টাইটানিয়াম স্ল্যাগের গলন নীতি

১. টাইটানিয়াম স্ল্যাগ গলানোর নীতি এবং প্রক্রিয়া প্রবাহ

এর মূল বিষয় হলটাইটানিয়াম স্ল্যাগের জন্য বৈদ্যুতিক চুল্লি গলনএর মধ্যে রয়েছে ইলমেনাইটকে কঠিন হ্রাসকারী এজেন্টের সাথে মেশানো, যেমন অ্যানথ্রাসাইট (বা পেট্রোলিয়াম কোক বা কোক), এবং মিশ্রণটিকে হ্রাস গলনের জন্য একটি বৈদ্যুতিক চুল্লিতে প্রবেশ করানো। এই প্রক্রিয়ার সময়, আকরিকের মধ্যে থাকা আয়রন অক্সাইডগুলি নির্বাচনীভাবে ধাতব আয়রনে হ্রাস পায়, যখন টাইটানিয়াম অক্সাইডগুলি স্ল্যাগে সমৃদ্ধ হয়। স্ল্যাগ এবং লোহা আলাদা করার পরে, টাইটানিয়াম স্ল্যাগ এবং উপজাত ধাতব লোহা পাওয়া যায়। টাইটানিয়াম কনসেন্ট্রেটে প্রধানত TiO₂ এবং FeO থাকে, সেইসাথে SiO₂, CaO, MgO, Al₂O₃, এবং V₂O₅-এর মতো অতিরিক্ত উপাদান থাকে। গলন প্রক্রিয়ায় উচ্চ-তাপমাত্রায়, শক্তিশালী হ্রাসকারী পরিস্থিতিতে কার্বনের সাথে আয়রন অক্সাইডের বিক্রিয়া জড়িত থাকে যা গলিত টাইটানিয়াম স্ল্যাগ এবং ধাতব লোহা তৈরি করে, যা নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ এবং গলনাঙ্কের পার্থক্যের কারণে কার্যকরভাবে আলাদা করা হয়। জড়িত রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে:

১. Fe₂O₃ + C = 2FeO + CO

২. FeO + C = Fe + CO

২. বৈদ্যুতিক চুল্লি গলনের প্রধান বৈশিষ্ট্য

টাইটানিয়াম স্ল্যাগ তার উচ্চ গলনাঙ্ক, শক্তিশালী ক্ষয়কারিতা, উচ্চ পরিবাহিতা এবং গলনাঙ্কের কাছাকাছি সান্দ্রতার তীব্র বৃদ্ধির দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। গলানোর সময় এই বৈশিষ্ট্যগুলি গঠনে পরিবর্তনের সাথে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটায়।

২.১ উচ্চ পরিবাহিতা এবং ওপেন আর্ক গলন বৈশিষ্ট্য

২.১.১ টাইটানিয়াম স্ল্যাগের উচ্চ পরিবাহিতা

ইলমেনাইট তার গলিত অবস্থায় উল্লেখযোগ্য বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রদর্শন করে, যা 1500°C-এ 2.0 থেকে 2.5 ks/m পর্যন্ত এবং 1800°C-এ 5.5 থেকে 6.0 ks/m পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। হ্রাস এবং গলন প্রক্রিয়া হিসাবে, গলিত পদার্থের গঠন পরিবর্তিত হয়, যার ফলে FeO উপাদান হ্রাস পায় এবং TiO₂ এবং নিম্ন-ভ্যালেন্ট টাইটানিয়াম অক্সাইডের বৃদ্ধি ঘটে, যা দ্রুত পরিবাহিতা বাড়িয়ে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, কানাডিয়ান সোরেল টাইটানিয়াম স্ল্যাগের 1750°C-এ পরিবাহিতা 15-20 ks/m, যা সাধারণ স্ল্যাগের (একই তাপমাত্রায় 100 s/m) এবং তরল NaCl-এর মতো আয়নিক ইলেক্ট্রোলাইটগুলির (প্রায় 900°C-এ 400 s/m) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। তাপমাত্রা পরিবর্তনের ফলে টাইটানিয়াম স্ল্যাগের পরিবাহিতার উপর সামান্য প্রভাব পড়ে, যা এর ইলেকট্রনিক কন্ডাক্টর বৈশিষ্ট্য নির্দেশ করে।

