गलाने की तकनीक और इस्पात उद्योग के तेजी से विकास के साथ, धातुकर्म आग रोक सामग्री ने भी प्रौद्योगिकी में नए बदलाव हासिल किए हैं, प्राकृतिक कच्चे माल और मूल उत्पादों पर अपनी उच्च निर्भरता से छुटकारा पा लिया है, और धीरे-धीरे कृत्रिम सिंथेटिक सामग्री के आधार पर ठीक उत्पादों की ओर बढ़ रहे हैं। आकार की आग रोक सामग्री की तुलना में बिना आकार की आग रोक सामग्री के स्पष्ट फायदे हैं क्योंकि वे मशीनीकरण और स्वचालित उत्पादन के लिए सुविधाजनक हैं और उनकी सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए उनकी मरम्मत की जा सकती है। वे धीरे-धीरे धातुकर्म उद्योग के उत्पादन में एक तत्व बन गए हैं। विदेशी औद्योगिक देशों में, धातुकर्म उद्योग बिना आकार की आग रोक सामग्री का उपयोग दर 50% से अधिक है। वर्तमान में, दुनिया भर के देश नई पीढ़ी के अनाकार आग रोक सामग्री पर गहन शोध करना जारी रख रहे हैं, जिसने पूरे धातुकर्म उद्योग के सतत विकास को बहुत बढ़ावा दिया है।

असंरचित आग रोक सामग्री की परिभाषा और विशेषताएं

बिना आकार की आग रोक सामग्री को थोक आग रोक सामग्री भी कहा जाता है। वे एक निश्चित अनुपात में मिश्रित समुच्चय, महीन पाउडर, बाइंडर और मिश्रण से बने होते हैं। वे एक नए प्रकार की आग रोक सामग्री हैं जिसका आकार अनिश्चित होता है, इसे जलाया नहीं जाता है और इसका सीधे उपयोग किया जा सकता है। आम तौर पर, समुच्चय 0.088 मिमी से बड़े कण होते हैं, जो पूरे बिना आकार की आग रोक सामग्री के कंकाल का निर्माण करते हैं। खुराक 60% से 73% तक होती है, जिसमें मोटे समुच्चय (> 5 मिमी) और महीन समुच्चय (<5 मिमी); महीन पाउडर 0.088 मिमी से कम होते हैं। मिमी कण पूरे पदार्थ का मैट्रिक्स हिस्सा होते हैं। वे उच्च तापमान पर दुर्दम्य समुच्चयों को जोड़ने या सीमेंट करने की भूमिका निभाते हैं, जो 15% से 40% के लिए जिम्मेदार होते हैं। बांधने की मशीन, कुछ शर्तों के तहत, जलयोजन, रसायन विज्ञान, बहुलकीकरण, सामंजस्य आदि का उपयोग करती है। यौगिक ताकत हासिल करता है; मिश्रण ऐसी सामग्री है जो बंधन एजेंट को मजबूत करती है और मैट्रिक्स गुणों में सुधार करती है, जिसमें कोगुलेंट्स, रिटार्डर्स, पानी कम करने वाले एजेंट, अवरोधक, जल्दी सूखने वाले एजेंट आदि शामिल हैं।

आकार वाली दुर्दम्य सामग्रियों की तुलना में, बिना आकार वाली दुर्दम्य सामग्रियों में जटिल फायरिंग प्रक्रिया नहीं होती है। उत्पादन के लिए आवश्यक कच्चे माल को प्राप्त करना आसान है, कीमत कम है, और उत्पादन प्रक्रिया सरल है। प्लास्टिसिटी बहुत मजबूत है, और बिना आकार वाली दुर्दम्य सामग्रियों की दुर्दम्य प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता समान स्तरों तक पहुँच सकती है। दुर्दम्य ईंटों का स्तर ब्लॉकों में पूर्व-निर्माण की सुविधा देता है, जिससे गलाने के उत्पादन में विभिन्न जटिल आकार के उत्पादों का उत्पादन करना आसान हो जाता है, और भट्ठी निर्माण के मशीनीकरण के लिए अनुकूल है; यह उपयोग करने के लिए भी अधिक सुविधाजनक है और इसका उपयोग सीधे या तैनाती के बाद किया जा सकता है। हालांकि, इसकी कमियों जैसे कि कम तापमान वाले वातावरण में लंबे समय तक खपत, कम मध्यम तापमान की ताकत और उच्च तापमान पर लंबे समय तक उपयोग के बाद आसानी से छीलने के कारण, इसे उपयोग के दौरान उच्च बेकिंग तकनीक की आवश्यकता होती है। साथ ही, इसकी मात्रा स्थिरता पर्याप्त नहीं है, इसकी छिद्रता अधिक है, इसका संक्षारण प्रतिरोध औसत है, और इसकी गुणवत्ता में उतार-चढ़ाव हो सकता है। हालांकि इसका उपयोग करना आसान है, उपयोग के बाद इसे अलग करना सुविधाजनक नहीं है, और साइट पर विशेष निर्माण उपकरण सुसज्जित होना चाहिए।

