ইস্পাতে জিঙ্ক (Zn) – বৈশিষ্ট্য, ইস্পাতের উপর এর প্রভাব এবং প্রয়োগ

জিঙ্ক (Zn) ইস্পাত শিল্পের জন্য এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধাতু, কিন্তু এর ভূমিকা সাধারণ সংকর উপাদান, যেমন—এর ভূমিকা থেকে মৌলিকভাবে ভিন্ন। ক্রোম, নিকেল করা, মলিবডেনাম অথবা মাঙানসাধারণত গলিত ইস্পাতের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করার জন্য এতে ইচ্ছাকৃতভাবে দস্তা যোগ করা হয় না। এর প্রধান গুরুত্ব হলো একটি ধাতব প্রতিরক্ষামূলক প্রলেপ হিসেবে এর ব্যবহার, যা ইস্পাতকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করে। ক্ষয়.
জিঙ্কের সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার হলো স্টিলকে গ্যালভানাইজ করা। জিঙ্কের স্তরটি কেবল স্টিলকে পরিবেশ থেকে পৃথককারী একটি প্রতিবন্ধক হিসেবেই কাজ করে না, বরং এটি তড়িৎ-রাসায়নিক (বলিদানমূলক) সুরক্ষাও প্রদান করে। এর ফলে, আবরণটি সামান্য ক্ষতিগ্রস্ত হলেও স্টিল সুরক্ষিত থাকে।
একই সাথে, ইস্পাত উৎপাদন, ঝালাই, তাপ প্রক্রিয়াকরণ এবং পুনর্ব্যবহারের সময় জিঙ্কের উপস্থিতির জন্য প্রযুক্তিগত নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। ধাতুবিদ্যাগত প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রার তুলনায় জিঙ্কের নিম্ন গলনাঙ্ক এবং অপেক্ষাকৃত কম স্ফুটনাঙ্কের কারণে এর আচরণ প্রচলিত সংকর উপাদানগুলোর থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন হয়।

জিঙ্ক – প্রাথমিক তথ্য

দস্তা কি ইস্পাতের একটি সংকর উপাদান?

সাধারণ কাঠামোগত ইস্পাতে জিঙ্ক একটি চিরায়ত সংকর উপাদান নয়।.
উপাদান যেমন Cr, Ni, Mo, V, Mn অথবা Si ইস্পাতের অণুসজ্জা ও বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করার জন্য এর রাসায়নিক গঠনে এগুলো অন্তর্ভুক্ত করা হয়।
জিঙ্কের প্রধান কাজ হলো বাহ্যিক পৃষ্ঠের সুরক্ষা.
গ্যালভানাইজড স্টিলের ক্ষেত্রে, নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর মধ্যে পার্থক্য করতে হবে:

• ইস্পাত – মূল উপাদান,
• জিঙ্ক – প্রতিরক্ষামূলক আবরণী উপাদান।

এর মানে এই নয় যে গলিত ইস্পাতে জিঙ্ক (Zn) কখনোই পাওয়া যায় না। এটি অন্যান্য জিনিসের পাশাপাশি গ্যালভানাইজড স্ক্র্যাপের মাধ্যমেও এই প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করতে পারে, কিন্তু সেক্ষেত্রে এটিকে একটি কাঙ্ক্ষিত সংকর উপাদান হিসেবে না দেখে, বরং ধাতুবিদ্যাগত প্রক্রিয়ার সময় নিয়ন্ত্রণযোগ্য একটি উপাদান হিসেবেই প্রাথমিকভাবে বিবেচনা করা হয়।

দস্তা কেন ইস্পাতকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করে?