২.১.২ ওপেন আর্ক গলন বৈশিষ্ট্য

টাইটানিয়াম স্ল্যাগের উচ্চ পরিবাহিতা বৈদ্যুতিক চুল্লিতে এর ওপেন আর্ক গলন প্রকৃতি নির্ধারণ করে, যেখানে প্রধান তাপের উৎস হল ইলেক্ট্রোড প্রান্ত এবং গলিত পুল পৃষ্ঠের মধ্যে আর্ক তাপ, যা "ওপেন আর্ক গলন" নামে পরিচিত। বিপরীতে, উচ্চ-প্রতিরোধক স্ল্যাগ স্ল্যাগ তাপ প্রতিরোধের উপর নির্ভর করে, যাকে "সাবমার্জড আর্ক গলন" বলা হয়। প্রাথমিকভাবে, টাইটানিয়াম স্ল্যাগ গলন স্বল্প-মেয়াদী সাবমার্জড আর্ক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করতে পারে, তবে প্রক্রিয়াটি অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে, ওপেন আর্ক গলন প্রভাবশালী হয়ে ওঠে, যেখানে আর্ক তাপ শেষের পর্যায়ে 97% পর্যন্ত থাকে।

২.২ গলনাঙ্ক এবং সান্দ্রতার গলন প্রক্রিয়ার উপর প্রভাব

২.২.১ গলনাঙ্ক

টাইটানিয়াম স্ল্যাগ, প্রধানত টাইটানিয়াম অক্সাইড দ্বারা গঠিত, এর উচ্চ গলনাঙ্ক থাকে যা 1580 থেকে 1700°C পর্যন্ত, যা TiO₂ উপাদান বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। উচ্চ-তাপমাত্রা গলনের জন্য হ্রাস অঞ্চলে ঘনীভূত তাপের প্রয়োজন।

২.২.২ সান্দ্রতা

টাইটানিয়াম স্ল্যাগের একটি সংক্ষিপ্ত স্ল্যাগ বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা তার গলনাঙ্কের উপরে সম্পূর্ণরূপে গলে গেলে কম সান্দ্রতা দেখায়। যাইহোক, সংকীর্ণ স্ফটিক তাপমাত্রা পরিসরের কারণে গলনাঙ্কের কাছাকাছি সান্দ্রতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে স্ফটিক কঠিন পদার্থের বৃষ্টিপাত হয় যা গলিত পদার্থকে সান্দ্র করে তোলে, যা স্ল্যাগের তরলতা এবং নিঃসরণে বাধা দেয়।

২.৩ উচ্চ রাসায়নিক কার্যকলাপ এবং চুল্লির প্রভাব

টাইটানিয়াম স্ল্যাগ, প্রধানত TiO₂ এবং উল্লেখযোগ্য পরিমাণে নিম্ন-ভ্যালেন্ট টাইটানিয়াম অক্সাইড দ্বারা গঠিত, উচ্চ রাসায়নিক কার্যকলাপ প্রদর্শন করে, যা বেশিরভাগ ধাতু এবং অধাতু উপাদানকে ক্ষয় করে। চুল্লি শরীরকে রক্ষা করার জন্য, হ্রাস গলনের সময় চুল্লি আস্তরণের উপর টাইটানিয়াম স্ল্যাগের একটি স্তর ঝুলানো হয়।

২.৪ টাইটানিয়াম স্ল্যাগ গলিত পদার্থের স্ফুটন

হ্রাস প্রতিক্রিয়া প্রধানত গলিত পৃষ্ঠে ঘটে, তবে কঠিন চার্জের হঠাৎ পতন বা গলিত পদার্থের মাধ্যমে উচ্চ-কার্বন লোহার অবতরণ ধাতব লোহা-স্ল্যাগ ইন্টারফেসে হিংস্র প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে, যা প্রচুর পরিমাণে CO গ্যাস তৈরি করে যা স্ল্যাগের স্ফুটন এবং ছিটানো ঘটায়। এটি ইলেক্ট্রোডগুলিকে নিমজ্জিত করতে পারে, তাৎক্ষণিক কারেন্ট বৃদ্ধি করতে পারে, শর্ট সার্কিট ঘটাতে পারে এবং গলনকে অস্থির করতে পারে। অবিচ্ছিন্নভাবে খাওয়ানো এবং বন্ধ গলন পদ্ধতি স্ফুটন কমাতে এবং চুল্লির অবস্থা স্থিতিশীল করতে পারে।

২.৫ অশুদ্ধি উপাদানের প্রভাব

টাইটানিয়াম স্ল্যাগের গলনাঙ্ক TiO₂ উপাদান এবং হ্রাস ডিগ্রীর (Ti₂O₃/TiO₂ অনুপাত) সাথে বৃদ্ধি পায়। সর্বোত্তম গলন শেষ বিন্দু হল প্রায় O/Ti = 1.76, যেখানে সিস্টেমে সর্বনিম্ন ইউটেকটিক বিন্দু থাকে। FeO, MgO, CaO, MnO, এবং Al₂O₃-এর মতো অশুদ্ধি উপাদানগুলি TiO₂-এর সাথে বাইনারি যৌগ এবং ইউটেকটিক বিন্দু তৈরি করে, যা নির্দিষ্ট উপাদান পরিসরের মধ্যে গলনাঙ্ক কমিয়ে দেয়, যা ভাল স্ল্যাগ-গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে কাজ করে। যাইহোক, অতিরিক্ত অশুদ্ধি টাইটানিয়াম স্ল্যাগের গ্রেড হ্রাস করে।

