एक दुर्दम्य नोजल क्या है?

दुर्दम्य नोजल का नाम इसके कार्य से आता है - शब्द "नोजल" ​​ने स्पष्ट रूप से एक पिघल चैनल के रूप में अपनी भूमिका का वर्णन किया है, जबकि "दुर्दम्य" उच्च तापमान वातावरण में अपने स्थायित्व को उजागर करता है। इसके विशिष्ट उपयोग के अनुसार, दुर्दम्य नलिका को कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, जैसे कि ऊपरी नलिका, निचले नलिका, कलेक्टर नलिका, जलमग्न प्रविष्टि नलिका (सेन), आदि। प्रत्येक प्रकार में विभिन्न प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए संरचना और सामग्रियों में अंतर होता है।

एक दुर्दम्य नोजल क्या है?

अपवर्तक नोजल एक दुर्दम्य सामग्री उत्पाद है जिसका उपयोग उच्च तापमान वाले पिघला हुआ धातु (जैसे पिघला हुआ स्टील, पिघला हुआ लोहे) या गैर-मेटैलिक पिघल प्रवाह नियंत्रण के लिए किया जाता है, जो आमतौर पर मेटालर्जिकल उपकरण (जैसे लाडल, कनवर्टर, टुंडिश) के आउटलेट या फिसलने वाले नोजल सिस्टम में स्थापित होता है।

यह पिघल की प्रवाह दर, प्रवाह दर और प्रवाह दिशा को सटीक रूप से नियंत्रित करके स्मेल्टिंग और कास्टिंग प्रक्रिया की स्थिरता और सुरक्षा सुनिश्चित करता है। दुर्दम्य नलिकाओं को न केवल चरम उच्च तापमान (आमतौर पर 1500 डिग्री सेल्सियस से अधिक) का सामना करने की आवश्यकता होती है, बल्कि पिघल और स्लैग से रासायनिक कटाव, यांत्रिक शोक और थर्मल शॉक क्षति का भी विरोध करना चाहिए।

दुर्दम्य नोजल की रचना और सामग्री

दुर्दम्य नोजल का प्रदर्शन सीधे उनके सामग्री चयन और संरचनात्मक डिजाइन पर निर्भर करता है। निम्नलिखित इसके मुख्य घटक और भौतिक विशेषताएं हैं:

1। मुख्य सामग्री

एल्यूमीनियम कार्बन (Al₂o₃-C): उच्च-शुद्धता वाले एल्यूमिना (Al₂o₃) का उपयोग मुख्य घटक के रूप में किया जाता है, और कार्बन सामग्री (जैसे ग्रेफाइट) को थर्मल शॉक प्रतिरोध और कटाव प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है। एल्यूमीनियम कार्बन नलिकाओं का उपयोग व्यापक रूप से लाडल और टुंडिश में किया जाता है, और साधारण कार्बन स्टील को कास्ट करने के लिए उपयुक्त हैं।
एल्यूमीनियम ज़िरकोनियम कार्बन (Al₂o₃-zro₂-c): जिरकोनियम ऑक्साइड (Zro₂) को उच्च तापमान के कटाव और थर्मल शॉक के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए एल्यूमीनियम कार्बन में जोड़ा जाता है, और उच्च मैंगनीज स्टील या अन्य विशेष स्टील ग्रेड के लिए उपयुक्त है।
उच्च-एलुमिना: मुख्य कच्चे माल के रूप में उच्च-एलुमिना बॉक्साइट के साथ, यह कम-आवश्यकता वाले अवसरों या साधारण कार्बन स्टील कास्टिंग के लिए उपयुक्त है, और इसकी लागत कम है।
मैग्नीशियम-कार्बन (MGO-C): मैग्नीशियम ऑक्साइड (MGO) के साथ मैट्रिक्स के रूप में, कार्बन सामग्री को जोड़ा जाता है, उच्च-क्षारीयता स्लैग वातावरण या विशेष स्टील ग्रेड के लिए उपयुक्त है।
फ्यूज्ड क्वार्ट्ज: कुछ कम-कार्बन स्टील या गैर-फेरस मिश्र धातुओं को कास्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है, इसमें अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध होता है, लेकिन कमजोर कटाव प्रतिरोध होता है।
समग्र सामग्री: जैसे कि जिरकोनियम ऑक्साइड कोर और उच्च-एल्यूमीनियम बाहरी परत के साथ समग्र नोजल, प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए विभिन्न सामग्रियों के फायदों के संयोजन।

2। संरचनात्मक डिजाइन

दुर्दम्य नलिकाआमतौर पर बेलनाकार या शंक्वाकार होते हैं, पिघल प्रवाह दर को नियंत्रित करने के लिए सटीक प्रवाह चैनलों के अंदर (एपर्चर आमतौर पर 10-100 मिमी है)। कुछ नोजल (जैसे कि विसर्जन नोजल) को विशेष आकृतियों के साथ डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि साइड होल या अण्डाकार आउटलेट, क्रिस्टलाइज़र में पिघले हुए स्टील के प्रवाह क्षेत्र वितरण को अनुकूलित करने के लिए। बाहरी परत को यांत्रिक शक्ति को बढ़ाने और थर्मल शॉक क्रैकिंग को रोकने के लिए एक धातु आस्तीन (जैसे लोहे की आस्तीन) के साथ कवर किया जा सकता है।