জিঙ্কের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার হলো সুরক্ষা। লোহা এবং ইস্পাতকে ক্ষয়রোধী করে।
জিঙ্কের প্রলেপটি একই সাথে দুটি উপায়ে কাজ করে:

• বাধা – ইস্পাতের পৃষ্ঠকে পানি, অক্সিজেন এবং অন্যান্য পরিবেশগত উপাদান থেকে পৃথক করে,
• তড়িৎ-রাসায়নিকভাবে – দস্তা লোহার চেয়ে কম অভিজাত এবং এটি উৎসর্গীকৃত অ্যানোড হিসেবে কাজ করতে পারে।

দ্বিতীয় কার্যপ্রণালীটি গ্যালভানাইজিংয়ের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ সুবিধাগুলোর মধ্যে একটি।
যদি প্রলেপটি কোনো স্থানে আঁচড় খায় এবং এর ফলে ইস্পাতের একটি ছোট অংশ উন্মুক্ত হয়ে যায়, তাহলেও ক্ষতিগ্রস্ত স্থানের আশেপাশে জিঙ্কের উপস্থিতি ইস্পাতের মূল স্তরটিকে তড়িৎ-রাসায়নিক সুরক্ষা প্রদান করতে পারে।

জিঙ্ক দ্বারা ইস্পাতের উৎসর্গমূলক সুরক্ষা

ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বাষ্পে Zn–Fe জিঙ্কের তড়িৎ-রাসায়নিক বিভব বেশি ঋণাত্মক এবং এটি লোহার চেয়ে অগ্রাধিকারমূলকভাবে জারিত হয়।
সহজ কথায়, অ্যানোড বিক্রিয়াকে নিম্নরূপে প্রকাশ করা যায়:

ইস্পাতের পৃষ্ঠে প্রবাহিত ইলেকট্রন এর জারণ সীমিত করে।
সুতরাং জিঙ্ক একটি ভূমিকা পালন করে উৎসর্গীকৃত অ্যানোড এবং ইস্পাতের ভিত্তিটিকে রক্ষা করার জন্য ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
যে আবরণের কেবল প্রতিবন্ধকতার প্রভাব রয়েছে, তার তুলনায় এটি একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য।

জিঙ্ক ক্ষয়জাত পণ্য

বায়ুমণ্ডলের সংস্পর্শে এলে জিঙ্ক ক্ষয়কারী বিক্রিয়ায় লিপ্ত হয়। এর পৃষ্ঠে জিঙ্ক অক্সাইড, জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইড এবং—বায়ুমণ্ডলীয় পরিস্থিতিতে—ক্ষারীয় কার্বনেট যৌগ গঠিত হতে পারে।
সময়ের সাথে সাথে যে ক্ষয়জাত পদার্থের স্তর তৈরি হয়, তা জিঙ্কের আরও ক্ষয়কে ধীর করে দিতে পারে।
সংযোগের জন্য ধন্যবাদ:

• প্রতিবন্ধক সুরক্ষা,
• বলিদানের সুরক্ষা,
• ক্ষয়জাত পদার্থের একটি অপেক্ষাকৃত প্রতিরক্ষামূলক স্তর গঠন

ইস্পাতের কাঠামোকে সুরক্ষিত রাখার জন্য জিঙ্কের প্রলেপ একটি অত্যন্ত কার্যকর ও প্রচলিত পদ্ধতি।

ইস্পাতের হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং

ইস্পাতকে সুরক্ষিত রাখার অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি হলো হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং.
যথাযথ পৃষ্ঠতল প্রস্তুতির পর, ইস্পাতের উপাদানটিকে তরল জিঙ্কের একটি পাত্রে নিমজ্জিত করা হয়। সাধারণ প্রক্রিয়াগুলিতে এই পাত্রের তাপমাত্রা প্রায় 450 ° সেঃযদিও সঠিক প্যারামিটারগুলো প্রযুক্তির ওপর নির্ভর করে।
এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, শুধুমাত্র বিশুদ্ধ জিঙ্কের একটি স্তরের যান্ত্রিক অবক্ষেপণ ঘটে না।
ইস্পাত-জিঙ্ক সংযোগস্থলে, বিক্রিয়া Fe এবং Zn এর ফলে গঠিত হয় Fe–Zn সিস্টেমের আন্তঃধাতব স্তর.
অতএব, একটি সাধারণ হট-ডিপ গ্যালভানাইজড আবরণে বিভিন্ন পরিমাণে লোহা (Fe) এবং দস্তা (Zn) যুক্ত কয়েকটি স্তর এবং দস্তা-সমৃদ্ধ একটি বাইরের স্তর থাকতে পারে।

