তামার মিশ্রণের জন্য ফ্লাক্স এবং কভার ফ্লাক্স পরিশোধন: তারা কী করে এবং কেন তারা গুরুত্বপূর্ণ

স্বয়ংচালিত বিদ্যুতায়ন, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি, টেলিযোগাযোগ এবং উন্নত উত্পাদনের মতো শিল্পগুলিতে উচ্চ-কার্যকারিতা তামার মিশ্রণের জন্য বিশ্বব্যাপী চাহিদা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে, গলিত গুণমান নিশ্চিত করার ক্ষেত্রে ধাতব প্রবাহের ভূমিকা ক্রমবর্ধমান মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। তামার সংকর ধাতু উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ সহায়ক উপকরণগুলির মধ্যে, পরিশোধন ফ্লাক্স এবং কভার ফ্লাক্স স্বতন্ত্র অথচ পরিপূরক কাজ করে। এই নিবন্ধটি তাদের কাজের নীতি, সাধারণ গঠনমূলক সিস্টেম, প্রয়োগের বিবেচনা এবং পরিবেশগত এবং দক্ষতার প্রয়োজনীয়তা দ্বারা চালিত বিবর্তিত ল্যান্ডস্কেপ পরীক্ষা করে।

তামা খাদ গলে প্রবাহ ভূমিকা

পিতল, ব্রোঞ্জ, তামা-নিকেল এবং নিকেল-সিলভার অ্যালয় সহ তামার সংকরগুলি - গলে যাওয়ার সময় অক্সিডেশন এবং গ্যাস শোষণের জন্য সংবেদনশীল। গলিত তামা সহজেই অক্সিজেন দ্রবীভূত করে, যা কাপরাস অক্সাইড (Cu₂O) গঠন করে, যা খাদকে ক্ষয় করতে পারে এবং ঢালাই ত্রুটির দিকে নিয়ে যেতে পারে। আর্দ্রতা বা হাইড্রোকার্বন দূষক থেকে হাইড্রোজেন পিকআপ সমস্যাটিকে আরও যৌগিক করে তোলে, যার ফলে দৃঢ় পণ্যে ছিদ্র হয়।

একটি ভাল-পরিকল্পিত ফ্লাক্স সিস্টেম দুটি প্রাথমিক ফাংশনের মাধ্যমে এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করে:

• আচ্ছাদন : একটি গলিত বা আধা-গলিত স্তর যা গলিত পৃষ্ঠের উপর ভাসমান, শারীরিকভাবে ধাতুকে চুল্লির বায়ুমণ্ডল থেকে রক্ষা করে এবং অক্সিডেশন এবং গ্যাস শোষণকে হ্রাস করে।
• পরিশোধন : রাসায়নিক বিক্রিয়া যা দ্রবীভূত গ্যাস, অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি এবং গলে যাওয়া থেকে অন্যান্য অ-ধাতুর অমেধ্য অপসারণ করে।

অনুশীলনে, অনেক বাণিজ্যিক পণ্য একটি একক ফর্মুলেশনে উভয় ফাংশনকে একত্রিত করে, যদিও ভারসাম্য নির্ভর করে খাদের ধরণ, গলিত চুল্লি কনফিগারেশন এবং চূড়ান্ত পণ্যের গুণমানের প্রয়োজনীয়তার উপর।

কম্পোজিশনাল সিস্টেম এবং তাদের মেকানিজম

তামার মিশ্রণের জন্য ফ্লাক্স ফর্মুলেশনগুলি সাধারণত অজৈব লবণ সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে। যদিও মালিকানাধীন বৈচিত্রগুলি সরবরাহকারীদের মধ্যে সাধারণ, বেশিরভাগ সূত্রগুলি কয়েকটি প্রতিষ্ঠিত রাসায়নিক পরিবার থেকে আসে:

বোরেট-ভিত্তিক সিস্টেম

সোডিয়াম টেট্রাবোরেট (বোরাক্স) এবং সম্পর্কিত বোরেট যৌগগুলি তামার সংকর ধাতুগুলির জন্য কভার ফ্লাক্স হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তারা গলিত পৃষ্ঠের উপর একটি গ্লাসযুক্ত, তরল স্তর তৈরি করে যা কার্যকরভাবে অক্সিজেন প্রসারণকে সীমিত করে। বোরেট-ভিত্তিক ফ্লাক্সগুলি স্ল্যাগ পর্যায়ে অক্সাইড অন্তর্ভুক্তির শোষণের মাধ্যমে মাঝারি পরিশোধন ক্ষমতাও প্রদর্শন করে। এই ফর্মুলেশনগুলি সাধারণত ব্রাসেস এবং টিনের ব্রোঞ্জের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যদিও উচ্চতর গলে যাওয়া তাপমাত্রায় তাদের কার্যকারিতা হ্রাস পায়।

ফ্লোরাইড-ধারণকারী সিস্টেম

অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃) এবং সিলিকন অক্সাইড (SiO₂) অন্তর্ভুক্তির অপসারণ বাড়াতে ক্রায়োলাইট (Na₃AlF₆), ফ্লুরস্পার (CaF₂), এবং অন্যান্য ফ্লোরাইড যৌগগুলিকে ফ্লাক্সে একত্রিত করা হয়। এটি অ্যালুমিনিয়াম, সিলিকন, বা অন্যান্য শক্তিশালী অক্সাইড ফার্মার - যেমন অ্যালুমিনিয়াম ব্রোঞ্জ এবং সিলিকন ব্রোঞ্জ ধারণ করে এমন খাদগুলির জন্য বিশেষভাবে উপযোগী করে তোলে। ফ্লোরাইড উপাদানগুলি গলিত ধাতু এবং অক্সাইড অন্তর্ভুক্তির মধ্যে পৃষ্ঠের উত্তেজনাকে কম করে, তাদের পৃথকীকরণ এবং ভাসানোর সুবিধা দেয়।

