مسلسل کاسٹنگ میں مولڈ فلوکس کی سیال کثافت کی پیمائش

چکنا فراہم کرنا

ایک مائع مولڈ فلوکس پرت بڑھتے ہوئے سٹیل کے خول اور مولڈ کی دیوار کے درمیان رگڑ کو کم کرتی ہے، چپکنے اور مکینیکل پھٹنے سے روکتی ہے۔ یکساں پھسلن بلٹ یا سلیب کی سطح پر دوغلی نشانات اور طول بلد دراڑ جیسے نقائص کو کم کرتی ہے۔ Viscosity، پگھلنے کا درجہ حرارت، اور اسٹیل مولڈ انٹرفیس پر مائع سلیگ کا استحکام فیصلہ کن ہے۔ کم چکنا کرنے والے انٹرفیس تھرمل اتار چڑھاؤ اور مقامی استحکام میں خلل کا باعث بنتے ہیں۔ بہاؤ کیمسٹری ایڈجسٹمنٹ کے ذریعے چکنا کو بڑھانا براہ راست سطح کی ہمواری اور آپریشنل اعتبار سے منسلک ہوتا ہے۔

ثانوی آکسیکرن کو روکنا

مولڈ فلوکس ایک جسمانی کور اور ایک رد عمل والی رکاوٹ دونوں کے طور پر کام کرتا ہے، پگھلے ہوئے سٹیل کو ماحولیاتی گیسوں سے بچاتا ہے۔ آکسیجن کے داخلے کو روکنے سے، سٹیل کی سطح پر ناپسندیدہ آکسائیڈز کی تشکیل کو دبا دیا جاتا ہے۔ فلوکس کمپوزیشن اور جسمانی املاک کا استحکام—خاص طور پر بنیادییت (CaO سے SiO₂ کا تناسب)—مضبوط رکاوٹ کی تشکیل کو یقینی بناتا ہے اور شمولیت کی پیداوار کو محدود کرتا ہے۔ بہاؤ کو نقصان دہ منتقلی کے جذب کو بھی محدود کرنا چاہیے جیسے کہ پیرووسکائٹ بارش، جو بصورت دیگر سٹیل کی صفائی سے سمجھوتہ کر سکتی ہے۔

جذب کرنے والی شمولیت

مضبوطی کے دوران، غیر دھاتی شمولیت سٹیل کی سطح پر بڑھتی ہے. اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ مولڈ فلوکس مؤثر طریقے سے ان شمولیتوں کو جذب اور پھنساتے ہیں، ان کے دوبارہ مصنوعات میں داخل ہونے سے روکتے ہیں۔ بہاؤ کی ساخت کو ثانوی رد عمل کی حمایت کیے بغیر یا viscosity کو منفی طور پر تبدیل کیے بغیر اس فنکشن کو آسان بنانا چاہیے۔ یہ دوہرا کردار — بہاؤ کو برقرار رکھتے ہوئے شمولیت کو ہٹانا — اعلی درجے کی اسٹیل کی پیداوار کے لیے اہم ہے۔

سطح کے معیار اور آپریشنل رفتار پر اثر

مولڈ فلوکس کی تاثیر براہ راست بلٹ، بلوم، یا سلیب کی سطح کی تکمیل کا تعین کرتی ہے۔ گرمی کی منتقلی اور چکنا کرنے کا یکساں کنٹرول شیل کی ترقی کو یقینی بناتا ہے، جس سے دوغلی نشانات اور دراڑیں کم ہوتی ہیں۔ پلانٹ اسکیل اسٹڈیز اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ بہتر بہاؤ کے پیرامیٹرز ہموار سطحوں اور کم نقائص فراہم کرتے ہیں، خاص طور پر 3 میٹر فی منٹ سے زیادہ کاسٹنگ کی رفتار پر۔

مسلسل کاسٹنگ کے عمل میں آپریشنل رفتار میں بہتری مولڈ فلوکس مینجمنٹ میں پیشرفت پر منحصر ہے۔ زیادہ رفتار پر، نامکمل یا بے ترتیب پگھلنا، ناکافی چکنا، یا مقامی حد سے زیادہ گرم ہونا تباہ کن سطح کی ناکامی یا شیل بریک آؤٹ کو متحرک کر سکتا ہے۔ رفتار گرمی کے بہاؤ کی پروفائل، چکنا استحکام، اور خرابی پر قابو پانے کے درمیان تعلقات کو مزید دباؤ میں ڈالتی ہے، سخت مولڈ فلوکس پراپرٹی کنٹرول کی ضرورت کو تقویت دیتی ہے۔

