اس طرح انجینئرز بہتر ریفریکٹری میٹریل کے لیے ایک راستے پر آ گئے ہیں۔

بھٹی یا بھٹے میں لگائے جانے والے ریفریکٹری مواد کے لیے خام مال مختلف ہوتا ہے۔ سائنس دان اور انجینئر اس کی کارکردگی کو بہتر بنانے، لاگت کو کم کرنے اور اپنی سروس کی زندگی کو طول دینے کے طریقے تلاش کر رہے ہیں۔

مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ مائع مرحلے کے ایک چھوٹے سے فیصد کا وجود تناؤ کے ارتکاز کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے، اور مکینیکل تناؤ کے ارتکاز کی وجہ سے ہونے والے مقامی ضرورت سے زیادہ کٹاؤ اور تھرمل تناؤ کے ارتکاز کی وجہ سے ہونے والے کریکنگ اور اسپلنگ سے بچ سکتا ہے۔ کورنڈم-اسپنل سسٹم کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، جب کورنڈم-پری سنتھیسائزڈ اسپائنل سسٹم سے موازنہ کیا جائے تو، کورنڈم-ان-سیٹو اسپنل سسٹم بہتر سروس کی کارکردگی رکھتا ہے۔ ایک طرف، in-situ spinel میں میٹرکس میں پھیلاؤ کی ایک اعلی ڈگری ہوتی ہے، جو بہتر سلیگ پارگمیبلٹی مزاحمت کا باعث بنتی ہے، لیکن اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ مائع مرحلے کا ایک خاص فیصد اعلی درجہ حرارت پر پیدا ہوتا ہے جس کی وجہ سے سلکا راکھ کی مقدار اعلی درجہ حرارت پر کورنڈم ان سیٹو اسپنل سسٹم کا مائع مواد سلیکا راکھ کی مقدار سے گہرا تعلق رکھتا ہے۔ تجرباتی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ سلیکا راھ کی مقدار 0 ہونی چاہیے۔{8}} کل فارمولہ مواد کا 8wt%۔ تاہم، ریفریکٹری مواد میں مائع مرحلے کی تشکیل بہت سے عوامل سے متاثر ہوتی ہے جیسے ناپاکی کی ساخت، مواد اور تقسیم کے ساتھ ساتھ درجہ حرارت کی تبدیلی، اس لیے اطلاق میں مائع مرحلے کی قابل کنٹرول تشکیل کا احساس کرنا مشکل ہے۔

مائع مرحلے کا ایک کنٹرول شدہ فیصد ریفریکٹری میں ایک مخصوص خام مال کو متعارف کراتے ہوئے ان-سیٹو ری ایکشن کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے۔ کامیاب مثالوں میں میگنیشیا کاربن اینٹوں میں میگنیشیم شیلڈ اور لوہے کی نالی کے مواد میں اینڈلوسائٹ کا تعارف شامل ہے۔

میگنیشیم شیلڈ مصنوعی غیر محفوظ ملٹی فیز مواد کی ایک قسم ہے۔ میگنیشیم شیلڈ کی بنیادی مائیکرو اسٹرکچر خصوصیت یہ ہے کہ کیلشیم ایلومینیٹ کا مرحلہ ریڑھ کی ہڈی کے دانے کے درمیان منتشر ہوتا ہے۔

سروس کے دوران، میگنیشیم شیلڈ میں کیلشیم ایلومینیٹ کا مرحلہ میگنیشیا-کاربن اینٹوں میں SiO2 جیسی نجاست کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ مائع مرحلہ بنتا ہے، جو میگنیشیم شیلڈ کے ذرات کی پلاسٹک کی خرابی کا سبب بنتا ہے اور تناؤ کے ارتکاز کو کم کرتا ہے۔

مزید برآں، مائع فیز سوراخوں کو بند کرنے کے لیے کیپلیری فورس کے عمل کے تحت میٹرکس میں گھس جاتا ہے اور آکسیڈیشن کے رد عمل کو روکتا ہے، اس طرح میگنیشیا کاربن اینٹوں کی خدمت کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

دیواروں کی تعمیر کے لیے استعمال ہونے والی میگنیشیم کاربن اینٹوں کے لیے، میگنیشیم شیلڈ کا اضافہ کٹاؤ کی شرح کو کم کر سکتا ہے اور سروس کی زندگی کو طول دے سکتا ہے۔ سلیگ لائن میگنیشیا کاربن اینٹوں کے لیے، میگنیشیم شیلڈ کا اضافہ سروس کی کارکردگی کو متاثر کیے بغیر دھاتی اینٹی آکسیڈینٹ کی جگہ لے سکتا ہے، حالانکہ کٹاؤ کی شرح کو نمایاں طور پر کم نہیں کیا جا سکتا۔

لوہے کی کھائی کے مواد میں اینڈلوسائٹ کا تعارف آکسیکرن مزاحمت کو بھی بہتر بنا سکتا ہے۔

طریقہ کار یہ ہے: اینڈلوسائٹ کا ملائیٹائزیشن ری ایکشن سروس کے دوران ہوتا ہے، اور پیدا ہونے والا مائع مرحلہ کیپلیری فورس کے عمل کے تحت لوہے کی نالی کے میٹرکس میں گھس جاتا ہے، اس طرح سٹوماٹا کو سیل کر دیتا ہے۔

لیکن چونکہ آئرن ڈچ میٹریل کا سروس سائیکل لمبا ہے، اس لیے مائع مرحلے کا مسلسل جمع ہونا بعد کے عرصے میں آئرن ڈچ میٹریل کی اینٹی ایروشن کارکردگی کو متاثر کرے گا، اس لیے عام طور پر مین ڈچ میں اینڈلوسائٹ کو استعمال کرنے کی سفارش نہیں کی جاتی ہے، خاص طور پر آئرن ڈراپ پوائنٹ کے قریب لوہے کی کھائی کا مواد۔

کارخانوں کے لیے، نئے مواد اور مینوفیکچرنگ کے نئے طریقے کی جانچ کرنا سب سے اہم ہے، خاص طور پر موجودہ حالات میں جب خام مال بڑھ رہا ہے اور دنیا بھر کے لوگ کاربن صفر گول اور چیمپیئن ماحولیاتی تحفظ کی وکالت کر رہے ہیں۔