धातुकर्म उद्योग में बिना आकार वाली आग रोक सामग्री के अनुप्रयोग लाभ

आज के धातुकर्म उद्योग में मुख्य आग रोक सामग्री के रूप में, अनाकार आग रोक सामग्री के अपने अद्वितीय अनुप्रयोग लाभ हैं, जो मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होते हैं:

2.1 उच्चतर अपवर्तकता

आग रोक सामग्री का मूल गुण यह है कि वे उच्च तापमान पर नरम या विकृत नहीं होते हैं। अलग-अलग आग रोक सामग्री में भार के तहत नरम होने के लिए अलग-अलग तापमान की स्थिति होती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि थर्मल उपकरण की संरचनात्मक ताकत उच्चतम ऑपरेटिंग तापमान पर नष्ट नहीं होती है और एक लंबी सेवा जीवन बनाए रखती है, ऐसी सामग्री का चयन किया जाना चाहिए जिसकी आग रोक क्षमता थर्मल उपकरण के अधिकतम तापमान से अधिक हो। उच्च तापमान वाले भट्टे आमतौर पर धातुकर्म उद्योग में उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं। गलाने के संचालन में, उच्च तापमान वाले भट्टों के अस्तर की आग रोक क्षमता के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं। बिना आकार वाली आग रोक सामग्री का आग रोक प्रतिरोध आम तौर पर 1500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होता है, जो ब्लास्ट फर्नेस की आवश्यकताओं को अच्छी तरह से पूरा कर सकता है। काम करने की स्थिति का उपयोग इसकी सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है और गलाने वाले उत्पादों के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

2.2 कम ऊर्जा खपत

सामान्य आकार की दुर्दम्य सामग्रियों को एक विशेष फायरिंग प्रक्रिया के माध्यम से संसाधित करने की आवश्यकता होती है। यह फायरिंग प्रक्रिया बहुत जटिल है और बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी उत्पादन लागत होती है। बिना आकार की दुर्दम्य सामग्रियों का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह फायरिंग प्रक्रिया को समाप्त कर देती है, जिससे बहुत अधिक ऊर्जा की बर्बादी से बचा जा सकता है। समान कार्य स्थितियों के तहत, इसकी ऊर्जा खपत औसतन पारंपरिक दुर्दम्य ईंटों की तुलना में लगभग 15 से 20 गुना कम है, और यह बेहतर अर्थशास्त्र प्राप्त कर सकती है। , जो आधुनिक धातुकर्म उद्योग में इसके व्यापक उपयोग का एक महत्वपूर्ण कारण भी है।

2.3 उच्च धातुकर्म दक्षता

फायरिंग प्रक्रिया में अनाकार आग रोक सामग्री को हटाने से न केवल ऊर्जा संसाधनों की खपत कम हो सकती है, बल्कि गलाने की प्रक्रिया भी सरल हो सकती है, जिससे गलाने का समय काफी हद तक बच सकता है और धातुकर्म उत्पादन दक्षता में सुधार हो सकता है। उत्पादन संचालन अभ्यास के दृष्टिकोण से, बिना आकार की आग रोक सामग्री का उपयोग करने की उत्पादन दक्षता आम तौर पर आग रोक ईंटों की तुलना में 3 से 5 गुना अधिक होती है।