Fe–Zn আন্তঃধাতব স্তর

হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং চলাকালীন ব্যাপন প্রক্রিয়া সংঘটিত হয়, যার ফলে Fe–Zn আন্তঃধাতব দশা গঠিত হয়।
জিঙ্ক আবরণের চিরায়ত বর্ণনায় অন্যান্য স্তরের পাশাপাশি নিম্নলিখিত স্তরগুলো অন্তর্ভুক্ত থাকে:

• Γ – গামা,
• δ – ডেল্টা,
• ζ – জেটা,
• η – ইটা – বাইরের স্তরটি জিঙ্কে অত্যন্ত সমৃদ্ধ।

আবরণের প্রকৃত গঠন ইস্পাতের রাসায়নিক গঠন, প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রা ও সময় এবং শীতলীকরণের অবস্থার উপর নির্ভর করে।
আন্তঃধাতব স্তরগুলি আবরণ এবং অধঃস্তর এর মধ্যে একটি শক্তিশালী ধাতুবিদ্যাগত বন্ধন প্রদান করে, কিন্তু এদের কাঠিন্য এবং নমনীয়তা ভিন্ন ভিন্ন হয়।

ইস্পাত গ্যালভানাইজিং-এর উপর সিলিকনের প্রভাব

হট ডিপ গ্যালভানাইজিং প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে এমন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলোর মধ্যে একটি হলো সিলিকন Si.
স্টিলে সিলিকনের পরিমাণ লোহা-জিঙ্ক বিক্রিয়ার হারকে প্রবলভাবে প্রভাবিত করতে পারে এবং ফলস্বরূপ:

• আবরণের পুরুত্ব,
• আন্তঃধাতব স্তরগুলির গঠন,
• পৃষ্ঠের চেহারা,
• Fe–Zn দশাগুলির অংশ,
• আবরণটির ভঙ্গুরতা এবং কার্যকরী বৈশিষ্ট্য।

গ্যালভানাইজিংয়ের সময় নির্দিষ্ট কিছু স্টিলের সক্রিয়তা হঠাৎ বেড়ে যাওয়ার ঘটনাটি তথাকথিত এর সাথে সম্পর্কিত। স্যান্ডেলিন প্রভাব.
সুতরাং, হট-ডিপ গ্যালভানাইজিংয়ের জন্য যন্ত্রাংশ ডিজাইন করার সময় শুধু স্টিলের গুণগত মানই নয়, এর রাসায়নিক গঠনও গুরুত্বপূর্ণ।

গ্যালভানাইজিং-এর উপর ফসফরাসের প্রভাব

গ্যালভানাইজিংয়ের সময় স্টিলের আচরণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলি দ্বারাও প্রভাবিত হতে পারে: ফসফরাস পি.
গ্যালভানাইজেশনের প্রতি স্টিলের সংবেদনশীলতা মূল্যায়ন করার সময়, সিলিকন (Si) এবং ফসফরাস (P)-এর পরিমাণ প্রায়শই একসাথে বিবেচনা করা হয়, কারণ উভয় উপাদানই তরল জিঙ্কে অধঃস্তরটির বিক্রিয়াশীলতা এবং লোহা-জিঙ্ক (Fe–Zn) স্তরের বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করতে পারে।
এই কারণে, একই রকম যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন ইস্পাতও গ্যালভানাইজিংয়ের সময় ভিন্নভাবে আচরণ করতে পারে, যদি তাদের সিলিকন (Si) এবং ফসফরাস (P) এর পরিমাণ ভিন্ন হয়।

