સતત કાસ્ટિંગમાં મોલ્ડ ફ્લક્સનું પ્રવાહી ઘનતા માપન

લુબ્રિકેશન પૂરું પાડવું

પ્રવાહી મોલ્ડ ફ્લક્સ લેયર વધતા સ્ટીલ શેલ અને મોલ્ડ દિવાલ વચ્ચે ઘર્ષણ ઘટાડે છે, જે ચોંટતા અને યાંત્રિક ફાટતા અટકાવે છે. સમાન લ્યુબ્રિકેશન બિલેટ અથવા સ્લેબ સપાટી પર ઓસિલેશન માર્ક્સ અને રેખાંશિક તિરાડો જેવા ખામીઓને ઘટાડે છે. સ્ટીલ-મોલ્ડ ઇન્ટરફેસ પર સ્નિગ્ધતા, ગલન તાપમાન અને પ્રવાહી સ્લેગની સ્થિરતા નિર્ણાયક છે; અંડર-લુબ્રિકેટેડ ઇન્ટરફેસ થર્મલ વધઘટ અને સ્થાનિક ઘનકરણ વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે. ફ્લક્સ રસાયણશાસ્ત્ર ગોઠવણો દ્વારા લ્યુબ્રિકેશન વધારવું સપાટીની સરળતા અને કાર્યકારી વિશ્વસનીયતા સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે.

ગૌણ ઓક્સિડેશન અટકાવવું

મોલ્ડ ફ્લક્સ ભૌતિક આવરણ અને પ્રતિક્રિયાશીલ અવરોધ બંને તરીકે કામ કરે છે, જે પીગળેલા સ્ટીલને વાતાવરણીય વાયુઓથી રક્ષણ આપે છે. ઓક્સિજનના પ્રવેશને અટકાવીને, સ્ટીલની સપાટી પર અનિચ્છનીય ઓક્સાઇડની રચના દબાવવામાં આવે છે. ફ્લક્સ રચના અને ભૌતિક ગુણધર્મ સ્થિરતા - ખાસ કરીને મૂળભૂતતા (CaO થી SiO₂ નો ગુણોત્તર) - મજબૂત અવરોધ રચનાની ખાતરી કરે છે અને સમાવેશ ઉત્પાદનને મર્યાદિત કરે છે. ફ્લક્સે પેરોવસ્કાઇટ વરસાદ જેવા હાનિકારક સંક્રમણોના શોષણને પણ મર્યાદિત કરવું જોઈએ, જે અન્યથા સ્ટીલની સ્વચ્છતા સાથે ચેડા કરી શકે છે.

શોષક સમાવેશ

ઘનકરણ દરમિયાન, બિન-ધાતુ સમાવેશ સ્ટીલની સપાટી પર ઉગે છે. સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલા મોલ્ડ ફ્લક્સ આ સમાવેશને કાર્યક્ષમ રીતે શોષી લે છે અને ફસાવે છે, જે ઉત્પાદનમાં તેમના પુનઃપ્રવેશને અટકાવે છે. ફ્લક્સની રચના ગૌણ પ્રતિક્રિયાઓને ટેકો આપ્યા વિના અથવા સ્નિગ્ધતામાં પ્રતિકૂળ ફેરફાર કર્યા વિના આ કાર્યને સરળ બનાવવી જોઈએ. આ બેવડી ભૂમિકા - પ્રવાહ જાળવી રાખતી વખતે સમાવેશને દૂર કરવી - ઉચ્ચ-ગ્રેડ સ્ટીલ ઉત્પાદન માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

સપાટીની ગુણવત્તા અને કામગીરીની ગતિ પર અસર

મોલ્ડ ફ્લક્સની અસરકારકતા સીધી રીતે બિલેટ, બ્લૂમ અથવા સ્લેબ સપાટી પૂર્ણાહુતિ નક્કી કરે છે. ગરમીના સ્થાનાંતરણ અને લુબ્રિકેશનનું એકસમાન નિયંત્રણ શેલ વૃદ્ધિને સમાન બનાવે છે, ઓસિલેશન માર્ક્સ અને તિરાડો ઘટાડે છે. પ્લાન્ટ સ્કેલ અભ્યાસો પુષ્ટિ કરે છે કે ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ફ્લક્સ પરિમાણો સરળ સપાટીઓ અને ઓછા ખામીઓ પ્રદાન કરે છે, ખાસ કરીને 3 મીટર/મિનિટથી વધુ કાસ્ટિંગ ઝડપે.