2.4 बेहतर अखंडता

चूँकि अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों की मात्रा सामान्य दुर्दम्य सामग्रियों की तुलना में बहुत कम होती है, इसलिए इसे परिवहन करना आसान होता है, यह बड़ी मात्रा में ट्रांसशिपमेंट की शर्तों को पूरा करता है, और परिवहन लागत को कम कर सकता है। इसके अलावा, अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों की अत्यंत मजबूत प्लास्टिसिटी को किसी भी आकार में बनाया जा सकता है, और आंतरिक संरचना तंग होती है और संघनन प्रदर्शन मजबूत होता है। अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों का उपयोग करके उच्च तापमान भट्ठा अस्तर एक अभिन्न संरचना है, इसलिए यह गलाने की प्रक्रिया के दौरान नुकसान के लिए अतिसंवेदनशील नहीं है। उच्च तापमान क्षति उच्च तापमान भट्टों के सेवा जीवन को बहुत बढ़ा सकती है, जिसे आम तौर पर पारंपरिक दुर्दम्य ईंटों की तुलना में 30% से 150% तक बढ़ाया जा सकता है। इसके अलावा, इसकी अखंडता के कारण, उच्च तापमान भट्टियों का सीलिंग प्रदर्शन भी गुणात्मक दुर्दम्य सामग्रियों की तुलना में बहुत बेहतर है। यह समग्र ऊर्जा खपत को कम करता है।

आवेदन

3.1 ब्लास्ट भट्टियों में बिना आकार वाली आग रोक सामग्री का अनुप्रयोग

धातुकर्म उद्योग में एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में, पारंपरिक ब्लास्ट फर्नेस भट्ठी के खोल के रूप में स्टील प्लेटों का उपयोग करते हैं, और खोल को आग रोक ईंटों से पंक्तिबद्ध किया जाता है। यह आम तौर पर उच्च-एल्यूमिना सीमेंट, फॉस्फेट उच्च-एल्यूमिना आग रोक कास्टेबल और पूर्वनिर्मित ब्लॉकों के साथ बनाया जाता है। आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस मुख्य रूप से रेजिन बंधुआ एल्यूमीनियम कार्बन ईंटों का उपयोग चिनाई के लिए नहीं जलाते हैं। बड़े ब्लास्ट फर्नेस की वाटर-कूल्ड दीवारें SiC कास्टेबल से बनी होती हैं। भट्ठी के निचले कुशन और आसपास के ईंट जोड़ों को सिलिकॉन नाइट्राइड सामग्री से भरा जाता है। भट्ठी की दीवारों के लिए कास्टेबल आग रोक सामग्री का उपयोग करना उद्योग की एक सामान्य विशेषता बन गई है, जो बेहतर परिणाम प्राप्त कर सकती है। उदाहरण के लिए, जापान की फुकुयामा स्टील पाइप फैक्ट्री वर्तमान में, Al₂O₃-SiC-C (ASC) और मुलाइट SiC-C बिना आकार की आग रोक सामग्री हैं जो आमतौर पर घर और विदेश में ब्लास्ट फर्नेस टैप चैनलों में उपयोग की जाती हैं। जापानी ब्लास्ट फर्नेस ज्यादातर "ASC" कास्टेबल्स का उपयोग करते हैं, पश्चिमी औद्योगिक शक्तियाँ आम तौर पर SiC-C रैमिंग सामग्री का उपयोग करती हैं, और हमारा घरेलू धातुकर्म उद्योग मुख्य रूप से SiC स्टील जेड का उपयोग करता है।

