एक सुचारू और खराब ईएएफ हीटिंग प्रक्रिया में फर्क करने वाली एकमात्र चीज कच्चे माल की गुणवत्ता है। आपका स्क्रैप बकेट सबसे सस्ता कच्चा माल होता है—और कभी-कभी सबसे ज्यादा समस्या पैदा करने वाला भी। अगर आप भार को सही रखते हैं, तो पिघलाव तेजी से होता है; अगर यह गलत हो जाता है, तो आपको फॉस्फोरस की मात्रा में अचानक वृद्धि, दो बार से दूसरी बार गैस निकालने में लगने वाला अत्यधिक समय और मिश्र धातु का नुकसान जैसी समस्याओं का सामना करना पड़ता है। यह गाइड बताती है कि ईएएफ में वास्तव में क्या-क्या शामिल होता है, किन बातों का ध्यान रखना चाहिए और अनुभवी ऑपरेटर इन कारकों को कैसे संभालते हैं।
स्क्रैप स्टील: प्रक्रिया का केंद्र बिंदु
गुणवत्ता नियंत्रण को पूरी तरह से क्यों छोड़ दें?
अधिकांश ईएएफ कारखानों में, धातु सामग्री का 60 से 100 प्रतिशत हिस्सा स्क्रैप होता है। इसका मतलब है कि आपके स्क्रैप की रासायनिक संरचना, घनत्व और स्वच्छता सीधे तौर पर निर्धारित करती है कि आपकी ऊष्मा प्रक्रिया कैसी होगी। अच्छी तरह से छांटे गए, ज्ञात ग्रेड के स्क्रैप से भरी बाल्टी तेजी से पिघलती है, कम रासायनिक सुधार की आवश्यकता होती है और स्वच्छ स्टील का उत्पादन करती है। अगर बाल्टी में अज्ञात स्क्रैप हो, तो यह एक जोखिम भरा सौदा है, जिसका खामियाजा आपको समय और अन्य योजकों के रूप में भुगतना पड़ेगा।
यह बात सिर्फ सैद्धांतिक नहीं है। स्क्रैप की गुणवत्ता निम्नलिखित को प्रभावित करती है:
- पिघलने की गति (घनत्व और आकार का इसमें बहुत महत्व होता है)
ऑक्सीकरण काल में आपको कितने फास्फोरस और सल्फर का सामना करना पड़ता है?
- क्या अवशिष्ट तत्व (Cu, Sn, Cr, Ni) आपको विनिर्देशों से बाहर कर देते हैं?
- आप कितना हाइड्रोजन इकट्ठा करते हैं (जंग लगा हुआ, तैलीय स्क्रैप एक वास्तविक समस्या है)
- आप कितनी सुरक्षित तरीके से चार्ज कर सकते हैं (सील बंद कंटेनर जानलेवा हो सकते हैं)
स्क्रैप का वर्गीकरण: खरीदे गए बनाम घर से लौटाए गए
व्यवहार में, स्क्रैप को दो व्यापक श्रेणियों में बांटा जा सकता है, और आप उनका प्रबंधन बहुत अलग तरीके से करते हैं।
खरीदा गया स्क्रैप उन सभी जगहों से आता है जहाँ से स्क्रैप डीलर को मिलता है—विध्वंस स्थलों से, बेकार हो चुके वाहनों से, मशीनरी के कबाड़खानों से। इसकी संरचना कुछ भी हो सकती है, और आपको शायद ठीक से पता न हो कि वह क्या है। खरीदे गए स्क्रैप के भीतर, कुछ उपश्रेणियाँ महत्वपूर्ण हैं:
- भारी स्क्रैप: प्लेट, बिलेट्स, 6 मिमी से अधिक मोटाई वाले संरचनात्मक खंड। सघन, धीरे-धीरे पिघलते हैं, लेकिन उच्च उपज देते हैं। बाल्टी के निचले भाग के लिए उपयुक्त।
मध्यम आकार का स्क्रैप: 3-6 मिमी मोटाई। सेक्शन स्टील, पाइप, मशीनरी के पुर्जे। यह आपकी मुख्य चार्जिंग सामग्री है।