৩. প্রধান প্রক্রিয়া শর্তাবলী এবং অপারেশন

৩.১ কার্বন উপাদান

তাত্ত্বিকভাবে কার্বন উপাদান, সমস্ত Fe₂O₃-কে FeO-তে রূপান্তর করার উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়, 96% FeO-কে ধাতব লোহাতে হ্রাস করে, 30% TiO₂-কে Ti₃O₅-এ হ্রাস করে, এবং গলিত পুলে লোহার 2% কার্বুরাইজেশন হিসাব করে, যা যুক্ত আকরিকের 7.98%। রূপান্তরিত কোক পাউডার আকরিক যোগের 9.85% এবং প্রকৃত কার্বন উপাদান প্রায় 12%।

৩.২ বৈদ্যুতিক পরামিতি

বৈদ্যুতিক চুল্লি এবং ট্রান্সফরমারের মধ্যে অমিল এবং সীমিত পরীক্ষার চুল্লির কারণে, গলনের জন্য বর্তমান অপারেটিং সেকেন্ডারি ভোল্টেজ 100V-এ সেট করা হয়েছে।

৩.৩ গলন অপারেশন

প্রতিটি চুল্লিতে 1.49 টন টাইটানিয়াম কনসেন্ট্রেট চার্জ করা হয়, যার মধ্যে 0.78 টন একবারে অ্যাসফল্ট এবং কোক পাউডারের সাথে মিশ্রণ হিসাবে যোগ করা হয় এবং সংকুচিত করা হয়। অবশিষ্ট 0.71 টন গ্রেড সামঞ্জস্য করতে এবং স্ল্যাগ টার্নিং, ক্রাস্টিং এবং ছিটানো এড়াতে ইলেক্ট্রোড ছিদ্রের মাধ্যমে গলনের সময় মাঝে মাঝে যোগ করা হয়। প্রতিটি চুল্লি 180 মিনিটের জন্য গলিত হয়, যা 150 থেকে 240 মিনিটের মধ্যে ওঠানামা করে। স্রাবের পরে, পাওয়ার বন্ধ করা হয় এবং চুল্লির মুখ দিয়ে পোড়ানোর জন্য অক্সিজেন ব্যবহার করা হয়। স্ল্যাগ এবং লোহা মিশ্রিত করা হয় এবং একটি স্ল্যাগ ট্রেতে স্রাব করা হয়, যার নীচে একটি φ100mm ছিদ্র থাকে অপসারণের জন্য, যা 5 থেকে 8 মিনিট সময় নেয়। কঠিন হওয়ার পরে, গলিত লোহা 80 থেকে 90 কেজি লোহার ইনগট তৈরি করতে একটি বালির ট্রেতে ঢেলে দেওয়া হয়। স্রাবের পরে, চুল্লির আউটলেটটি বন্ধ করা হয় এবং তিনটি ইলেক্ট্রোড ছিদ্রের সাথে প্রায় 60 কেজি আকরিক এবং 7 কেজি কোক পাউডার যোগ করা হয়, এর পরে পিটানো হয়, উপাদান যোগ করা হয়, হাতুড়ি দিয়ে চাপানো হয়, ইলেক্ট্রোড স্রাব করা হয়, সুইচ বন্ধ করা হয় এবং পরবর্তী চুল্লি গলানোর জন্য পাওয়ার পাঠানো হয়। দ্বিতীয় চুল্লির জন্য পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সময় প্রায় 10 থেকে 20 মিনিট।

৪. টাইটানিয়াম স্ল্যাগ এবং টাইটানিয়াম আকরিকের পর্যায় কাঠামো

৪.১ ইলমেনাইটের পর্যায় কাঠামো

ইলমেনাইট, যার রাসায়নিক সূত্র FeTiO₃ এবং তাত্ত্বিকভাবে TiO₂ উপাদান 52.6%, সাধারণত FeTiO₃ এবং আবহাওয়াযুক্ত ইলমেনাইট হিসাবে প্রকৃতিতে পাওয়া যায়। আবহাওয়াযুক্ত ইলমেনাইট বিভিন্ন ভৌত ​​পর্যায়ের গঠন করে, যেমন ব্রুকাইট, পরিবর্তিত ব্রুকাইট, সাদা টাইটানিয়াম এবং রুটিল, যা আবহাওয়ার গভীরতা এবং TiO₂ উপাদান বৃদ্ধি করে। আবহাওয়ার সময়, অন্যান্য অক্সাইড অশুদ্ধিগুলি FeTiO₃-এর সাথে কঠিন দ্রবণ তৈরি করে, যা সাধারণ সূত্র m((Fe,Mg,Mn).TiO₂).n((Fe,Cr,Al)₂O₃) দ্বারা প্রকাশ করা হয়, যেখানে m + n = 1।

