কম সিমেন্ট, অতি-নিম্ন সিমেন্ট, এবং সিমেন্ট-মুক্ত কাস্টাবলস

১৯৭০-এর দশকের গোড়ার দিকে, ফ্রান্সে লাফার্জ সফলভাবে কম সিমেন্টের কাস্টবলস তৈরি করে, যার পরে অতি কম সিমেন্টের কাস্টবলস তৈরি হয়, যা ১৯৮০-এর দশকে বিশ্বব্যাপী প্রয়োগ লাভ করে।এই ক্যাস্টাবলদের শ্রেণীবদ্ধ করার জন্য কোন একক মানক নেইমার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের এএসটিএম স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ী, পণ্যটিতে CaO-র পরিমাণের ভিত্তিতে এগুলি সংজ্ঞায়িত করা হয়।

প্রচলিত অগ্নিরোধী ক্যাস্টাবলের বিপরীতে,কম সিমেন্ট এবং অতি-নিম্ন সিমেন্ট ক্যাসেবলগুলি আংশিক বা মূলত ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট সিমেন্টকে ক্যাসেবলের মূল উপাদান হিসাবে একই বা অনুরূপ রাসায়নিক রচনাযুক্ত অতি-রূপা ধুলো দিয়ে প্রতিস্থাপন করেএছাড়াও, অল্প পরিমাণে বিচ্ছিন্নকারী (জল হ্রাসকারী) এবং বিলম্বিত সেটিং ত্বরান্বিতকারী যুক্ত করা হয়। সিমেন্ট-মুক্ত কাস্টবলগুলি আল্ট্রাফাইন পাউডার বা অক্সাইড সোলকে সম্পূর্ণরূপে সংযোগকারী হিসাবে ব্যবহার করে।

কম সিমেন্ট, অতি-নিম্ন সিমেন্ট এবং সিমেন্ট-মুক্ত কাস্টবলগুলির সেটিং এবং কঠোরকরণের প্রক্রিয়াগুলি প্রচলিত ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট সিমেন্টের চেয়ে আলাদা।যদিও ঐতিহ্যগত সিমেন্ট প্রধানত হাইড্রেশন বন্ডিং উপর নির্ভর করে, নিম্ন সিমেন্ট ক্যাসেবলগুলি হাইড্রেশন এবং কোয়ালিউশন বন্ধন উভয়ই প্রদর্শন করে, অতি-নিম্ন সিমেন্ট ক্যাসেবলগুলি মূলত কোয়ালিউশন-বন্ডেড এবং সিমেন্ট-মুক্ত ক্যাসেবলগুলি সম্পূর্ণরূপে কোয়ালিউশন-বন্ডেডের উপর নির্ভর করে।

কোগুলেশন লিঙ্কিংয়ের মূলনীতি নিম্নরূপঃ SiO2 অতি সূক্ষ্ম পাউডার ধারণকারী সিলিকা-অ্যালুমিনিয়া কাস্টব্যালে,SiO2 অতি সূক্ষ্ম গুঁড়োর উচ্চ কার্যকারিতার কারণে গুঁড়োটি পানিতে মিশ্রিত করা হলে কলোইডাল কণা তৈরি হয়. এই কলোইডাল কণার পৃষ্ঠতল Si-OH গ্রুপগুলিকে Si-O− এবং H+ তে বিচ্ছিন্ন করে, কণাগুলিকে একটি নেতিবাচক চার্জ দেয়।এই নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলি ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেটের হাইড্রোলাইসিসের সময় ধীরে ধীরে মুক্তি পাওয়া Al3+ এবং Ca2+ আয়নগুলি শোষণ করে, যার ফলে কলোইডাল কণাগুলির জেটা সম্ভাব্যতা হ্রাস পায়। যখন অ্যাডসরপশন আইসোলেক্ট্রিক পয়েন্টে পৌঁছে যায় (যেখানে কলোইডাল কণাগুলি নিরপেক্ষ হয়), কোগুলেশন ঘটে,শুকানোর মাধ্যমে কঠিন বন্ধন গঠন করে.

নিম্ন সিমেন্ট, অতি-নিম্ন সিমেন্ট এবং সিমেন্ট-মুক্ত ক্যাস্টাবলগুলির সুবিধাঃ

1. CaO-এর কম পরিমাণ: কম CaO সামগ্রী কম গলনের পর্যায়ে গঠনের হ্রাস করে, অগ্নি প্রতিরোধের ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি এবং স্ল্যাগ প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে, সিমেন্ট-মুক্ত কাস্টবলগুলি উচ্চতর কর্মক্ষমতা সরবরাহ করে।
2. মিশ্রণ জলের প্রয়োজনীয়তা কম: মিশ্রণের জন্য প্রয়োজনীয় জলটি প্রচলিত অগ্নিরোধী কাস্টাবলগুলির তুলনায় মাত্র 1/2 থেকে 1/3 (প্রায় 4% ~ 6%), যার ফলে কম পোরোসিটি এবং উচ্চতর বাল্ক ঘনত্ব রয়েছে।
3. উন্নত শক্তি: গঠনের এবং নিরাময়ের পরে, সীমিত বা কোনও সিমেন্ট হাইড্রেশন পণ্য উত্পাদিত হয় না। এটি গরম করার সময় হাইড্রেশন বন্ডের ভাঙ্গনের কারণে উল্লেখযোগ্য শক্তি হ্রাস এড়ায়। পরিবর্তে,উচ্চ তাপমাত্রায় সিনট্রেটিংয়ের সাথে শক্তি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়.

গুঁড়ো এবং পাউডার উপাদান

নিম্ন সিমেন্ট, অতি-নিম্ন সিমেন্ট এবং সিমেন্ট মুক্ত কাস্টবলগুলি কাদা, উচ্চ এলুমিনা, মালাইট, করন্ডাম, কার্বন-ধারণকারী উপকরণ বা সিলিকন কার্বাইডের তৈরি aggregates এবং পাউডার ব্যবহার করতে পারে।আল্ট্রাফাইন পাউডার বা সিলিকা/অ্যালুমিনা সোলের মতো বাঁধকগুলির পছন্দটি পাথরের রাসায়নিক রচনা নির্ভর করেউদাহরণস্বরূপঃ

• করন্ডাম ভিত্তিক কাস্টবলগুলি আলুমিনা আল্ট্রাফাইন পাউডার বা আলুমিনা এবং সিলিকা আল্ট্রাফাইন পাউডারগুলির সংমিশ্রণ ব্যবহার করা উচিত।
• সিলিকা-অ্যালুমিনিয়া কাস্টবলগুলি একা সিলিকা আল্ট্রাফাইন পাউডার, সিলিকা এবং অ্যালুমিনিয়া আল্ট্রাফাইন পাউডারগুলির সংমিশ্রণ, বা সিলিকা সোলকে বাঁধক হিসাবে ব্যবহার করতে পারে।

এই উদ্ভাবনী কাস্টবলগুলি উচ্চ তাপমাত্রা শিল্প জুড়ে উন্নত কর্মক্ষমতা এবং বৃহত্তর অ্যাপ্লিকেশন সরবরাহ করে অগ্নি প্রতিরোধী উপাদান প্রযুক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি উপস্থাপন করে।