3.2 लेडलों पर बिना आकार की आग रोक सामग्री का अनुप्रयोग

करछुल में प्रयुक्त आग रोक सामग्री टैपिंग तापमान में वृद्धि और करछुल में पिघले हुए स्टील के अवधारण समय के बढ़ने के कारण, मूल रूप से उपयोग की जाने वाली आकार की आग रोक सामग्री को धीरे-धीरे बिना आकार की आग रोक सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित किया जाने लगा। करछुल की अनाकार विशेषताओं के आधार पर, उत्पादन स्वचालन को साकार किया जा सकता है, जो उत्पादन क्षमता और उत्पादन दक्षता में सुधार करने में मदद करता है। व्यावहारिक अनुभव से पता चलता है कि करछुल की बिना आकार की दीवारें लगभग 40% रखरखाव मानव-घंटे बचा सकती हैं; जब करछुल पूरी तरह से बिना आकार की होती है, तो श्रम की बचत का प्रभाव 70% या उससे अधिक तक पहुँच सकता है। वर्तमान में, कई स्टील कंपनियां अपने करछुल में आग रोक सामग्री के रूप में Al₂O₃-स्पिनल कास्टेबल का उपयोग करती हैं। इस तकनीकी समस्या को हल करने के लिए, जापान में विकसित Al₂O₃-MgO कास्टेबल्स, एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कार्बन दुर्दम्य कास्टेबल्स और मैग्नीशियम दुर्दम्य सामग्री क्रमिक रूप से पैदा हुई थी। इन नई सामग्रियों की ताकत और पारगम्यता प्रतिरोध में बहुत सुधार हुआ है, और लैडल्स पर उपयोग प्रभाव भी बेहतर है।

3.3 ताप भट्टियों पर बिना आकार की आग रोक सामग्री का अनुप्रयोग

हीटिंग फर्नेस का उपयोग उच्च तापमान पर स्टील बिलेट को गर्म करने के लिए किया जाता है। चूंकि अधिकतम तापमान लगभग 1400 डिग्री सेल्सियस जितना अधिक होता है, इसलिए फर्नेस की छत और फर्नेस लाइनिंग का निर्माण कास्टेबल या प्लास्टिक से किया जा सकता है। आम तौर पर, बड़े पैमाने पर चलने वाली हीटिंग भट्टियों की लाइनिंग प्लास्टिक की दुर्दम्य सामग्री से बनाई जा सकती है, और औसत सेवा जीवन लगभग 12 से 15 साल तक पहुंच सकता है। हालांकि, हाई-स्पीड वायर रॉड वर्कशॉप में चलने वाली हीटिंग भट्टियों में उनके बड़े फर्नेस बॉडी के कारण बड़ी दुर्दम्य आवश्यकताएं होती हैं। उच्च, मिट्टी के संरचनात्मक कास्टेबल का उपयोग किया जा सकता है। यह सामग्री न केवल यांत्रिक निर्माण के लिए सुविधाजनक है, बल्कि डिमोल्डिंग के बाद इसका कोई छत्ते का आकार भी नहीं है। इसमें अच्छी तरलता है और यह थर्मल उपकरणों की ऑपरेटिंग पर्यावरण आवश्यकताओं को अच्छी तरह से पूरा कर सकती है।

विकास की प्रवृत्ति

संपूर्ण दुर्दम्य सामग्रियों में अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों का अनुपात किसी देश के दुर्दम्य उद्योग के तकनीकी विकास स्तर को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रतीक बन गया है। दुनिया में आज की औद्योगिक शक्तियाँ नई अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों के अनुसंधान और विकास को बहुत महत्व देती हैं, उच्च प्रदर्शन वाले कास्टेबल्स, पूरी तरह से शुष्क कंपन सामग्री और लौ छिड़काव सामग्री की दिशा में धातुकर्म उद्योग में दुर्दम्य सामग्रियों के विकास को बढ़ावा देती हैं, यह दर्शाता है कि भविष्य में अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों का उज्ज्वल भविष्य होगा। बाजार में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।

4.1 सामग्री विकास की दिशा

सबसे पहले, अतीत में, अनाकार दुर्दम्य उत्पाद मुख्य रूप से तटस्थ और अम्लीय ऑक्साइड जैसी सामग्रियों से बने होते थे। अनाकार दुर्दम्य सामग्रियों का ताप प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध अब धातुकर्म प्रक्रियाओं की उच्च आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, और क्षारीय ऑक्साइड सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। ऑक्साइड और गैर-ऑक्साइड मिश्रित सामग्रियों पर आधारित अनआकार की दुर्दम्य सामग्री इस समस्या को अच्छी तरह से हल कर सकती है। यह धातु विज्ञान के लिए वर्तमान अनआकार की दुर्दम्य सामग्रियों का एक विकास रुझान भी है। उदाहरण के लिए, मुख्य रूप से उच्च श्रेणी के एल्यूमिना फाइबर और दुर्दम्य भराव से बनी घोल जैसी कोटिंग सामग्री में मजबूत पवन क्षरण प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध, एंटी-क्रैकिंग प्रदर्शन, पृथक्करण प्रतिरोध और क्षार रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध होता है;