খনন মূল্যের টাইটানিয়াম আকরিক শিলা আকরিক এবং প্লেসারে বিভক্ত। শিলা আকরিক, যা ইলমেনাইট (FeTiO₃) দ্বারা গঠিত, এতে প্রায় 45-53% TiO₂ উপাদান থাকে, যার মধ্যে লোহা FeO আকারে থাকে, একটি উচ্চ FeO/Fe₂O₃ অনুপাত, উচ্চ MgO উপাদান এবং ঘন খনিজ গঠন থাকে। প্লেসার, যা আবহাওয়াযুক্ত শিলা আকরিক থেকে গঠিত, এতে উচ্চ Fe₂O₃ উপাদান, কম FeO/Fe₂O₃ অনুপাত, কম অশুদ্ধি উপাদান, আলগা খনিজ গঠন এবং রুটিল আকরিকের 95-100% পর্যন্ত TiO₂ উপাদান থাকে।

৪.২ টাইটানিয়াম স্ল্যাগের পর্যায় গঠন

টাইটানিয়াম স্ল্যাগ, যা একটি বৈদ্যুতিক চুল্লিতে ইলমেনাইট গলানোর পরে গঠিত হয়, এতে দুটি প্রধান পর্যায় থাকে:

· 

90-95% সিউডো-প্লেট টাইটানিয়াম পর্যায়: (FeTi₂O₅)a(MgTi₂O₅)b(Al₂TiO₅)c(MnTi₂O₅)d(V₂TiO₅)e(Ti₃O₅)f দ্বারা গঠিত, যা কালো টাইটানাইট কঠিন দ্রবণ পর্যায় নামেও পরিচিত, যেখানে a + b + c + d + e + f = 1। উদাহরণস্বরূপ, সোরেল স্ল্যাগের সাধারণ গঠন হল (FeTi₂O₅)0.31(MgTi₂O₅)0.30(Al₂TiO₅)0.06(MnTi₂O₅)0.008(V₂TiO₅)0.012(Ti₃O₅)0.31।

· 

· 

5-10% সিলিকেট ভিট্রিয়াস পর্যায়: (Ca, Al, Mg, Fe, Ti)SiO₃, যার সাধারণ গঠন হল SiO₂ 60%, Al₂O₃ 18-20%, CaO 9-10%, MgO 1-4%, FeO 2-4%, এবং TiO₂ 3-4%।

· 

বৈদ্যুতিক চুল্লি দ্বারা গলিত টাইটানিয়াম স্ল্যাগকে অ্যাসিড-দ্রবণীয় টাইটানিয়াম স্ল্যাগ এবং টাইটানিয়াম ক্লোরাইড স্ল্যাগে ভাগ করা হয়। অ্যাসিড-দ্রবণীয় টাইটানিয়াম স্ল্যাগ, যা পাংঝিহুয়া টাইটানিয়াম কনসেন্ট্রেট থেকে গলিত হয়, সালফিউরিক অ্যাসিড পদ্ধতি দ্বারা টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

১. ভাল অ্যাসিড দ্রবণীয়তা, অ্যাসিড বিশ্লেষণ হার ≥94% সহ।

২. ভাল অ্যাসিড বিশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া কর্মক্ষমতার জন্য উপযুক্ত পরিমাণে কো-সলভেন্ট অশুদ্ধি FeO এবং MgO।

৩. নিয়ন্ত্রিত নিম্ন-ভ্যালেন্ট টাইটানিয়াম উপাদান।

৪. টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড উৎপাদনের জন্য ক্ষতিকারক অশুদ্ধি (সালফার, ফসফরাস, ক্রোমিয়াম, ভ্যানাডিয়াম) অবশ্যই মান অতিক্রম করবে না।

টাইটানিয়াম ক্লোরাইড স্ল্যাগ, যা ক্লোরাইড পদ্ধতি দ্বারা টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়, এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

১. উচ্চ TiO₂ উপাদান, সাধারণত ≥92%।

২. CaO + MgO উপাদান, যা ক্লোরিনেশনের সময় আঠালোতা তৈরি করে, সাধারণত ≤1%।

৩. কণা আকারের বিতরণ তরলীকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

আমরা একটি পেশাদার বৈদ্যুতিক চুল্লি প্রস্তুতকারক। আরও অনুসন্ধানের জন্য, অথবা আপনার যদি সাবমার্জড আর্ক ফার্নেস, বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস, ল্যাডেল রিফাইনিং ফার্নেস, বা অন্যান্য গলন সরঞ্জামের প্রয়োজন হয়, তাহলে অনুগ্রহ করে আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না  susan@aeaxa.com