ইলেকট্রোলাইটিক গ্যালভানাইজিং

আরেকটি পদ্ধতি হলো ইলেকট্রোলাইটিক গ্যালভানাইজিংযেখানে একটি তড়িৎ-রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় মৌলটির পৃষ্ঠতলে জিঙ্ক (Zn) জমা হয়।
হট-ডিপ গ্যালভানাইজিংয়ের তুলনায় এই পদ্ধতিতে সাধারণত নিম্নলিখিত সুবিধাগুলো পাওয়া যায়:

• পাতলা আবরণ,
• খুব সমতল পৃষ্ঠ,
• ভালো পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ,
• উপাদানটির নান্দনিক ফিনিশিং।

ইলেকট্রোলাইটিক কোটিং অন্যান্য বিষয়ের পাশাপাশি ফাস্টেনার, মোটরগাড়ির যন্ত্রাংশ, সূক্ষ্ম যন্ত্রাংশ এবং ইস্পাতের পণ্যগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেগুলিতে তুলনামূলকভাবে পাতলা একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণের প্রয়োজন হয়।

গ্যালভানিক গ্যালভানাইজিং এবং হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং

ইস্পাতে দস্তা প্রয়োগের অন্যান্য পদ্ধতি

হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং এবং ইলেকট্রোলাইটিক গ্যালভানাইজিং ছাড়াও অন্যান্য প্রযুক্তিও ব্যবহার করা হয়।
জিঙ্ক ব্যবহার করে ইস্পাতের পৃষ্ঠতল সুরক্ষিত করার পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে, অন্যান্যদের মধ্যে:

• স্প্রে গ্যালভানাইজিং – স্প্রে মেটালাইজেশন,
• যান্ত্রিক গ্যালভানাইজিং,
• দস্তার প্রলেপ ফ্লেক্স আকারে প্রয়োগ করা হয়,
• ডিফিউশন পদ্ধতিতে প্রয়োগ করা জিঙ্ক কোটিং,
• পেইন্টিং সিস্টেমগুলিতে প্রচুর পরিমাণে জিঙ্ক ডাস্ট থাকে।

প্রযুক্তির নির্বাচন নির্ভর করে প্রয়োজনীয় সুরক্ষা সময়কাল, উপাদানের জ্যামিতি, কাজের পরিবেশ, মাত্রা, প্রয়োজনীয় আবরণের পুরুত্ব এবং পরবর্তী প্রযুক্তিগত কার্যক্রমের উপর।

শেরাডাইজেশন – ইস্পাতের ডিফিউশন গ্যালভানাইজিং

একটি বিশেষ পদ্ধতি হল শেরাডাইজেশনঅর্থাৎ, ইস্পাতের পৃষ্ঠে জিঙ্কের ব্যাপন সম্পৃক্তি।
এই প্রক্রিয়াটি জিঙ্কের গলনাঙ্কের চেয়ে কম তাপমাত্রায়, সাধারণত জিঙ্কের গুঁড়া এবং একটি উপযুক্ত প্রক্রিয়াজাতকরণ পরিবেশ ব্যবহার করে সম্পন্ন করা হয়।
ব্যাপনের ফলে লোহা-জিঙ্ক দশা সমন্বিত একটি স্তর গঠিত হয়।
শেরার্ডাইজেশন নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে বিশেষভাবে উপযোগী:

• ছোট ইস্পাতের উপাদান,
• স্ক্রু,
• বাদাম,
• ওয়াশার,
• জটিল আকৃতির উপাদানসমূহ।

এর সুবিধা হতে পারে যে, জটিল জ্যামিতিক গঠনের উপাদানগুলোর উপরেও তুলনামূলকভাবে একটি অভিন্ন প্রলেপ দেওয়া যায়।

Zn-Al এবং Zn-Al-Mg আবরণ

ইস্পাত সুরক্ষা প্রযুক্তির বিকাশের ফলে এমন প্রলেপের ব্যাপক ব্যবহার শুরু হয়েছে, যেখানে দস্তাকে অন্যান্য উপাদানের সাথে মিশ্রিত করা হয়।
গুরুত্বপূর্ণ গোষ্ঠীগুলির মধ্যে আবরণগুলি অন্তর্ভুক্ত:

• Zn-Al,
• Zn-Al-Mg.