- हल्का स्क्रैप: पतली चादर, टिनप्लेट, तार। कम घनत्व, अधिक मात्रा। इसे बाल्टी में डालने से पहले गांठों में बांध लें, वरना आपको सारा दिन शुल्क देना पड़ेगा।
- कटा हुआ स्क्रैप: ऑटोमोबाइल बॉडी और इसी तरह के अन्य पुर्जे, जिन्हें श्रेडर से प्रोसेस किया जाता है। इनका आकार एक समान होता है, घनत्व मध्यम होता है और ये अपेक्षाकृत साफ होते हैं। कई कारखाने इसके एक समान पिघलने के व्यवहार के कारण इसे पसंद करते हैं।
घरेलू अपशिष्ट (जिसे आंतरिक स्क्रैप भी कहा जाता है) आपकी अपनी मिल से निकलने वाला बचा हुआ कच्चा माल, अस्वीकृत सामग्री और रोलिंग स्क्रैप होता है। इसकी रासायनिक संरचना ज्ञात होती है क्योंकि स्टील का निर्माण आपने ही किया था। यह उच्च गुणवत्ता वाला कच्चा माल है—विशेष रूप से मिश्रधातु ग्रेड के लिए, जहाँ आप निकल, मोलिब्डेनम या क्रोमियम जैसे महंगे तत्वों को पुनः प्राप्त करना चाहते हैं। इसे ग्रेड के अनुसार छाँटें, अलग से संग्रहित करें और इसका बुद्धिमानी से उपयोग करें। 304 स्टेनलेस स्टील के अपशिष्ट से भरी एक बाल्टी को 304 हीट में डालने से यह मूलतः पूर्व-मिश्रित स्क्रैप बन जाता है। इससे वास्तव में पैसों की बचत होती है।
"Good" स्क्रैप कैसा दिखता है
अनुभवी स्क्रैप खरीदार इस बात को समझने की क्षमता विकसित कर लेते हैं, लेकिन कुछ चीजें ऐसी हैं जिन पर कोई समझौता नहीं किया जा सकता:
सतह साफ होनी चाहिए और जंग कम से कम होनी चाहिए। जंग का मतलब नमी है, और नमी का मतलब हाइड्रोजन का अवशोषण। इससे भी बुरा यह है कि पिघले हुए धातु के घोल में फंसा पानी भाप बनकर भयंकर विस्फोट का कारण बन सकता है—जो एक गंभीर सुरक्षा खतरा है। तेलयुक्त स्क्रैप भी कोई बेहतर स्थिति नहीं है; यह धुएं के रूप में जलता है और आपके स्क्रैप डिपो में जगह घेर लेता है। सबसे अच्छी वर्कशॉप में मौसम से सुरक्षित स्क्रैप यार्ड होता है। अगर आप बारिश में पड़ा हुआ स्क्रैप खरीद रहे हैं, तो आप मुसीबत मोल ले रहे हैं।
अलौह धातुएँ बिल्कुल नहीं। तांबा और टिन सबसे बड़े दुश्मन हैं। ये भट्टी में वाष्पीकृत नहीं होते—जो अंदर जाता है, वही अंदर रहता है। लगभग 0.3% से अधिक तांबा रोलिंग में गर्म शॉर्टनेस की समस्या पैदा करने लगता है। टिन इसे और भी बदतर बना देता है। एल्युमीनियम, सीसा, जस्ता—इनमें से कोई भी धातु आपके भंडार में नहीं होनी चाहिए। अच्छे स्क्रैप यार्ड पृथक्करण प्रणाली चलाते हैं, लेकिन एक मिल के रूप में, आपको अपनी स्वयं की आवक निरीक्षण प्रणाली की आवश्यकता होती है। स्पार्क परीक्षण और स्पेक्ट्रोमेट्री वैकल्पिक नहीं हैं; ये बुनियादी गुणवत्ता नियंत्रण हैं।