3। कार्यात्मक योजक

प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, निम्नलिखित एडिटिव्स को अक्सर दुर्दम्य नलिका में जोड़ा जाता है:

एंटीऑक्सिडेंट: जैसे कि सिलिकॉन (एसआई) और एल्यूमीनियम (एएल) पाउडर, कार्बन सामग्री को उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण से रोकने के लिए।

स्टेबलाइजर्स: जैसे ऑक्साइड जैसे कैल्शियम (CAO) और मैग्नीशियम (MGO), थर्मल शॉक प्रतिरोध और कटाव प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए।

Binders: जैसे कि रेजिन और डामर, मोल्डिंग शक्ति और उच्च तापमान स्थिरता में सुधार करने के लिए।

दुर्दम्य नलिका के कार्य

दुर्दम्य नोजल उच्च तापमान वाली धातुकर्म प्रक्रियाओं में कई प्रमुख कार्य करते हैं:

1। प्रवाह नियंत्रण

दुर्दम्य नोजल उनके आंतरिक प्रवाह चैनलों के आकार और आकार के माध्यम से पिघल के प्रवाह दर और प्रवाह को ठीक से नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, निरंतर कास्टिंग प्रक्रिया में, जलमग्न नोजल उस गति को समायोजित करने के लिए स्लाइडिंग नोजल सिस्टम के साथ सहयोग करता है जिस पर पिघला हुआ स्टील बहुत तेजी से या बहुत धीमी गति से होने वाले दोषों से बचने के लिए क्रिस्टलीकरण में प्रवेश करता है।

2। पिघल की रक्षा करें

जलमग्न नोजल पिघला हुआ स्टील को हवा के संपर्क में आने से रोकने के लिए क्रिस्टलीकरण में गहरी हो जाती है, ऑक्सीकरण और समावेश गठन को कम करती है, और बिलेट की गुणवत्ता में सुधार करती है। इसके अलावा, नोजल की आंतरिक दीवार का चिकनी डिजाइन पिघल प्रवाह में अशांति को कम कर सकता है और स्लैग समावेश के जोखिम को कम कर सकता है।

3। उच्च तापमान और कटाव प्रतिरोध

दुर्दम्य नोजल1500-1700 डिग्री सेल्सियस पर पिघले हुए स्टील या स्लैग के प्रभाव का सामना करने की आवश्यकता है। सामग्री का उच्च अपवर्तकता और कटाव प्रतिरोध यह सुनिश्चित करता है कि यह कई कास्टिंग के दौरान स्थिर रहता है और इसके सेवा जीवन को बढ़ाता है।

4। थर्मल शॉक स्टेबिलिटी

जब लाडल को बदल दिया जाता है या कास्टिंग शुरू की जाती है और बंद कर दिया जाता है, तो नोजल को एक तेज तापमान परिवर्तन का अनुभव होगा। उच्च गुणवत्ता वाले दुर्दम्य नलिका सामग्री निर्माण और संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित करके थर्मल शॉक क्रैकिंग के जोखिम को कम करते हैं।

5। क्लॉगिंग को रोकें

उच्च एल्यूमीनियम स्टील या कैल्शियम युक्त स्टील के लिए, एल्यूमिना समावेशन पिघले हुए स्टील में उत्पन्न हो सकता है, जिससे नोजल क्लॉगिंग हो सकती है। अपवर्तक नोजल अक्सर कम-पिघलने वाले बिंदु पदार्थों (जैसे कि CAO · Al₂o₃) उत्पन्न करके क्लॉगिंग को रोकने के लिए एंटी-एडिशन सामग्री (जैसे कि CAO युक्त समग्र सामग्री) का उपयोग करते हैं।

दुर्दम्य नोजल के अनुप्रयोग फ़ील्ड

निम्नलिखित क्षेत्रों में दुर्दम्य नलिका का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

1। लोहा और स्टील की धातु विज्ञान

लाडल: ऊपरी और निचले नलिका का उपयोग लाडल के तल पर किया जाता है, और टंडिश के लिए पिघले हुए स्टील के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए स्लाइडिंग नोजल प्रणाली के साथ सहयोग किया जाता है।
Tundish: निरंतर कास्टिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए टुंडिश से क्रिस्टलीय में पिघले हुए स्टील को स्थानांतरित करने के लिए एकत्रित नोजल और डूबे हुए नोजल का उपयोग किया जाता है।
कनवर्टर और इलेक्ट्रिक फर्नेस: स्टील आउटलेट के लिए अपवर्तक नलिका का उपयोग उच्च तापमान वाले पिघले हुए लोहे और स्लैग के कटाव का सामना करने के लिए किया जाता है।

2। गैर-फेरस मेटल स्मेल्टिंग

एल्यूमीनियम, तांबा, और मैग्नीशियम जैसे गैर-फेरस धातुओं की गलाने में, दुर्दम्य नलिका का उपयोग पिघल ट्रांसमिशन और कास्टिंग के लिए किया जाता है, जैसे कि एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग में गाइड नोजल।