સતત કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં કામગીરીની ગતિમાં સુધારો મોલ્ડ ફ્લક્સ મેનેજમેન્ટમાં પ્રગતિ પર આધાર રાખે છે. વધુ ઝડપે, અપૂર્ણ અથવા અનિયમિત ગલન, અપૂરતું લુબ્રિકેશન, અથવા સ્થાનિક ઓવરહિટીંગ વિનાશક સપાટી નિષ્ફળતાઓ અથવા શેલ બ્રેકઆઉટ્સને ઉત્તેજિત કરી શકે છે. ગતિમાં વધારો ગરમી પ્રવાહ પ્રોફાઇલ, લુબ્રિકેશન સ્થિરતા અને ખામી નિયંત્રણ વચ્ચેના સંબંધ પર વધુ ભાર મૂકે છે, જે કડક મોલ્ડ ફ્લક્સ પ્રોપર્ટી નિયંત્રણની જરૂરિયાતને મજબૂત બનાવે છે.

હાઇ-સ્પીડ કાસ્ટિંગ: ફ્લક્સ પસંદગી અને સંચાલનમાં પડકારો

હાઇ-સ્પીડ સતત કાસ્ટિંગ મોલ્ડ ફ્લક્સ વર્તણૂકને નિયંત્રિત કરવામાં પડકારોને વધારે છે:

• અસ્થિર ગરમી સ્થાનાંતરણ:ઝડપી ઘનકરણ થર્મલ ગ્રેડિયન્ટ્સમાં વધારો કરે છે, જો પ્રવાહ ગુણધર્મો અપૂરતા મજબૂત અથવા પ્રતિભાવશીલ હોય તો અસમાન શેલ રચના અથવા સ્થાનિક ક્રેકીંગનું જોખમ રહેલું છે.
• સ્ફટિકીકરણ નિયંત્રણ:ઝડપી કાસ્ટિંગ દર ઘન સ્લેગ સ્તરમાં ઇચ્છિત સ્ફટિકીય/કાચવાળું સંતુલન વિક્ષેપિત કરી શકે છે. વધુ પડતું ઝડપી સ્ફટિકીકરણ પ્રવાહના સ્તરોને ફસાવી શકે છે, જે શ્રેષ્ઠ કરતાં વધુ થર્મલ પ્રતિકાર વધારી શકે છે, જેના કારણે આંતરિક તિરાડો પડે છે. ખૂબ ધીમા સ્ફટિકીકરણને કારણે વધુ પડતું લુબ્રિકેશન અને અતિશય ગરમીનું નુકસાન થાય છે, જેનાથી ઓસિલેશન માર્ક્સ અને ડિપ્રેશન વધે છે.
• લુબ્રિકેશન કામગીરી:વધુ ઝડપે, સ્લેગ ફિલ્મ બનાવવાનો સમય સાંકડો થઈ જાય છે. ફ્લક્સે ઓછી સ્નિગ્ધતા અને સુમેળમાં ગલન જાળવી રાખવું જોઈએ, નહીં તો ચોંટી જવાની અને સપાટી ફાટી જવાની શક્યતા છે.
• ઓક્સિડેશન નિવારણ:વધેલા આંદોલન અને ધાતુના સ્તરમાં વધઘટ વાતાવરણીય સંપર્કને પ્રોત્સાહન આપે છે, જેના માટે ઉચ્ચ રચનાત્મક સ્થિરતા અને ઝડપી ઓગળવાના કવરેજ ગુણધર્મોવાળા પ્રવાહની જરૂર પડે છે.
• સમાવેશ શોષણ:ઊંચા ડમ્પ રેટ માટે ઝડપી-અભિનય કરતા પ્રવાહોની જરૂર પડે છે જેથી સમાવેશને બહાર નીકળવા દીધા વિના સતત ફસાઈ અને દૂર કરી શકાય.