تیز رفتار کاسٹنگ: فلوکس سلیکشن اور مینجمنٹ میں چیلنجز

تیز رفتار مسلسل کاسٹنگ مولڈ فلوکس رویے کو کنٹرول کرنے میں چیلنجوں کو بڑھا دیتی ہے:

• غیر مستحکم حرارت کی منتقلی:تیزی سے ٹھوس ہونے سے تھرمل گریڈینٹ میں اضافہ ہوتا ہے، ناہموار خول کی تشکیل یا مقامی کریکنگ کا خطرہ ہوتا ہے اگر فلوکس کی خصوصیات ناکافی طور پر مضبوط یا جوابدہ ہوں۔
• کرسٹلائزیشن کنٹرول:تیز رفتار کاسٹنگ کی شرح مستحکم سلیگ پرت میں مطلوبہ کرسٹل لائن/گلاسسی توازن کو متاثر کر سکتی ہے۔ حد سے زیادہ تیز کرسٹلائزیشن بہاؤ کی تہوں کو پھنس سکتی ہے، حرارتی مزاحمت کو زیادہ سے زیادہ بڑھاتی ہے، جس سے اندرونی دراڑیں پڑ جاتی ہیں۔ بہت سست کرسٹلائزیشن زیادہ چکنا کرنے اور ضرورت سے زیادہ گرمی کے نقصان کا سبب بنتی ہے، جس سے دوغلے کے نشانات اور افسردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔
• چکنا کرنے کی کارکردگی:زیادہ رفتار پر، سلیگ فلم کی تشکیل کے لیے ٹائم ونڈو تنگ ہو جاتا ہے۔ بہاؤ کو کم وسکوسیٹی اور مطابقت پذیر پگھلنے کو برقرار رکھنا چاہیے، ورنہ چپکنے اور سطح کے پھٹنے کا امکان ہے۔
• آکسیکرن کی روک تھام:بڑھتی ہوئی اشتعال انگیزی اور دھاتی سطح کے اتار چڑھاو ماحول کے رابطے کو فروغ دیتے ہیں، جس میں اعلی ساختی استحکام اور تیزی سے پگھلنے کی کوریج کی خصوصیات کے ساتھ بہاؤ کی ضرورت ہوتی ہے۔
• شمولیت جذب:ڈمپ کی بلند شرحیں انکلوز کو فرار ہونے کی اجازت دیے بغیر مسلسل پھنسنے اور ہٹانے کو برقرار رکھنے کے لیے تیز رفتاری سے کام کرنے والے بہاؤ کا مطالبہ کرتی ہیں۔

صنعتی تجربے سے پتہ چلتا ہے کہ جیسے خواصبہاؤ viscosity، کرسٹلائزیشن درجہ حرارت، اور کیمسٹری کی تبدیلیوں کے خلاف ساختی مزاحمت کو مسلسل منظم اور مانیٹر کیا جانا چاہیے۔ اس کے لیے اپروچز میں فلوڈ ڈینسٹی پیمائش کے جدید آلات جیسے لون میٹر الٹراسونک ڈینسٹی میٹر یا لون میٹر ٹیوننگ فورک ڈینسٹی میٹر کا استعمال کرتے ہوئے ریئل ٹائم کیریکٹرائزیشن شامل ہے، جس سے فلوکس لیئر ڈائنامکس کے انکولی کنٹرول کو فعال کیا جا سکتا ہے۔

مختصراً، کاسٹنگ کے عمل میں مسلسل بہتری کو حاصل کرنا—خاص طور پر کوالٹی کنٹرول اور آپریشنل اسپیڈ کے لحاظ سے — سخت مولڈ فلوکس خصوصیات اور کنٹرول پر قائم ہے: حرارت کی منتقلی، چکنا، آکسیڈیشن کی روک تھام، اور مختلف سٹیل کے درجات اور کاسٹنگ کے حالات میں انکلوژن جذب۔

بہتر کارکردگی کے لیے مولڈ فلوکس کی اہم خصوصیات

مولڈ فلوکس کاسٹنگ کے عمل میں مسلسل بہتری اور کوالٹی کنٹرول میں مرکزی حیثیت رکھتا ہے۔ اس کی جسمانی خصوصیات اسٹیل کاسٹنگ، مولڈ چکنا کرنے کی تکنیک، اور خرابی کی روک تھام میں حرارت کی منتقلی کے کنٹرول کے طریقوں کی افادیت کا براہ راست تعین کرتی ہیں۔