3। ग्लास और सिरेमिक उद्योग

उच्च तापमान वाले कांच या सिरेमिक पिघल के प्रवाह नियंत्रण के लिए दुर्दम्य नलिका का उपयोग किया जाता है, और इसमें अत्यधिक उच्च संक्षारण प्रतिरोध और आयामी स्थिरता होनी चाहिए।

4। अन्य उच्च तापमान उद्योग

जैसे कि कचरा incinerators, रासायनिक उच्च तापमान रिएक्टर, आदि, दुर्दम्य नलिका का उपयोग उच्च तापमान तरल पदार्थों के निर्वहन या संचरण को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

दुर्दम्य नलिका की उत्पादन प्रक्रिया

दुर्दम्य नोजल के उत्पादन में यह सुनिश्चित करने के लिए कई जटिल प्रक्रियाएं शामिल हैं कि उनका प्रदर्शन औद्योगिक मानकों को पूरा करता है:

1। कच्चे माल का चयन और सामग्री
उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना, जिरकोनियम ऑक्साइड, ग्रेफाइट और अन्य कच्चे माल का चयन करें, और अशुद्धता सामग्री को सख्ती से नियंत्रित करें। फॉर्मूला अनुपात के अनुसार एंटीऑक्सिडेंट, बाइंडर्स आदि जोड़ें और समान रूप से मिलाएं।

2। मोल्डिंग
यह सुनिश्चित करने के लिए कि नोजल संरचना घनी है और फ्लो चैनल सटीक है, यह सुनिश्चित करने के लिए आइसोस्टैटिक प्रेसिंग या हाई-प्रेशर मोल्डिंग तकनीक का उपयोग करें। कुछ नोजल (जैसे कि विसर्जन नोजल) को सटीक मोल्ड्स द्वारा जटिल आकृतियों में गठित करने की आवश्यकता होती है।

3। सिंटरिंग
एक ऑक्सीजन मुक्त या सुरक्षात्मक वातावरण (जैसे नाइट्रोजन) में उच्च तापमान (1400-1800 डिग्री सेल्सियस) पर सिंटरिंग सामग्री की शक्ति और थर्मल सदमे प्रतिरोध को बढ़ाता है। कुछ उत्पाद प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए द्वितीयक सिंटरिंग या गर्मी उपचार का उपयोग करते हैं।

4। सतह का उपचार
प्रवाह चैनल को पोलिश करें या संक्षारण प्रतिरोध और तरलता में सुधार करने के लिए एक एंटी-एडिशन लेयर (जैसे कि Zro) कोटिंग) लागू करें। बाहरी परत को धातु आस्तीन या एंटी-ऑक्सीकरण उपचार के साथ कवर किया जा सकता है।

5। गुणवत्ता निरीक्षण
नोजल की पोरसिटी, दरारें और आयामी सटीकता को एक्स-रे और अल्ट्रासाउंड जैसे गैर-विनाशकारी परीक्षण विधियों द्वारा जांचा जाता है। दुर्दम्य प्रदर्शन और कटाव प्रतिरोध को प्रयोगशाला सिमुलेशन परीक्षणों द्वारा सत्यापित किया जाता है।

दुर्दम्य नलिका के लाभ

उच्च तापमान वाले उद्योगों में दुर्दम्य नलिकाओं का व्यापक अनुप्रयोग इसके निम्नलिखित लाभों से उपजा है:

उच्च स्थायित्व: उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री और प्रक्रियाएं यह सुनिश्चित करती हैं कि नलिका का उपयोग चरम वातावरण में लंबे समय तक किया जा सकता है, और एकल जीवन कई घंटों से कई दिनों तक पहुंच सकता है।
सटीक नियंत्रण: प्रवाह चैनल डिजाइन की सटीकता पिघल प्रवाह की स्थिरता सुनिश्चित करती है और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करती है।
कटाव प्रतिरोध: इसमें रासायनिक कटाव और पिघले हुए स्टील और स्लैग के यांत्रिक कटाव के लिए मजबूत प्रतिरोध है, रखरखाव की लागत को कम करता है।
थर्मल शॉक स्टेबिलिटी: ऑप्टिमाइज्ड मटेरियल फॉर्मूला थर्मल शॉक क्रैकिंग के जोखिम को कम करता है और लगातार स्टार्ट-स्टॉप की प्रक्रिया की आवश्यकताओं को स्वीकार करता है।
विविध डिजाइन: विभिन्न प्रकार और विनिर्देशों के नलिका विभिन्न प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करते हैं और आवेदन परिदृश्यों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है।

उच्च तापमान उद्योग के मुख्य घटक के रूप में, दुर्दम्य नोजल कई कार्यों जैसे कि उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और प्रवाह नियंत्रण को एकीकृत करता है। यह लोहे और स्टील की धातु विज्ञान, गैर-फेरस मेटल स्मेल्टिंग और अन्य उद्योगों में एक अपरिहार्य "पीछे के दृश्य नायक" है।