सीलबंद कंटेनर बिलकुल भी स्वीकार्य नहीं हैं। यह सुरक्षा नियम है, गुणवत्ता नियम नहीं, लेकिन इसका उल्लेख करना आवश्यक है क्योंकि इसके परिणाम गंभीर हो सकते हैं। सीलबंद पाइप या गैस सिलेंडर गर्म हो जाते हैं, दबाव बढ़ता है और भट्टी के अंदर विस्फोट हो सकता है। इस तरह कई लोगों की मौत हो चुकी है। ईएएफ वर्कशॉप को आपूर्ति करने वाले प्रत्येक स्क्रैप यार्ड को कठोर निरीक्षण और छँटाई प्रोटोकॉल का पालन करना होगा। कोई अपवाद नहीं।
रसायन विज्ञान की जानकारी होना ज़रूरी है। खरीदे गए स्क्रैप के मामले में, यही सबसे मुश्किल काम है। आप स्पार्क टेस्ट से कार्बन और मिश्रधातु की मात्रा का अंदाज़ा लगा सकते हैं। आप नमूने पर स्पेक्ट्रोमीटर का इस्तेमाल कर सकते हैं। लेकिन मिश्रित खेप के मामले में, अक्सर आपके पास अधूरा डेटा होता है। जहाँ तक हो सके, ग्रेड के अनुसार छाँट लें। बाकी सब कुछ अलग रखें जब तक आपको पता न चल जाए कि आपके पास क्या है।
उचित आकार और घनत्व। बहुत लंबा स्क्रैप भट्टी के दरवाजे से नहीं गुजरेगा और बाल्टी या भट्टी में फंसकर एक ऐसा स्क्रैप आर्क बना देगा जो पिघलेगा नहीं। नियम के अनुसार, कोई भी स्क्रैप भट्टी के मुख के व्यास के लगभग एक तिहाई से आधे से अधिक नहीं होना चाहिए। घनत्व भी महत्वपूर्ण है: यदि बहुत हल्का है तो एक बार गर्म करने के लिए तीन बाल्टियों को भरना पड़ेगा; यदि बहुत घना है तो आर्क अंदर नहीं जा पाएगा और नीचे बिना पिघला हुआ पदार्थ रह जाएगा। आदर्श घनत्व लगभग 0.6 से 1.5 टन/वर्ग मीटर है।
सल्फर और फास्फोरस की मात्रा का नियंत्रण। सामान्य स्क्रैप में आदर्श रूप से सल्फर और फास्फोरस की मात्रा 0.05% से कम होनी चाहिए। उच्च फास्फोरस वाला स्क्रैप कोई बड़ी समस्या नहीं है, लेकिन इससे ऑक्सीकरण की अवधि बढ़ जाती है और अधिक स्लैगिंग सामग्री जलती है। आप जो खरीद रहे हैं, उसके बारे में पूरी जानकारी रखें।
मिश्रधातु बनाना: रसायन विज्ञान को सही ढंग से समझना
ये वास्तव में क्या करते हैं
मिश्रधातु पदार्थ पिघले हुए इस्पात की रासायनिक संरचना को इस प्रकार समायोजित करते हैं कि अंतिम उत्पाद विनिर्देशों के अनुरूप हो। कुछ मुख्य रूप से ऑक्सीकरण रोधी होते हैं जो मिश्रधातु की मात्रा भी बढ़ाते हैं (सिलिकॉन, मैंगनीज)। अन्य शुद्ध मिश्रधातु पदार्थ होते हैं (निकल, मोलिब्डेनम, क्रोमियम)। सही समय पर, सही अनुपात में इन्हें मिलाकर, महंगे तत्वों को बर्बाद किए बिना लक्ष्य प्राप्त करना ही असली कला है।
सामान्य फेरोअलॉय
अगर आपने फेरोअलॉय गोदाम में समय बिताया है, तो आप जानते होंगे कि इन्वेंट्री सूची लंबी होती है। यहाँ वे आइटम दिए गए हैं जिनका उपयोग आप हर उत्पादन प्रक्रिया में करेंगे:
फेरोसिलिकॉन (FeSi)। 75% Si ग्रेड सबसे अधिक उपयोग में लाया जाता है। यह ऑक्सीकरण को कम करता है और सिलिकॉन मिलाता है। आकार महत्वपूर्ण है—यदि आकार बहुत बड़ा हो तो यह नल लगाने से पहले घुल नहीं पाएगा; यदि बहुत बारीक हो तो यह धूल संग्राहक में चला जाएगा। 10-50 मिमी सामान्य आकार है।