ক্লোরাইড-ভিত্তিক এবং মিশ্র হ্যালাইড সিস্টেম

ক্লোরাইড লবণ - সোডিয়াম ক্লোরাইড, পটাসিয়াম ক্লোরাইড এবং ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড সহ - সাধারণত ফ্লাক্স পরিশোধনের উপাদান হিসাবে নিযুক্ত করা হয়। এই লবণগুলি দ্রবীভূত অক্সাইড এবং সালফাইডগুলির সাথে বিক্রিয়া করে উদ্বায়ী বা স্ল্যাগ-গঠনকারী যৌগ তৈরি করে যা গলে যাওয়া থেকে সরানো যায়। ক্লোরাইড এবং ফ্লোরাইডের ইউটেটিক মিশ্রণগুলি প্রায়শই নিম্ন গলনাঙ্ক এবং উন্নত তরলতা অর্জনের জন্য ডিজাইন করা হয়, কম কাজের তাপমাত্রায় ভাল গলিত কভারেজের অনুমতি দেয়।

বিশেষত্ব ফর্মুলেশন

কিছু ফ্লাক্স পণ্য মালিকানাধীন ডিঅক্সিডাইজিং এজেন্ট যেমন ম্যাগনেসিয়াম, ক্যালসিয়াম, লিথিয়াম বা বিরল-আর্থ উপাদান নিয়ন্ত্রিত পরিমাণে অন্তর্ভুক্ত করে। এই প্রতিক্রিয়াশীল উপাদানগুলি রাসায়নিকভাবে গলে থাকা অবশিষ্ট অক্সাইডগুলিকে হ্রাস করে, অবাধ্য অক্সাইডগুলির সূক্ষ্ম বিচ্ছুরণ তৈরি করে যা স্ল্যাগ স্তর দ্বারা শোষিত হতে পারে। এই ধরনের ফর্মুলেশনগুলি সাধারণত উচ্চ-বিশুদ্ধতা বা অক্সিজেন-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সংরক্ষিত থাকে, যেমন ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য অক্সিজেন-মুক্ত তামার মিশ্রণ।

অ্যালয় পরিবার দ্বারা অ্যাপ্লিকেশন কৌশল

একটি রিফাইনিং বা কভার ফ্লাক্সের নির্বাচন সুনির্দিষ্ট খাদ রচনা এবং প্রভাবশালী গলিত-গুণমানের চ্যালেঞ্জের উপর অনেক বেশি নির্ভর করে:

• পিতল (Cu-Zn) : গলে যাওয়ার সময় দস্তা বাষ্পীভবন কম্পোজিশন ড্রিফ্ট এবং পরিবেশগত উদ্বেগের কারণ হতে পারে। সিলিং স্তর তৈরি করে দস্তার ক্ষয় কমাতে সাহায্য করার জন্য নিম্ন-গলনা-বিন্দু বোরেট বা মিশ্র হ্যালাইড সিস্টেমের সাথে ফ্লাক্সগুলিকে ঢেকে দিন। কঠোরভাবে অন্তর্ভুক্তি সীমা আরোপ করা না হলে পরিমার্জন সাধারণত ব্রাসের জন্য কম গুরুত্বপূর্ণ।

• টিনের ব্রোঞ্জ এবং গানমেটাল : এই খাদ টিন অক্সাইড এবং সীসা অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি প্রবণ হয়. ফ্লোরাইডযুক্ত ফ্লাক্সগুলি প্রায়শই এই অবাধ্য অক্সাইডগুলি অপসারণের ক্ষমতার জন্য বেছে নেওয়া হয়। উচ্চ গলিত তাপমাত্রায় টিনের অক্সিডেশন কমানোর জন্য আবরণও গুরুত্বপূর্ণ।

• অ্যালুমিনিয়াম ব্রোঞ্জ : অক্সিজেনের জন্য অ্যালুমিনিয়ামের শক্তিশালী সখ্যতা দৃঢ় অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করে যা গলে আটকে যেতে পারে। উচ্চ ফ্লোরাইড সামগ্রী সহ ফ্লাক্সগুলি আদর্শ, প্রায়শই ডিঅক্সিডাইজিং এজেন্টগুলির সাথে সম্পূরক। ফ্লাক্স অবশ্যই খাদের উচ্চতর গলন পরিসরে (1,040-1,080 °C) তরল থাকবে।

• কপার-নিকেল অ্যালয় : এই খাদগুলি অক্সাইড গঠনের জন্য কম প্রবণ কিন্তু হাইড্রোজেন পোরোসিটি থেকে ভুগতে পারে। আর্দ্রতা-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যযুক্ত কভার ফ্লাক্স ব্যবহার করা হয়, এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাস শুদ্ধকরণ (নাইট্রোজেন বা আর্গন) প্রায়শই ডিগ্যাসিংয়ের জন্য ফ্লাক্স ট্রিটমেন্টের পাশাপাশি ব্যবহার করা হয়।

• বেরিলিয়াম কপার : বেরিলিয়াম অক্সাইড ধূলিকণার বিষাক্ততার কারণে, বেরিলিয়াম কপারের জন্য ফ্লাক্স সিস্টেমগুলিকে অবশ্যই ধোঁয়া-দমনকারী আবরণ হিসাবে পরিবেশন করতে হবে। সিল করা ফ্লাক্স লেয়ার এবং বিশেষ পরিশোধনকারী এজেন্ট বায়ুবাহিত কণা নিঃসরণ কমাতে ব্যবহার করা হয়।