উপাঙ্গ অ্যালুমিনিয়াম এবং জিঙ্ক আবরণে ম্যাগনেসিয়াম যোগ করলে তা ক্ষয়জাত পদার্থের গঠন পরিবর্তন করতে পারে এবং নির্দিষ্ট পরিবেশে সুরক্ষার স্থায়িত্ব বাড়াতে পারে।
জিঙ্ক-অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম (Zn-Al-Mg) প্রলেপ অন্যান্য ক্ষেত্রের পাশাপাশি নির্মাণ, শক্তি, ফটোভোল্টাইক সিস্টেম, পাতলা দেয়ালযুক্ত কাঠামো এবং বায়ুমণ্ডলের সংস্পর্শে থাকা বিভিন্ন উপাদানে ব্যবহৃত হয়।
এখানে একটি পার্থক্য করা উচিত। Zn-Al-Mg আবরণে থাকা ম্যাগনেসিয়াম ম্যাগনেসিয়াম থেকে যা তরল ইস্পাতে অল্প পরিমাণে ধাতুবিদ্যাগত সংযোজনী হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

গ্যালভানাইজড স্টিলের ক্ষয়

ইস্পাতের ক্ষয় কমাতে গ্যালভানাইজিং খুবই কার্যকর, কিন্তু এটি নিশ্চিত করে না যে উপাদানটি সকল পরিবেশের বিরুদ্ধে সম্পূর্ণ প্রতিরোধী।
আবরণের ক্ষয়ের হার অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর উপর নির্ভর করে:

• আর্দ্রতা,
• তাপমাত্রা,
• বায়ুমণ্ডলীয় দূষণ,
• উপস্থিতি ক্লোরাইড,
• পরিবেশের pH
• পৃষ্ঠতল ভেজানোর সময়,
• আবরণের পুরুত্ব এবং প্রকার।

বায়ুমণ্ডলীয় পরিবেশে , সুরক্ষার স্থায়িত্ব তাই ক্ষয়কারিতার শ্রেণি এবং প্রকৃত পরিচালন অবস্থার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।

সাদা জিঙ্ক ক্ষয়

সদ্য গ্যালভানাইজ করা উপাদানগুলিতে একটি বৈশিষ্ট্যসূচক সাদা আস্তরণ দেখা যেতে পারে, যা সাধারণত পরিচিত সাদা ক্ষয়.
এটি প্রধানত তখন গঠিত হয় যখন জিঙ্কের পৃষ্ঠ দীর্ঘ সময় ধরে আর্দ্র থাকে এবং বায়ুর প্রবেশ ও শুকানোর সম্ভাবনা সীমিত থাকে।
অন্যান্য কারণের মধ্যে, সদ্য গ্যালভানাইজ করা উপাদানগুলো যখন অনুপযুক্তভাবে একে অপরের খুব কাছাকাছি সংরক্ষণ করা হয়, তখন এই সমস্যাটি দেখা দিতে পারে।
শ্বেত ক্ষয় প্রধানত জিঙ্ক প্রলেপকে প্রভাবিত করে এবং এটি অরক্ষিত ইস্পাতে সৃষ্ট চিরায়ত লাল মরিচার মতো একই ঘটনা নয়।

জিঙ্ক এবং গ্যালভানাইজড স্টিলের ঝালাই

জিঙ্ক-প্রলিপ্ত ইস্পাত ঝালাই করার ক্ষেত্রে জিঙ্কের নিম্ন স্ফুটনাঙ্ক (আনুমানিক) বিবেচনায় রাখতে হয়। 907 ° সেঃ.
ওয়েল্ডিং আর্কের তাপমাত্রা অনেক বেশি, তাই ওয়েল্ডের কাছাকাছি থাকা জিঙ্ক (Zn) নিম্নলিখিত কাজগুলো করতে পারে:

• গলে যাওয়া এবং বাষ্পীভূত হওয়া,
• জিঙ্ক যৌগযুক্ত ধোঁয়ার সৃষ্টি করে,
• ঝালাই প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করে,
• নির্দিষ্ট ঝালাই ত্রুটির গঠনকে উৎসাহিত করে,
• প্রতিরক্ষামূলক আবরণের স্থানীয় ধ্বংসের কারণ হয়।

গ্যালভানাইজড উপাদান ঝালাই করার জন্য উপযুক্ত প্রযুক্তি, জোড়ের প্রস্তুতি, কার্যকর বায়ুচলাচল ব্যবস্থা এবং ঝালাইয়ের ধোঁয়া থেকে কর্মীকে সুরক্ষা প্রদান করা প্রয়োজন।
সংযোগ স্থাপনের পরে, যে স্থানে আবরণটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে, সেখানে ক্ষয়রোধী সুরক্ষা পুনঃস্থাপন করার প্রয়োজন হতে পারে।

ইস্পাতে জিঙ্ক এবং তরল ধাতুর ফাটল

নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, পীড়িত ইস্পাতের সাথে তরল জিঙ্কের সংস্পর্শে এই ঘটনাটি ঘটতে পারে। তরল ধাতু ভঙ্গুরতা – এলএমইঅর্থাৎ, তরল ধাতুর ক্রিয়ার ফলে সৃষ্ট ভঙ্গুরতা বা ফাটল।
কিছু ক্ষেত্রে এই সমস্যাটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ:

• উচ্চ-শক্তি ইস্পাত,
• গ্যালভানাইজড শিটের ঝালাই প্রক্রিয়া,
• উচ্চ অবশিষ্ট পীড়নযুক্ত কাঠামোর গ্যালভানাইজিং প্রক্রিয়া,
• তাপমাত্রা, চাপ এবং তরল জিঙ্কের সংস্পর্শের প্রতিকূল সংমিশ্রণ।

তবে, শুধুমাত্র জিঙ্কের প্রলেপ থাকলেই তা স্বয়ংক্রিয়ভাবে এলএমই (LME)-এর ঝুঁকি নির্দেশ করে না। এই ঘটনাটির জন্য উপাদান, তাপমাত্রা, চাপ এবং তরল ধাতুর যথাযথ সমন্বয় প্রয়োজন।

দস্তা এবং উচ্চ-শক্তি ইস্পাত

আধুনিক উচ্চ-শক্তিসম্পন্ন ইস্পাতের সুরক্ষার ক্ষেত্রে, বিশেষ করে মোটরগাড়ি শিল্পে, জিঙ্কের প্রলেপ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
একই সময়ে, সংযোগটি:

• সাবস্ট্রেটের উচ্চ শক্তি,
• জিঙ্ক ধারণকারী আবরণ,
• সংযোগ প্রক্রিয়ার উচ্চ তাপমাত্রা,
• বৃহৎ স্থানীয় চাপ

এলএমই (LME) ঘটার সম্ভাবনার কারণে ওয়েল্ডিং প্রযুক্তির নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
এটি এমন একটি পরিস্থিতির উদাহরণ যেখানে জিঙ্ক (Zn) একদিকে যেমন একটি অত্যন্ত কার্যকর প্রতিরক্ষামূলক উপাদান, তেমনই ইস্পাতের পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের সময় এর সতর্ক নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন এমন একটি মৌল।

স্ক্র্যাপ থেকে ইস্পাত উৎপাদনে জিঙ্ক

জিঙ্ক প্রলেপযুক্ত ইস্পাতের স্ক্র্যাপের বর্ধিত ব্যবহারের ফলে প্রাথমিক ও মাধ্যমিক ধাতুবিদ্যাতেও জিঙ্কের গুরুত্ব ক্রমশ বাড়ছে।
এই ব্যাচে অন্যদের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