दूसरे, आधुनिक बिना आकार की दुर्दम्य उत्पाद अधिक उच्च गुणवत्ता वाली सिंथेटिक दुर्दम्य सामग्री का उपयोग करते हैं। वर्तमान में, बिना आकार की दुर्दम्य सामग्री धीरे-धीरे एकल दुर्दम्य कास्टेबल से दुर्दम्य दबाव कास्टेबल में विकसित हुई है, और पारंपरिक प्रकार जैसे प्लास्टिक, रैमिंग सामग्री और प्रक्षेपण सामग्री पर कास्टेबल और गनिंग सामग्री जैसी नई सामग्री दिखाई दी है। उदाहरण के लिए, उच्च गुणवत्ता वाले हल्के समुच्चय, दुर्दम्य पाउडर, बाइंडर और मिश्रण के साथ तैयार किए गए हल्के कास्टेबल में कम तापीय चालकता, मजबूत थर्मल इन्सुलेशन और बेहतर थर्मल शॉक प्रतिरोध होता है, और इसका व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जा सकता है भट्टों और थर्मल उपकरणों के थर्मल इन्सुलेशन भागों। दुर्दम्य सामग्रियों के निरंतर अनुसंधान और विकास और नवाचार ने धातुकर्म संचालन और औद्योगिक अर्थव्यवस्था की दक्षता में और सुधार किया है।

4.2 संयुक्त विधियों की विकास दिशा

बिना आकार की आग रोक सामग्री आमतौर पर एक निरंतर बंधुआ चरण और एक असंतत समग्र चरण से बनी होती है। चूंकि समग्र चरण कणों की ताकत बंधुआ चरण की तुलना में अधिक होती है, इसलिए बंधुआ चरण अनाकार आग रोक सामग्री की संरचनात्मक ताकत को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। यह सीधे बांधने की मशीन के प्रदर्शन में परिलक्षित होता है। सबसे पहले, धातुकर्म उद्योग में अनाकार आग रोक सामग्री के संबंध के तरीकों ने पानी और बंधन, रासायनिक बंधन, पानी और बंधन + जमावट बंधन से लेकर पोलीमराइजेशन बंधन तक का अनुभव किया है, और उच्च अशुद्धता-कम अशुद्धता-अशुद्धता-मुक्त विकास मार्ग का अनुसरण करते हुए एकत्रीकरण और एकत्रीकरण की दिशा में विकसित हुए हैं, बंधन एजेंट की शुद्धता अधिक से अधिक उच्च होती जा रही है [6]। दूसरे, हाल के वर्षों में ब्लास्ट फर्नेस तकनीक की प्रगति के साथ, अनाकार आग रोक सामग्री के प्रदर्शन के लिए उच्च तकनीकी आवश्यकताओं को आगे रखा गया है। ब्लास्ट फर्नेस क्षति को कम करने और धातुकर्म लाभ में सुधार करने के लिए, अनाकार आग रोक सामग्री की संयोजन विधि भी उच्च नमी से कम नमी सामग्री में बदलना शुरू हो गई है, नमी सामग्री नमी रहित हो जाती है और धीरे-धीरे उच्च घनत्व की ओर विकसित होती है, जिससे धातुकर्म उद्योग में अनाकार आग रोक सामग्री के समग्र प्रदर्शन में और सुधार होता है।

निष्कर्ष

आकारहीन दुर्दम्य सामग्रियों में विशेष लाभ होते हैं जो आकारहीन दुर्दम्य सामग्रियों में नहीं होते हैं, और आधुनिक धातुकर्म उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले विकास के लिए एक महत्वपूर्ण आधार हैं। हालाँकि अभी भी कुछ कमियाँ हैं, लेकिन इसका समग्र विकास ऊपर की ओर है। प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति और सुधार के साथ, नई अनाकार दुर्दम्य सामग्री निश्चित रूप से विकास और नवाचार के माध्यम से पूरे धातुकर्म उद्योग के गहन विकास को बढ़ावा देगी।