MgO-C ইট উৎপাদন প্রক্রিয়া
MgO-C ইটগুলির প্রধান কাঁচামালগুলির মধ্যে রয়েছে ফিউজড ম্যাগনেসিয়া বা সিন্টারড ম্যাগনেসিয়া, ফ্লেক গ্রাফাইট, জৈব বাইন্ডার এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট।
ম্যাগনেসিয়া
ম্যাগনেসিয়া হল MgO-C ইট তৈরির প্রাথমিক কাঁচামাল, যা ফিউজড ম্যাগনেসিয়া এবং সিন্টারড ম্যাগনেসিয়া আকারে পাওয়া যায়। সিন্টারড ম্যাগনেসিয়ার সাথে তুলনা করে, ফিউজড ম্যাগনেসিয়ার সুবিধা রয়েছে যেমন বড় পেরিক্লেস ক্রিস্টাল দানা এবং উচ্চ বাল্ক ঘনত্ব, এটিকে MgO-C ইট উৎপাদনের জন্য পছন্দের কাঁচামাল করে তোলে। সাধারণ ম্যাগনেসিয়া-ভিত্তিক অবাধ্য উৎপাদনের জন্য, ম্যাগনেসিয়ার কাঁচামালের জন্য প্রধান প্রয়োজনীয়তা হল উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তি এবং জারা প্রতিরোধের, এইভাবে ম্যাগনেসিয়ার বিশুদ্ধতা এবং এর রাসায়নিক গঠনে C/S অনুপাত এবং B₂O₃ উপাদানের উপর জোর দেওয়া হয়। ধাতুবিদ্যা শিল্পের বিকাশ এবং ক্রমবর্ধমান কঠোর গন্ধের অবস্থার সাথে, ধাতব যন্ত্রপাতির জন্য MgO-C ইটগুলিতে ব্যবহৃত ম্যাগনেসিয়া (কনভার্টার, বৈদ্যুতিক চুল্লি, ল্যাডলস, ইত্যাদি) শুধুমাত্র নির্দিষ্ট রাসায়নিক গঠন নয়, মাইক্রোস্ট্রাকচারের ক্ষেত্রে উচ্চ ঘনত্ব এবং বড় ক্রিস্টালাইট আকারেরও প্রয়োজন।
ম্যাগনেসিয়া কার্বন ইটের উৎপাদন প্রক্রিয়া কার্বন উৎস
প্রথাগত MgO-C ইট হোক বা বহুল ব্যবহৃত কম-কার্বন MgO-C ইট, ফ্লেক গ্রাফাইট প্রাথমিকভাবে কার্বনের উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয়। গ্রাফাইট হল MgO-C ইটগুলির জন্য একটি মূল কাঁচামাল, প্রধানত এর চমৎকার শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে: ① অ-স্ল্যাগ দ্বারা ভেজাযোগ্যতা; ② উচ্চ তাপ পরিবাহিতা; ③ কম তাপীয় সম্প্রসারণ। উপরন্তু, গ্রাফাইট উচ্চ তাপমাত্রায় অবাধ্যতার সাথে ইউটেক্টিক গলিত হয় না এবং উচ্চ প্রতিসরণ রয়েছে। গ্রাফাইটের বিশুদ্ধতা উল্লেখযোগ্যভাবে MgO-C ইটগুলির কার্যক্ষমতাকে প্রভাবিত করে; সাধারণত, 95% এর বেশি কার্বন সামগ্রী সহ গ্রাফাইট, বিশেষত 98% এর বেশি, প্রয়োজন।
গ্রাফাইট ছাড়াও, কার্বন ব্ল্যাকও সাধারণত ম্যাগনেসিয়া-কার্বন ইট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। কার্বন ব্ল্যাক হল হাইড্রোকার্বন যৌগের তাপ পচন বা অসম্পূর্ণ দহন দ্বারা উত্পাদিত একটি অত্যন্ত বিচ্ছুরিত কালো পাউডারযুক্ত কার্বোনাসিয়াস উপাদান। এটিতে সূক্ষ্ম কণা (1 μm-এর কম), বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, 90-99% কার্বন সামগ্রী, উচ্চ বিশুদ্ধতা, উচ্চ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং অপেক্ষাকৃত কম তাপ পরিবাহিতা, নন-গ্রাফিটাইজিং কার্বন বিভাগের অন্তর্গত। কার্বন ব্ল্যাক যুক্ত করা কার্যকরভাবে MgO-C ইটগুলির স্প্যালিং প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে, অবশিষ্ট কার্বন সামগ্রী বাড়াতে পারে এবং ইটের ঘনত্ব বাড়াতে পারে।
