডির মাইক্রোপোরগুলিকে সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ করে এবং শক্তি উন্নত করে)।

বর্তমানে ব্যবহৃত অতি সূক্ষ্ম পাউডারের মধ্যে রয়েছে SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, ইত্যাদি। SiO2 মাইক্রোপাউডারের নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রায় 20m2/g, এবং এর কণার আকার সিমেন্ট কণার আকারের প্রায় 1/100, তাই এর ভাল ভরাট বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এছাড়াও, SiO2, Al2O3, Cr2O3 মাইক্রোপাউডার ইত্যাদিও পানিতে কলয়েডাল কণা তৈরি করতে পারে। যখন একটি বিচ্ছুরক উপস্থিত থাকে, তখন কণার পৃষ্ঠে একটি ওভারল্যাপিং বৈদ্যুতিক দ্বিগুণ স্তর তৈরি হয় যা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ তৈরি করে, যা কণার মধ্যে ভ্যান ডার ওয়েলসের বলকে অতিক্রম করে এবং ইন্টারফেস শক্তি হ্রাস করে। এটি কণার মধ্যে শোষণ এবং ফ্লোকুলেশন প্রতিরোধ করে; একই সময়ে, বিচ্ছুরকটি কণার চারপাশে শোষিত হয়ে একটি দ্রাবক স্তর তৈরি করে, যা ঢালাইয়ের তরলতাও বৃদ্ধি করে। এটিও আল্ট্রাফাইন পাউডারের একটি প্রক্রিয়া, অর্থাৎ, আল্ট্রাফাইন পাউডার এবং উপযুক্ত ডিসপারসেন্ট যোগ করলে রিফ্র্যাক্টরি কাস্টেবলের পানির ব্যবহার কমানো যায় এবং তরলতা উন্নত হয়।

নিম্ন-সিমেন্টের অবাধ্য ঢালাইয়ের স্থাপন এবং শক্তকরণ হল হাইড্রেশন বন্ধন এবং সংহতি বন্ধনের সম্মিলিত ক্রিয়ার ফলাফল। ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট সিমেন্টের হাইড্রেশন এবং শক্তকরণ মূলত হাইড্রোলিক পর্যায় CA এবং CA2 এর হাইড্রেশন এবং তাদের হাইড্রেটের স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়া, অর্থাৎ, তারা জলের সাথে বিক্রিয়া করে ষড়ভুজাকার ফ্লেক বা সূঁচের আকৃতির CAH10, C2AH8 এবং ঘন C3AH6 স্ফটিক এবং Al2O3аq জেলের মতো হাইড্রেশন পণ্য তৈরি করে, তারপর নিরাময় এবং উত্তাপ প্রক্রিয়ার সময় একটি আন্তঃসংযুক্ত ঘনীভবন-স্ফটিকীকরণ নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে। সক্রিয় SiO2 অতি-সূক্ষ্ম পাউডারের কারণে সমষ্টি এবং বন্ধন ঘটে যখন এটি জলের সাথে মিলিত হয় এবং যোগ করা সংযোজক (অর্থাৎ ইলেক্ট্রোলাইট পদার্থ) থেকে ধীরে ধীরে বিচ্ছিন্ন আয়নগুলির সাথে মিলিত হয়। কারণ দুটির পৃষ্ঠের চার্জ বিপরীত, অর্থাৎ, কলয়েড পৃষ্ঠে শোষিত পাল্টা আয়ন রয়েছে, যার ফলে £2 সম্ভাব্যতা হ্রাস পায় এবং শোষণ "আইসোইলেকট্রিক পয়েন্ট" এ পৌঁছালে ঘনীভবন ঘটে। অন্য কথায়, যখন কলয়েডাল কণার পৃষ্ঠে ইলেকট্রস্ট্যাটিক বিকর্ষণ তার আকর্ষণের চেয়ে কম হয়, তখন ভ্যান ডের ওয়ালস বলের সাহায্যে সমন্বয় বন্ধন তৈরি হয়। সিলিকা পাউডারের সাথে মিশ্রিত অবাধ্য ঢালাই ঘনীভূত হওয়ার পর, SiO2 এর পৃষ্ঠে গঠিত Si-OH গ্রুপগুলিকে শুকিয়ে এবং ডিহাইড্রেটেড করে সেতু তৈরি করা হয়, যা একটি সিলোক্সেন (Si-O-Si) নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে, যার ফলে শক্ত হয়ে যায়। সিলোক্সেন নেটওয়ার্ক কাঠামোতে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সিলিকন এবং অক্সিজেনের মধ্যে বন্ধন হ্রাস পায় না, তাই শক্তিও বৃদ্ধি পেতে থাকে। একই সময়ে, উচ্চ তাপমাত্রায়, SiO2 নেটওয়ার্ক কাঠামো এতে মোড়ানো Al2O3 এর সাথে বিক্রিয়া করে মুলাইট তৈরি করবে, যা মাঝারি এবং উচ্চ তাপমাত্রায় শক্তি উন্নত করতে পারে।