फेरोमैंगनीज (FeMn)। यह उच्च-कार्बन (2–8% C), मध्यम-कार्बन (0.7–2% C) और निम्न-कार्बन (≤0.7% C) श्रेणियों में उपलब्ध है। आपका चुनाव इस बात पर निर्भर करता है कि आप इसे मिलाते समय किस कार्बन स्तर को सहन कर सकते हैं। यदि आप निम्न-कार्बन ऊष्मा को पूरा कर रहे हैं, तो उच्च-कार्बन FeMn एक अनुपयुक्त विकल्प है।
फेरोक्रोम (FeCr)। स्टेनलेस स्टील या मिश्र धातु इस्पात के निर्माण के लिए यह आवश्यक है। उच्च-कार्बन, मध्यम-कार्बन, निम्न-कार्बन और अति निम्न-कार्बन सभी प्रकार के फेरोक्रोम उपलब्ध हैं। स्टेनलेस स्टील कारखानों में निम्न-कार्बन फेरोक्रोम की अत्यधिक मात्रा में खपत होती है। यह महंगा होता है, इसलिए इसका सावधानीपूर्वक उपयोग करें।
फेरोमोलिब्डेनम (FeMo)। लगभग 55-65% मोलिब्डेनम। मिश्रधातु संरचनात्मक इस्पात और औजार इस्पात में उपयोग किया जाता है। मोलिब्डेनम महंगा होता है; इसकी पुनर्प्राप्ति महत्वपूर्ण है। ऑक्सीकरण प्रक्रिया अच्छी तरह से चलने के बाद ही इसे मिलाएं, अन्यथा ऑक्सीकरण के कारण बहुत अधिक मात्रा में मोलिब्डेनम नष्ट हो जाएगा।
अन्य विशिष्ट फेरोअलॉय। हाई-स्पीड स्टील के लिए फेरोटंगस्टन। माइक्रो-अलॉयिंग (मजबूती और कठोरता) के लिए फेरोवैनेडियम। डीऑक्सीडेशन और ग्रेन रिफाइनमेंट के लिए फेरोटाइटेनियम। ट्रेस बोरॉन एडिशन के लिए फेरोबोरॉन। प्रत्येक का अपना विशिष्ट उपयोग है।
शुद्ध धातुएँ
कभी-कभी फेरोअलॉय काम नहीं आता। आपको शुद्ध तत्व की आवश्यकता होती है:
- निकेल: इलेक्ट्रोलाइटिक निकेल प्लेट या पेलेट्स। निकेल युक्त किस्मों के लिए आवश्यक। ऑक्सीकरण-रोधी, इसलिए इसे शुरुआत में ही मिलाया जा सकता है।
- एल्युमीनियम: एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण रोधी पदार्थ। इसे तार, गोले या पिंड के रूप में मिलाया जाता है। इसे बाद में मिलाया जाता है—एल्युमीनियम आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है और यदि आप इसे बहुत जल्दी मिला देंगे तो यह नष्ट हो जाएगा।
- धात्विक मैंगनीज: इसका उपयोग तब किया जाता है जब आपको उच्च-कार्बन फेरोमैंगनीज में मौजूद कार्बन के बिना मैंगनीज की आवश्यकता होती है।
मिश्रधातु सामग्री का चयन और प्रबंधन कैसे करें
कुछ सिद्धांत जिनका पालन अनुभवी लोग अपने जीवन में करते हैं:
- अपने विश्लेषण को समझें। मिश्र धातु के प्रत्येक बैच के लिए मिल सर्टिफ़िकेट आवश्यक है। यदि आपूर्तिकर्ता इसे प्रदान नहीं कर सकता है, तो किसी अन्य आपूर्तिकर्ता से संपर्क करें।
- आकार उचित रखें। इसका आकार लगभग 100 मिमी से अधिक नहीं होना चाहिए। आप चाहते हैं कि यह स्नान में जल्दी और पूरी तरह से घुल जाए।