বাইন্ডার
MgO-C ইট উৎপাদনে ব্যবহৃত সাধারণ বাইন্ডারগুলির মধ্যে রয়েছে কয়লা টার, কয়লা টার পিচ, পেট্রোলিয়াম পিচ, সেইসাথে বিশেষ কার্বোনাসিয়াস রজন, পলিওল, পিচ-পরিবর্তিত ফেনোলিক রেজিন, সিন্থেটিক রজন ইত্যাদি। ব্যবহৃত বাইন্ডারগুলিকে নিম্নলিখিত প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে:
পিচ-ভিত্তিক উপকরণ। কয়লা টার পিচ হল একটি থার্মোপ্লাস্টিক উপাদান যার সুবিধা যেমন গ্রাফাইট এবং ম্যাগনেসিয়ার সাথে দৃঢ় সম্পর্ক, কার্বনাইজেশনের পরে উচ্চ অবশিষ্ট কার্বন হার এবং কম খরচে; এটি অতীতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। যাইহোক, কয়লা টার পিচে কার্সিনোজেনিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন থাকে, বিশেষ করে উচ্চ মাত্রার বেনজোপাইরিন। ক্রমবর্ধমান পরিবেশ সচেতনতার কারণে, কয়লা টার পিচের ব্যবহার এখন কমছে।
রজন-ভিত্তিক উপকরণ। ফিনল এবং ফরমালডিহাইডের বিক্রিয়ায় সিন্থেটিক রজন তৈরি হয়। এটি কক্ষ তাপমাত্রায় অবাধ্য কণার সাথে ভালভাবে মিশ্রিত করা যেতে পারে এবং কার্বনাইজেশনের পরে একটি উচ্চ অবশিষ্ট কার্বন হার থাকে, এটি বর্তমানে MgO-C ইটগুলির জন্য ব্যবহৃত প্রধান বাইন্ডারে পরিণত হয়। যাইহোক, কার্বনাইজেশনের পরে গঠিত গ্লাসযুক্ত নেটওয়ার্ক কাঠামোটি অবাধ্য উপাদানের তাপীয় শক প্রতিরোধ এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধের জন্য আদর্শ নয়।
পিচ এবং রজন উপর ভিত্তি করে পরিবর্তিত উপকরণ. যদি বাইন্ডার একটি 镶嵌 গঠন গঠন করতে পারে এবং কার্বনাইজেশনের পরে-সিটু কার্বন ফাইবারে, এটি অবাধ্য উপাদানের উচ্চ-তাপমাত্রার কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে।
অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট
MgO-C ইটগুলির অক্সিডেশন প্রতিরোধের উন্নতি করতে, প্রায়শই অল্প পরিমাণে যোগ করা হয়। সাধারণ সংযোজনগুলির মধ্যে রয়েছে Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN, এবং আরও সম্প্রতি রিপোর্ট করা Al-B-C এবং Al{1}}সি{1}}সি{1}}সি{1}} অ্যাডিটিভের প্রক্রিয়াটিকে মোটামুটিভাবে দুটি দিক দিয়ে ভাগ করা যেতে পারে: একটি তাপগতিগত দৃষ্টিকোণ থেকে, যেখানে কার্যকারী তাপমাত্রায়, কার্বনের সাথে অ্যাডিটিভ বা তাদের প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি কার্বনের তুলনায় অক্সিজেনের সাথে বেশি সখ্যতা রাখে, এইভাবে অগ্রাধিকারমূলকভাবে অক্সিডাইজ করা হয় এবং কার্বনকে রক্ষা করে; অন্যটি একটি গতিগত দৃষ্টিকোণ থেকে, যেখানে O₂, CO, বা কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে যৌগ দ্বারা গঠিত যৌগগুলি কার্বনের মাইক্রোস্ট্রাকচারকে পরিবর্তন করে{13} যাতে অবাধ্য উপাদান রয়েছে, যেমন ঘনত্ব বৃদ্ধি, ছিদ্র ব্লক করা এবং অক্সিজেন এবং বিক্রিয়া পণ্যের প্রসারণকে বাধা দেয়।