Viscosity: چکنا، حرارت کی منتقلی، اور شگاف کی روک تھام

دیسڑنا بہاؤ کی viscosityسٹیل کے خول اور تانبے کے سانچے کے درمیان پھسلن کو کنٹرول کرتا ہے۔ مناسب viscosity ایک مستحکم چکنا کرنے والی فلم کو یقینی بناتی ہے، جو بلٹ اور مولڈ کے درمیان رگڑ کو کم کرنے اور پگھلے ہوئے اسٹیل میں ثانوی آکسیکرن کو روکنے کے لیے ضروری ہے۔ کم viscosity چکنا کو بڑھاتا ہے، جو براہ راست شیل – مولڈ کے رابطے اور ناہموار شیل کی نشوونما کو روک کر طول بلد دراڑ کے خطرے کو کم کرتا ہے۔ تاہم، viscosity کو احتیاط سے کنٹرول کیا جانا چاہیے: اگر یہ بہت کم ہے تو، ضرورت سے زیادہ گرمی کی منتقلی سطح پر دراڑیں پیدا کر سکتی ہے۔ اگر بہت زیادہ ہو تو، چکنا ناکافی ہو جاتا ہے، جس سے خول چپک جاتا ہے یا شگاف بن جاتا ہے۔

MgO جیسے اضافے پگھلنے میں نیٹ ورک بریکر کے طور پر کام کرتے ہیں، ایکٹیویشن انرجی کو کم کرتے ہیں اور پگھلنے کے ڈھانچے کو تبدیل کرتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں viscosity میں کمی واقع ہوتی ہے، چکنا اور کرسٹالائزیشن دونوں رویے میں اضافہ ہوتا ہے اور مسلسل کاسٹنگ میں زیادہ یکساں ٹھنڈک پیدا ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، تیز رفتار پتلی سلیب کاسٹنگ میں viscosity کو ایڈجسٹ کرنے سے سطح کے نقائص میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے، جس میں بہتر بہاؤ کے نتیجے میں شیل کی ترقی کی یکسانیت میں بہتری اور سطح پر کم دراڑیں پڑتی ہیں۔

پگھلنے کی شرح اور درجہ حرارت: ریپڈ مولڈ کوریج اور ہیٹ کنٹرول

پگھلنے کی شرح اور درجہ حرارت اس بات کا تعین کرتا ہے کہ سانچہ کتنی جلدی مائع بہاؤ سے ڈھک جاتا ہے۔ تیز رفتار اور یکساں مولڈ کوریج گرمی کے اخراج کو کنٹرول کرنے اور خول کی تشکیل کے ابتدائی مراحل میں چکنا فراہم کرنے کے لیے ضروری ہے۔ تیز رفتار کاسٹنگ آپریشنز (≥3 m/min) کے لیے، مولڈ فلوکس کو پگھلنے کا درجہ حرارت 1000°C سے کم حاصل کرنا چاہیے اور کاسٹنگ کی کارکردگی کو برقرار رکھنے اور سطح کے نقائص کو روکنے کے لیے 41 سیکنڈ کے اندر مکمل پگھل جانا چاہیے۔

Exothermic اجزاء (مثال کے طور پر، CaSi یا Si) اور موزوں ذرہ سائز کی تقسیم اضافی ردعمل حرارت کی فراہمی کے ذریعے پگھلنے کی شرح کو تیز کرتی ہے۔ جب ان خصوصیات کو بہتر بنایا جاتا ہے تو، نقائص جیسے فلوکس انٹریپمنٹ اور کوریج میں تاخیر کو کم کیا جاتا ہے۔ مثالوں میں تیزی سے پگھلنے والے مولڈ فلوکسز شامل ہیں جو عیب سے پاک، 3 میٹر/منٹ سے زیادہ کاسٹنگ کی رفتار پر مسلسل چکنا کرنے والی تہوں کو حاصل کرتے ہیں، جب کہ کنٹرول شدہ پگھلنے والی حرکیات گرمی کی تقسیم کو برقرار رکھنے اور طولانی شگاف کو دبانے میں مدد کرتی ہیں۔

بنیادی اور اجزاء کے حصے: ٹیوننگ ریالوجی اور کرسٹلائزیشن

بنیادییت (CaO/SiO2 تناسب) مولڈ فلوکس اور اس کے کرسٹلائزیشن پیٹرن کے rheological رویے کو سختی سے متاثر کرتی ہے۔ اعلی بنیادییت عام طور پر چپکنے والی کو کم کرتی ہے اور کرسٹلائزیشن کو تیز کرتی ہے، اس پر اثر انداز ہوتا ہے کہ فلوکس پگھلے ہوئے سٹیل میں شمولیت کو کتنی اچھی طرح جذب کر سکتا ہے اور شیل کی یکساں نشوونما کو فروغ دیتا ہے۔ دیگر آکسائڈز جیسے MgO، Al2O3، اور الکلی آکسائڈز (جیسے، Na2O، Li2O) کا مواد بہاؤ کی ساخت کو مزید تبدیل کرتا ہے۔