ઔદ્યોગિક અનુભવ દર્શાવે છે કે ગુણધર્મો જેમ કેપ્રવાહ સ્નિગ્ધતા, સ્ફટિકીકરણ તાપમાન, અને રસાયણશાસ્ત્રમાં થતા ફેરફારો સામે રચનાત્મક પ્રતિકારનું સતત સંચાલન અને દેખરેખ રાખવું આવશ્યક છે. આ માટેના અભિગમોમાં લોનમીટર અલ્ટ્રાસોનિક ડેન્સિટી મીટર અથવા લોનમીટર ટ્યુનિંગ ફોર્ક ડેન્સિટી મીટર જેવા અદ્યતન પ્રવાહી ઘનતા માપન સાધનોનો ઉપયોગ કરીને રીઅલ-ટાઇમ લાક્ષણિકતાનો સમાવેશ થાય છે, જે ફ્લક્સ લેયર ડાયનેમિક્સનું અનુકૂલનશીલ નિયંત્રણ સક્ષમ કરે છે.

ટૂંકમાં, સતત કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં સુધારાઓ હાંસલ કરવા - ખાસ કરીને ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને કાર્યકારી ગતિના સંદર્ભમાં - સખત મોલ્ડ ફ્લક્સ ગુણધર્મો અને નિયંત્રણ પર આધારિત છે: વિવિધ સ્ટીલ ગ્રેડ અને કાસ્ટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં ગરમી સ્થાનાંતરણ, લુબ્રિકેશન, ઓક્સિડેશન નિવારણ અને સમાવેશ શોષણને સંતુલિત કરવું.

ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ કામગીરી માટે મોલ્ડ ફ્લક્સના મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો

મોલ્ડ ફ્લક્સ સતત કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા સુધારણા અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે કેન્દ્રિય છે. તેના ભૌતિક ગુણધર્મો સ્ટીલ કાસ્ટિંગ, મોલ્ડ લુબ્રિકેશન તકનીકો અને ખામી નિવારણમાં ગરમી સ્થાનાંતરણ નિયંત્રણ પદ્ધતિઓની અસરકારકતા સીધી રીતે નક્કી કરે છે.

સ્નિગ્ધતા: લુબ્રિકેશન, હીટ ટ્રાન્સફર અને ક્રેક નિવારણ

આમોલ્ડ ફ્લક્સની સ્નિગ્ધતાસ્ટીલ શેલ અને કોપર મોલ્ડ વચ્ચે લુબ્રિકેશનનું સંચાલન કરે છે. યોગ્ય સ્નિગ્ધતા સ્થિર લુબ્રિકેશન ફિલ્મ સુનિશ્ચિત કરે છે, જે બિલેટ અને મોલ્ડ વચ્ચે ઘર્ષણ ઘટાડવા અને પીગળેલા સ્ટીલમાં ગૌણ ઓક્સિડેશન અટકાવવા માટે જરૂરી છે. ઓછી સ્નિગ્ધતા લુબ્રિકેશનમાં વધારો થાય છે, જે સીધા શેલ-મોલ્ડ સંપર્ક અને અસમાન શેલ વૃદ્ધિને અટકાવીને રેખાંશ તિરાડોનું જોખમ ઘટાડે છે. જો કે, સ્નિગ્ધતાને કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરવી જોઈએ: જો તે ખૂબ ઓછી હોય, તો વધુ પડતી ગરમી ટ્રાન્સફર સપાટી પર તિરાડોનું કારણ બની શકે છે; જો ખૂબ વધારે હોય, તો લુબ્રિકેશન અપૂરતું બને છે, જેનાથી શેલ ચોંટી જાય છે અથવા તિરાડોની રચના થાય છે.

MgO જેવા ઉમેરાઓ મેલ્ટમાં નેટવર્ક બ્રેકર્સ તરીકે કામ કરે છે, સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટાડે છે અને મેલ્ટ સ્ટ્રક્ચરમાં ફેરફાર કરે છે. આના પરિણામે સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો થાય છે, લુબ્રિકેશન અને સ્ફટિકીકરણ વર્તણૂક બંનેમાં વધારો થાય છે અને સતત કાસ્ટિંગમાં વધુ એકસમાન ઠંડક ઉત્પન્ન થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, હાઇ-સ્પીડ પાતળા સ્લેબ કાસ્ટિંગમાં સ્નિગ્ધતાને સમાયોજિત કરવાથી સપાટીની ખામીઓમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો છે, ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ફ્લક્સના પરિણામે શેલ વૃદ્ધિ એકરૂપતામાં સુધારો થયો છે અને સપાટી પર તિરાડો ઓછી થઈ છે.