- इसे सूखा रखें। नमी का मतलब हाइड्रोजन है। मिश्र धातुओं को भट्टी या कड़ाही में डालने से पहले अच्छी तरह से पका लें। फेरोवैनेडियम या एल्युमीनियम जैसी महीन मिश्र धातुओं के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
- लागत के बारे में सोचें। यदि आप अलग-अलग फेरोसिलिकॉन और फेरोमैंगनीज मिलाने के बजाय सिलिकॉन-मैंगनीज मिश्र धातु से वही ऑक्सीकरण-रोधी क्रिया प्राप्त कर सकते हैं, तो ऐसा करें। यह आमतौर पर सस्ता और हमेशा सरल होता है।
स्लैग बनाने वाली सामग्री: स्लैग को अपने फायदे के लिए इस्तेमाल करना
स्लैग का महत्व आपकी सोच से कहीं अधिक है
नौसिखिए पिघले हुए स्टील पर ध्यान केंद्रित करते हैं। अनुभवी धातुकर्म करने वाले स्लैग पर ध्यान देते हैं। स्लैग ही वह जगह है जहाँ असली धातुकर्म होता है—फॉस्फोरस और सल्फर स्लैग से बाहर निकलते हैं, अशुद्धियाँ अवशोषित हो जाती हैं, आर्क को परिरक्षित किया जाता है और लाइनिंग को सुरक्षा मिलती है। यदि स्लैग पर काम करने का अभ्यास गलत तरीके से किया जाए तो बाकी सब कुछ ठीक नहीं होगा।
चूना (CaO): फाउंडेशन
ईएएफ में स्लैग बनाने वाला सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ चूना है। आपको नरम-जला हुआ (सक्रिय) चूना चाहिए—जो 900–1100°C पर कैल्सीनेटेड हो, छिद्रयुक्त हो, सतह क्षेत्र अधिक हो और तेजी से घुलने वाला हो। कठोर-जला हुआ चूना (1200–1400°C) सघन होता है और प्रतिक्रिया करने में धीमा होता है। यह काम तो करता है, लेकिन इससे काम थोड़ा मुश्किल हो जाता है।
नींबू खरीदते समय किन बातों का ध्यान रखें:
पैरामीटर लक्ष्य
CaO की मात्रा ≥85% (सक्रिय चूने के लिए ≥90%)
SiO₂ ≤3%
सल्फर ≤0.05%
कण का आकार 10–50 मिमी
कम जलना / ज़्यादा जलना न्यूनतम
यदि आपका चूना आपूर्तिकर्ता आपको अधिक जला हुआ चूना भेज रहा है, तो उससे इस बारे में बात करें। इससे स्लैग बनने का समय और सल्फर हटाने की क्षमता प्रभावित होती है।
फ्लोर्सपार (CaF₂): प्रवाह
फ्लोर्सपार स्लैग के गलनांक और चिपचिपाहट को कम करता है। पिघलने की प्रक्रिया में शुरुआती स्लैग निर्माण को गति देने और अपचयन स्लैग को तरल बनाए रखने के लिए इसकी आवश्यकता होती है। लेकिन इसका उपयोग सोच-समझकर करें—आपके चूने के वजन का 15 से 20 प्रतिशत से अधिक होने पर यह भट्टी की परत को नुकसान पहुंचाना शुरू कर देता है और धूल संग्रहण प्रणाली में फ्लोरीन मिला देता है। कई क्षेत्रों में पर्यावरणीय नियम अब फ्लोरीन उत्सर्जन को प्रतिबंधित करते हैं, इसलिए यह एक अनुपालन समस्या होने के साथ-साथ एक दुर्दम्य पदार्थ की समस्या भी है।
डोलोमाइट (CaCO₃·MgCO₃): भट्टी की परत की सुरक्षा