اجزاء کے حصے کلیدی rheological خصوصیات کو ایڈجسٹ کرتے ہیں:

• MgO یا Na2O کو بڑھانا سلیکیٹ نیٹ ورک میں خلل ڈالتا ہے، پگھلنے والی چپکتی پن کو کم کرتا ہے اور شیشے والی، اچھی طرح سے چکنا کرنے والی انٹرفیشل تہہ کی نشوونما میں معاونت کرتا ہے۔
• کنٹرول شدہ بنیادییت کرسٹلائزیشن کے عمل کو مستحکم کرتی ہے، جو سٹیل اور مولڈ کے درمیان حرارت کے بہاؤ کو کنٹرول کرتی ہے۔ بیلٹ کی مستقل واپسی اور مسلسل مصنوعات کے معیار کے لیے متوازن کرسٹلائزیشن کی ضرورت ہے۔

ان اجزاء کے تناسب میں تبدیلیوں کو ٹارگٹ اسٹیل کے درجات اور کاسٹنگ کی رفتار کے ساتھ ہم آہنگ ہونا چاہیے تاکہ انحرافات سے بچا جا سکے جو مولڈ فلوکس کی خصوصیات اور کنٹرول سے سمجھوتہ کر سکتے ہیں۔

ماحولیاتی تحفظات: فلورین فری فلوکس ڈیولپمنٹ

بڑھتے ہوئے ماحولیاتی ضوابط فلورین سے پاک مولڈ فلوکس کی طرف منتقلی کا باعث بن رہے ہیں، کیونکہ روایتی فارمولیشنز CaF2 یا NaF کا استعمال کرتے ہوئے فلورینیٹڈ گیس کا اخراج پیدا کرتی ہیں جو کام کی جگہ پر ہوا کے معیار اور پائیداری کو خطرہ بناتی ہیں۔ فلورائیڈ کو B2O3، Na2O، اور TiO2 جیسے آکسائیڈز سے تبدیل کرنا نقصان دہ اخراج کو کم کرتے ہوئے چپکنے اور حرارت کی منتقلی کے کنٹرول کے تکنیکی تقاضوں کو پورا کرتا ہے۔

مثال کے طور پر، CaO–SiO2–Al2O3–Na2O–B2O3 نظام فلورینیٹڈ اینالاگوں کی طرح پگھلنے اور ریالوجی کی نمائش کرتے ہیں۔ Li2O یا اعتدال پسند Na2O کا اضافہ شیشے کی ساخت کو مزید آسان بناتا ہے، viscosity کو کم کرتا ہے اور چکنا کو بہتر بناتا ہے۔ بینچ ٹرائلز اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ یہ متبادل فارمولیشن کم اخراج کی شرح کے ساتھ مسابقتی کارکردگی پیش کرتے ہیں۔ تاہم، اجزاء کے انتخاب اور بنیادییت کو سختی سے کنٹرول میں رکھنا چاہیے تاکہ کاسٹنگ کے مشکل حالات میں غیر متوقع انحراف سے بچا جا سکے۔

ریئل ٹائم سیال کثافت کی پیمائش کے آلات کو شامل کرنا، جیسے لون میٹر الٹراسونک کثافت میٹر اورلون میٹر ٹیوننگ فورک ڈینسٹی میٹر، مسلسل کاسٹنگ مولڈ فلوکس آپٹیمائزیشن اور مسلسل کاسٹنگ کوالٹی کنٹرول کی حمایت کرتے ہوئے، بہاؤ کی جسمانی خصوصیات کی تصدیق میں مدد کرتا ہے۔ یہ آلات مائع مولڈ فلوکس کثافت کی پیمائش کے درست اعداد و شمار فراہم کرتے ہیں، جو کہ مضبوط، ماحولیات کے حوالے سے شعوری کارروائیوں کے لیے روز مرہ کے عمل کی ایڈجسٹمنٹ کو مطلع کرتے ہیں۔

ان اہم خصوصیات کو بہتر بنانا اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مولڈ فلوکس شمولیت کو ہٹانے، مسلسل کاسٹنگ میں چکنا کرنے، اور موثر، یکساں کولنگ میں اپنے کردار کو پورا کرتا ہے۔