ગલન દર અને તાપમાન: ઝડપી મોલ્ડ કવરેજ અને ગરમી નિયંત્રણ

ગલન દર અને તાપમાન નક્કી કરે છે કે મોલ્ડ પ્રવાહી પ્રવાહ દ્વારા કેટલી ઝડપથી આવરી લેવામાં આવે છે. શેલ રચનાના પ્રારંભિક તબક્કામાં ગરમી નિષ્કર્ષણને નિયંત્રિત કરવા અને લુબ્રિકેશન પ્રદાન કરવા માટે ઝડપી અને એકસમાન મોલ્ડ કવરેજ આવશ્યક છે. હાઇ-સ્પીડ કાસ્ટિંગ કામગીરી (≥3 મીટર/મિનિટ) માટે, મોલ્ડ ફ્લક્સે 1000°C થી નીચે ગલન તાપમાન પ્રાપ્ત કરવું જોઈએ અને કાસ્ટિંગ કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખવા અને સપાટીની ખામીઓને રોકવા માટે 41 સેકન્ડમાં સંપૂર્ણ પીગળવું જોઈએ.

એક્ઝોથર્મિક ઘટકો (દા.ત., CaSi અથવા Si) અને અનુરૂપ કણ કદ વિતરણો વધારાની પ્રતિક્રિયા ગરમી પૂરી પાડીને ગલન દરને વેગ આપે છે. જ્યારે આ ગુણધર્મોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ફ્લક્સ એન્ટ્રેપમેન્ટ અને કવરેજ વિલંબ જેવા ખામીઓ ઓછી થાય છે. ઉદાહરણોમાં ઝડપી-ગલન મોલ્ડ ફ્લક્સનો સમાવેશ થાય છે જે 3 મીટર/મિનિટથી વધુની કાસ્ટિંગ ઝડપે ખામી-મુક્ત, સુસંગત લુબ્રિકેશન સ્તરો પ્રાપ્ત કરે છે, જ્યારે નિયંત્રિત ગલન ગતિશાસ્ત્ર સમાન ગરમી વિતરણ જાળવવામાં અને રેખાંશ તિરાડોને દબાવવામાં મદદ કરે છે.

મૂળભૂતતા અને ઘટક અપૂર્ણાંક: ટ્યુનિંગ રિઓલોજી અને સ્ફટિકીકરણ

મૂળભૂતતા (CaO/SiO2 ગુણોત્તર) મોલ્ડ ફ્લક્સના રિઓલોજિકલ વર્તણૂક અને તેના સ્ફટિકીકરણ પેટર્નને ખૂબ પ્રભાવિત કરે છે. ઉચ્ચ મૂળભૂતતા સામાન્ય રીતે સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે અને સ્ફટિકીકરણને વેગ આપે છે, જે ફ્લક્સ પીગળેલા સ્ટીલમાં સમાવિષ્ટોને કેટલી સારી રીતે શોષી શકે છે અને એકસમાન શેલ વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપે છે તેના પર અસર કરે છે. MgO, Al2O3 અને આલ્કલી ઓક્સાઇડ (દા.ત., Na2O, Li2O) જેવા અન્ય ઓક્સાઇડની સામગ્રી પ્રવાહ માળખાને વધુ મોડ્યુલેટ કરે છે.

ઘટક અપૂર્ણાંક મુખ્ય રિઓલોજિકલ ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરે છે:

• MgO અથવા Na2O વધવાથી સિલિકેટ નેટવર્કમાં વિક્ષેપ પડે છે, જેનાથી ઓગળવાની સ્નિગ્ધતા ઓછી થાય છે અને કાચ જેવું, સારી રીતે લ્યુબ્રિકેટેડ ઇન્ટરફેસિયલ સ્તરના વિકાસને ટેકો મળે છે.
• નિયંત્રિત મૂળભૂતતા સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાને સ્થિર કરે છે, જે સ્ટીલ અને ઘાટ વચ્ચે ગરમીના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરે છે; સ્થિર બિલેટ ઉપાડ અને સુસંગત ઉત્પાદન ગુણવત્તા માટે સંતુલિત સ્ફટિકીકરણ જરૂરી છે.