कैल्सीनेटेड डोलोमाइट आपके स्लैग में MgO की मात्रा बढ़ा देता है। यह क्यों महत्वपूर्ण है? क्योंकि आपकी भट्टी की परत मैग्नीशिया आधारित होती है। कम MgO वाला स्लैग अपने संतुलन को बनाए रखने के लिए आपकी परत को घोल देगा। पर्याप्त MgO वाला स्लैग आपकी परत को कोई नुकसान नहीं पहुंचाएगा। यह एक सरल सिद्धांत है जो रिफ्रैक्टरी के जीवनकाल को बढ़ाता है।
अन्य स्लैग सामग्री
चूने के विकल्प के रूप में चूना पत्थर (CaCO₃) का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह भट्टी में ऊष्माशोषी रूप से विघटित होकर ऊष्मा अवशोषित करता है। इसका प्रयोग संयम से करें।
क्षारीयता को कम करने की आवश्यकता होने पर, अपचयन अवधि के दौरान स्लैग समायोजन में मिट्टी की ईंट के टुकड़ों का कभी-कभार उपयोग किया जाता है।
बॉक्साइट (Al₂O₃) स्लैग को स्थिर कर सकता है और कुछ उच्च-मिश्रधातु धातुओं में इसके प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
ऑक्सीकरण कारक: सफाई प्रतिक्रियाओं को संचालित करना
ऑक्सीजन: प्राथमिक उपकरण
ऑक्सीजन को एक लांस के माध्यम से घोल में प्रवाहित किया जाता है। यह एक साथ तीन कार्य करता है: कार्बन का अपघटन (CO2 उत्पन्न करना जिससे घोल उबलने लगता है), फॉस्फोरस का ऑक्सीकरण करके उसे हटाना, और ऊष्मा उत्पन्न करना जिससे स्क्रैप पिघलने में मदद मिलती है। आधुनिक ईएएफ (इलेक्ट्रॉनिक एयर फंक्शन सिस्टम) घोल के साथ पूर्ण संपर्क सुनिश्चित करने के लिए कई ऑक्सीजन इंजेक्शन बिंदुओं का उपयोग करते हैं—लांस, दीवार इंजेक्टर, यहां तक कि नीचे से हिलाने वाले यंत्र भी।
ऑक्सीजन का दबाव और प्रवाह दर ऊष्मा के चरण के अनुसार समायोजित किया जाता है। यदि शुरुआत में ही बहुत अधिक मात्रा में ऑक्सीजन दी जाए, तो पिघला हुआ स्टील भट्टी से बाहर छलकने लगेगा। यदि मात्रा बहुत कम हो, तो ऑक्सीकरण की अवधि लंबी खिंच जाएगी।
लौह अयस्क और चक्की का पैमाना
लौह अयस्क (Fe₂O₃) पुराने तरीके से ऑक्सीजन मिलाता है—यह गर्म द्रव में विघटित होकर ऑक्सीजन मुक्त करता है। यह लांस ऑक्सीजन की तुलना में धीमी प्रक्रिया है, लेकिन पूरक ऑक्सीकारक के रूप में उपयोगी है, विशेष रूप से प्रारंभिक पिघलाव में जब ऑक्सीकरणशील स्लैग बनता है।
मिल स्केल (Fe₃O₄) रोलिंग के दौरान निकलने वाला ऑक्साइड स्केल है। यह सस्ता है, ऑक्सीकारक है और स्लैग बनाने वाला पदार्थ है। कई कारखाने इसे मुफ्त उप-उत्पाद मानते हैं। इसका उपयोग करें।
ऑक्सीकारक पदार्थों का सुरक्षित और प्रभावी उपयोग
सिरदर्द से बचने के कुछ नियम:
- पिघला हुआ धातु का पूल बनने से पहले ऑक्सीकारक न डालें। ठोस स्क्रैप पर ठंडा ऑक्सीकारक केवल अवशोषित हो जाता है और कोई उपयोगी कार्य नहीं करता है।
- लौह अयस्क को थोड़ी-थोड़ी मात्रा में डालें। ठंडी सामग्री की बड़ी मात्रा को गर्म पात्र में डालने से तापमान अचानक गिर सकता है।