આ ઘટક ગુણોત્તરમાં ફેરફારો લક્ષ્ય સ્ટીલ ગ્રેડ અને કાસ્ટિંગ ગતિ સાથે સુસંગત હોવા જોઈએ જેથી મોલ્ડ ફ્લક્સ ગુણધર્મો અને નિયંત્રણ સાથે ચેડા કરી શકે તેવા વિચલનો ટાળી શકાય.

પર્યાવરણીય બાબતો: ફ્લોરિન-મુક્ત પ્રવાહ વિકાસ

વધતા પર્યાવરણીય નિયમો ફ્લોરિન-મુક્ત મોલ્ડ ફ્લક્સ તરફ સંક્રમણને પ્રોત્સાહન આપી રહ્યા છે, કારણ કે CaF2 અથવા NaF નો ઉપયોગ કરતા પરંપરાગત ફોર્મ્યુલેશન ફ્લોરિનેટેડ ગેસ ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે જે કાર્યસ્થળની હવાની ગુણવત્તા અને ટકાઉપણાને જોખમમાં મૂકે છે. B2O3, Na2O અને TiO2 જેવા ઓક્સાઇડ સાથે ફ્લોરાઇડને બદલવાથી સ્નિગ્ધતા અને ગરમી ટ્રાન્સફર નિયંત્રણ માટેની તકનીકી માંગણીઓ પૂર્ણ થાય છે જ્યારે હાનિકારક ઉત્સર્જન ઘટાડે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, CaO–SiO2–Al2O3–Na2O–B2O3 સિસ્ટમો ફ્લોરિનેટેડ એનાલોગ જેવી જ ગલન અને રિઓલોજી દર્શાવે છે. Li2O અથવા મધ્યમ Na2O ના ઉમેરા કાચની રચનાને વધુ સરળ બનાવે છે, સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે અને લુબ્રિકેશનમાં સુધારો કરે છે. બેન્ચ ટ્રાયલ પુષ્ટિ કરે છે કે આ વૈકલ્પિક ફોર્મ્યુલેશન ઓછા ઉત્સર્જન દર સાથે સ્પર્ધાત્મક પ્રદર્શન પ્રદાન કરે છે. જો કે, પડકારજનક કાસ્ટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં અણધાર્યા વિચલનો ટાળવા માટે ઘટક પસંદગી અને મૂળભૂતતાને કડક રીતે નિયંત્રિત રાખવી જોઈએ.

લોનમીટર અલ્ટ્રાસોનિક ડેન્સિટી મીટર જેવા રીઅલ-ટાઇમ પ્રવાહી ઘનતા માપન સાધનોનો સમાવેશ કરવો અનેલોનમીટર ટ્યુનિંગ ફોર્ક ડેન્સિટી મીટર, ફ્લક્સ ભૌતિક ગુણધર્મો ચકાસવામાં મદદ કરે છે, સતત કાસ્ટિંગ મોલ્ડ ફ્લક્સ ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને સતત કાસ્ટિંગ ગુણવત્તા નિયંત્રણને સમર્થન આપે છે. આ સાધનો ચોક્કસ પ્રવાહી મોલ્ડ ફ્લક્સ ઘનતા માપન ડેટા પ્રદાન કરે છે, જે મજબૂત, પર્યાવરણીય રીતે સભાન કામગીરી માટે રોજિંદા પ્રક્રિયા ગોઠવણોની માહિતી આપે છે.

આ મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાથી ખાતરી થાય છે કે મોલ્ડ ફ્લક્સ સમાવેશ દૂર કરવા, સતત કાસ્ટિંગમાં લુબ્રિકેશન અને અસરકારક, સમાન ઠંડકમાં તેની ભૂમિકાઓ પૂર્ણ કરે છે - સતત કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં દરેક તબક્કો આ લાક્ષણિકતાઓના યોગ્ય સંતુલન સાથે જોડાયેલો છે.