- ऑक्सीजन के प्रवाह को नियंत्रित करें। तीव्र उबाल आना अच्छा है; लेकिन भट्टी से पिघला हुआ इस्पात बाहर निकलना अच्छा नहीं है।
डिऑक्सीडाइज़र: स्नानघर की सफाई
शक्ति स्पेक्ट्रम
डीऑक्सीडाइज़र शक्तिशाली से लेकर हल्के तक कई प्रकार के होते हैं। आप इन्हें एक सुनियोजित क्रम में उपयोग करते हैं:
प्रबल ऑक्सीकरणनाशक - एल्युमीनियम इनमें सबसे प्रमुख है। ऑक्सीजन के प्रति इसकी प्रबल आत्मीयता होती है। इसे आमतौर पर अंतिम ऑक्सीकरण प्रक्रिया के रूप में, ऊष्मा भार के 0.1 से 0.3% तक मिलाया जाता है। एल्युमीनियम-मैंगनीज-लोहा मिश्रित यौगिक एल्युमीनियम की मजबूती और मैंगनीज के मिश्रधातु गुणों का संयोजन करते हैं।
मध्यम-शक्ति वाले डीऑक्सीडाइज़र — फेरोसिलिकॉन (75% Si) मानक अवक्षेपण डीऑक्सीडाइज़र है। फेरोमैंगनीज डीऑक्सीडाइज़र और मिश्रधातु योजक दोनों का कार्य करता है। सिलिकॉन-मैंगनीज मिश्रधातु (SiMn) एक मिश्रित यौगिक है जो दो अलग-अलग योजकों की तुलना में बेहतर कार्य करता है—बेहतर पुनर्प्राप्ति, कम अशुद्धियाँ निर्माण।
कमज़ोर डीऑक्सीडाइज़र — कार्बन, C–O अभिक्रिया के माध्यम से, अपचयन अवधि के लिए एक विशिष्ट विसरण डीऑक्सीडेशन उपकरण है। मैंगनीज कमज़ोर होता है लेकिन डीऑक्सीडेशन उत्पादों को आकार देने में मदद करता है जिससे उन्हें हटाना आसान हो जाता है।
व्यवहार में डीऑक्सीडेशन वास्तव में कैसे काम करता है
आपके पास दो मूलभूत तंत्र हैं, और आप आमतौर पर दोनों का उपयोग करेंगे:
अवक्षेपण अपघटन का अर्थ है अपघटक पदार्थ को सीधे पिघले हुए इस्पात में मिलाना। अपघटन उत्पाद बनते हैं और ऊपर तैरने लगते हैं। यह प्रक्रिया तेज़ और सरल है, लेकिन कुछ उत्पाद तैरने से पहले ही फंस जाते हैं।
विसरण विऑक्सीकरण का अर्थ है विऑक्सीकारक को स्टील में नहीं, बल्कि स्लैग में मिलाना। स्लैग में ऑक्सीजन की सक्रियता को कम करके, ऑक्सीजन को स्टील से बाहर निकलकर स्लैग में विसरित होने के लिए एक प्रेरक शक्ति उत्पन्न की जाती है। यह प्रक्रिया धीमी है, लेकिन इससे स्वच्छ स्टील प्राप्त होता है।
आधुनिक पद्धति में लगभग हमेशा इन दोनों को मिलाया जाता है: पहले ऑक्सीजन की त्वरित कमी प्राप्त करने के लिए अवक्षेपण-विऑक्सीकरण किया जाता है, फिर यथासंभव स्वच्छ घोल प्राप्त करने के लिए अच्छी तरह से बनाए गए अपचायक स्लैग के तहत प्रसार-विऑक्सीकरण किया जाता है।
रीकार्ब्यूराइज़र: जब आपको अधिक कार्बन की आवश्यकता हो
सामान्य विकल्प
कभी-कभी आपके बाथ सॉल्यूशन में कार्बन की मात्रा कम होती है। आपको कार्बन मिलाना होगा और अच्छी रिकवरी चाहिए। आपके विकल्प:
इलेक्ट्रोड स्क्रैप: ग्रेफाइट, उच्च कार्बन (≥95%), कम सल्फर, उत्कृष्ट रिकवरी। यह प्रीमियम विकल्प है।
पेट्रोलियम कोक: उच्च कार्बन, कम राख, अच्छी रिकवरी। सल्फर की मात्रा पर ध्यान दें।
- पिच कोक: अच्छी कार्बन मात्रा, कम राख, ठोस पुनर्प्राप्ति प्रदर्शन।
- कच्चा लोहा: कार्बन (3.5–4.5%) जोड़ता है और साथ ही सिलिकॉन और अन्य तत्व भी लाता है। यह कार्बनीकरण का एक अप्रत्यक्ष लेकिन कभी-कभी उपयोगी तरीका है।
रिकार्ब्यूराइजेशन को कारगर बनाना
रिकवरी 80 से 95 प्रतिशत तक होती है, लेकिन यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप इसे कैसे करते हैं। रिकार्बराइज़र को तब डालें जब बाथ अच्छी तरह से हिला रहा हो—आप चाहते हैं कि यह जल्दी घुल जाए और समान रूप से वितरित हो जाए। पहले इसे सुखा लें। बड़ी मात्रा में इसे बैचों में डालें; इसे एक साथ डालने से आपका लक्ष्य पार हो सकता है और आपको ओवर-कार्बन हीट का उपयोग करना पड़ सकता है, जो एक बहुत ही महंगी गलती होगी।
शेष सामान
भट्टी की मरम्मत सामग्री
हर बार गर्म करने के बाद (या घिसावट के आधार पर कुछ बार गर्म करने के बाद), आपको भट्टी के तल और दीवारों की मरम्मत करनी पड़ती है। मैग्नेसाइट (MgO) और डोलोमाइट मरम्मत के लिए मानक सामग्री हैं। तारकोल या सोडियम सिलिकेट बाइंडर का काम करते हैं। गर्म भट्टी की दीवारों पर रिफ्रैक्टरी सामग्री का छिड़काव करना, जिसे हॉट गनिंग कहते हैं, बड़े क्षेत्र की मरम्मत के लिए आधुनिक मानक तरीका है। यह तेज़ है और बची हुई गर्मी से मरम्मत सामग्री को अपनी जगह पर स्थिर कर देता है।
आवेश घटक के रूप में गर्म धातु
इस विषय पर कई पाठ्यपुस्तकों में मिलने वाले ध्यान से कहीं अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है। अपने ईएएफ चार्ज में 20 से 40 प्रतिशत गर्म धातु मिलाने से वास्तव में बहुत बड़ा बदलाव आ सकता है:
कार्बन और सिलिकॉन के ऑक्सीकरण से उत्पन्न होने वाली संवेदी ऊष्मा और रासायनिक ऊष्मा से प्रति टन बिजली की खपत में 100-200 किलोवाट-घंटे की कमी आ सकती है।
- टैप-टू-टैप समय 10-20 मिनट कम हो जाता है।
- गर्म धातु स्क्रैप से बचे हुए तत्वों को पतला कर देती है, जिससे आपको शुरुआत में ही स्वच्छ रसायन मिल जाते हैं।
इसका नुकसान यह है कि आपको गर्म धातु के स्रोत की आवश्यकता होती है—या तो आपकी अपनी विस्फोट भट्टी से या पास की किसी एकीकृत चक्की से। लेकिन जहां यह उपलब्ध है, वहां आधुनिक उच्च-उत्पादकता वाली ईएएफ फैक्ट्रियों में गर्म धातु से धातु डालना एक मानक प्रक्रिया बन गई है।
कच्चे माल का प्रबंधन इस्पात निर्माण का आकर्षक हिस्सा कभी नहीं होगा। लेकिन अगर इसे सही ढंग से किया जाए तो बाकी सब कुछ आसान हो जाता है। जो मिलें स्क्रैप छँटाई, मिश्र धातु सूची और स्लैग प्रबंधन को केवल खरीद निर्णयों के बजाय मुख्य तकनीकी अनुशासन मानती हैं, वे ही गुणवत्ता, लागत और उत्पादकता के लक्ष्यों को लगातार हासिल करती हैं।