• গ্যালভানাইজড অটোমোটিভ শিট,
• ভবনের উপাদান,
• হট-ডিপ গ্যালভানাইজড পণ্য,
• সরঞ্জাম ও কাঠামো থেকে প্রাপ্ত বর্জ্য।

ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়ার উচ্চ তাপমাত্রায় জিঙ্ক সহজেই গ্যাসীয় দশায় রূপান্তরিত হয়।
এরপর এটি ইস্পাত উৎপাদনের সময় উৎপন্ন ধূলিকণার সাথে মিশে যেতে পারে।

ইস্পাতের গুঁড়োতে জিঙ্ক

বিশেষত বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসে গ্যালভানাইজড স্ক্র্যাপ গলানোর সময় উৎপন্ন ধূলিকণায় উল্লেখযোগ্য পরিমাণে জিঙ্ক থাকতে পারে।
একদিকে, জিঙ্কের উপস্থিতি বর্জ্য ব্যবস্থাপনাকে জটিল করে তোলে এবং এর জন্য উপযুক্ত ধুলো অপসারণ ব্যবস্থার প্রয়োজন হয়।
অন্যদিকে, এই ধরনের ধূলিকণা গঠন করতে পারে জিঙ্ক পুনরুদ্ধারের জন্য গৌণ কাঁচামাল.
এর ফলে একটি বস্তুগত প্রবাহ তৈরি হয়:

সুতরাং, দস্তা ও ইস্পাতের পুনর্ব্যবহার চক্রাকার অর্থনীতির একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

দস্তা এবং ইস্পাতের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

যেহেতু জিঙ্ক প্রধানত একটি প্রলেপ হিসেবে থাকে, তাই ইস্পাতের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর এর কোনো চিরাচরিত প্রভাব আছে বলে বিবেচনা করা উচিত নয় ।

সুতরাং, দস্তা একটি ইস্পাত পণ্যের কার্যক্ষম স্থায়িত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে , যদিও এটি সরাসরি ইস্পাতের মূল কাঠামোর শক্তিগত পরামিতি বৃদ্ধি করে না।

ইস্পাতের দস্তা এবং তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ

উচ্চ তাপমাত্রায় পরিচালিত প্রক্রিয়া চলাকালীন জিঙ্ক প্রলেপের উপস্থিতি অবশ্যই বিবেচনায় রাখতে হবে।
জিঙ্কের (Zn) গলনাঙ্ক মাত্র প্রায় ৪১৯.৫°C, যে কারণে অনেক চিরায়ত প্রক্রিয়া ইস্পাতের তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ জিঙ্কের গলনাঙ্কের অনেক উপরে এটি ঘটে।
প্রক্রিয়া যেমন কঠোরতা এবং তাপীয় উন্নতি এমন তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়, যে তাপমাত্রায় একটি চিরাচরিত জিঙ্ক প্রলেপকে স্থিতিশীল পৃষ্ঠস্তর হিসেবে বিবেচনা করা যায় না।
এই কারণে, প্রযুক্তিগত কার্যক্রমের ক্রম অবশ্যই সতর্কতার সাথে পরিকল্পনা করতে হবে। অনেক ক্ষেত্রে, যন্ত্রাংশটির প্রাথমিক তাপীয় ও যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের পরেই চূড়ান্ত জিঙ্ক সুরক্ষা প্রয়োগ করা হয়।

জিঙ্ক, হাইড্রোজেন এবং উচ্চ-শক্তি ইস্পাত

উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন ইস্পাতের কিছু পৃষ্ঠতল প্রস্তুতি এবং প্রলেপ দেওয়ার প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন শোষণের ঝুঁকি অবশ্যই বিবেচনায় রাখতে হবে।
সমস্যাটি মৌল হিসেবে জিঙ্কের উপস্থিতির কারণে নয়, বরং এটি নিম্নলিখিত প্রযুক্তিগত পদক্ষেপগুলোর সাথে সম্পর্কিত হতে পারে:

• অ্যাসিড হজম,
• তড়িৎ-রাসায়নিক পৃষ্ঠ প্রস্তুতি,
• ইলেকট্রোলাইটিক আবরণ।

উচ্চ-শক্তিসম্পন্ন ইস্পাতে হাইড্রোজেনের উপস্থিতি বিলম্বিত ফাটলের ঝুঁকি বাড়াতে পারে। তাই, এই ধরনের যন্ত্রাংশের জন্য ব্যবহৃত গ্যালভানাইজিং প্রযুক্তিতে হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্টের ঝুঁকি কমানোর প্রয়োজনীয়তাগুলো অবশ্যই পূরণ করতে হবে ।

দস্তা এবং স্টেইনলেস স্টিল

Chrom এটি স্টেইনলেস স্টিলকে ক্রোমিয়াম যৌগ সমৃদ্ধ একটি পাতলা নিষ্ক্রিয় স্তর গঠনের ক্ষমতা প্রদান করে, অন্যদিকে জিঙ্ক সাধারণ স্টিলকে প্রাথমিকভাবে একটি পৃথক ধাতব প্রলেপ হিসেবে সুরক্ষা দেয়।
এগুলো দুটি ভিন্ন সুরক্ষা ব্যবস্থা:

এই কারণে, গ্যালভানাইজড স্টিলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতাকে স্টেইনলেস স্টিলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতার সাথে গুলিয়ে ফেলা উচিত নয়।

গ্যালভানাইজড স্টিলের ব্যবহার

জিঙ্ক-সুরক্ষিত ইস্পাত প্রায় সকল শিল্পেই ব্যবহৃত হয়।
সাধারণ প্রয়োগগুলোর মধ্যে রয়েছে:

• ইস্পাতের কাঠামো,
• রেলিং এবং ব্যালুস্ট্রেড,
• মাস্তুল এবং খুঁটি,
• রাস্তার কাঠামো,
• রেল অবকাঠামোর উপাদানসমূহ
• ছাদ এবং সম্মুখভাগের শিট,
• বায়ুচলাচল নালী,
• গাড়ির যন্ত্রাংশ,
• স্ক্রু, নাট এবং ফাস্টেনার
• বেড়া,
• ফটোভোল্টাইক কাঠামো,
• মেশিন এবং ডিভাইসের উপাদানসমূহ
• বাইরে ব্যবহৃত কাঠামোসমূহ।

ইস্পাতে ব্যবহৃত জিঙ্ক (Zn) এবং অন্যান্য মৌলসমূহ

ইস্পাতে জিঙ্ক (Zn)

ইস্পাত শিল্পের জন্য জিঙ্ক (Zn) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু এটি ইস্পাতের একটি সাধারণ সংকর উপাদান নয়। এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ হলো ইস্পাতের ভিত্তিকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করা।
জিঙ্ক আবরণটি উভয়ভাবেই কাজ করে পরিবেশ থেকে ইস্পাতকে পৃথককারী একটি প্রতিবন্ধক, সেইসাথে একটি উৎসর্গীকৃত অ্যানোডএর ফলে, আবরণের সামান্য স্থানীয় ক্ষতি হলেও এটি মূল স্তরটিকে রক্ষা করতে পারে।
জিঙ্ক ব্যবহার করে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াটি হলো হট-ডিপ গ্যালভানাইজিংএই প্রক্রিয়ার সময় ইস্পাত এবং তরল জিঙ্কের সংযোগস্থলে Fe-Zn আন্তঃধাতব স্তর গঠিত হয়। এছাড়াও ইলেকট্রোলাইটিক, স্প্রে এবং ডিফিউশন গ্যালভানাইজিং, সেইসাথে আধুনিক Zn-Al এবং Zn-Al-Mg কোটিং ব্যবহার করা হয়।
গ্যালভানাইজিং প্রক্রিয়াটি ইস্পাতের রাসায়নিক গঠন, বিশেষ করে এর উপাদানের পরিমাণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। সিলিকন i ফসফরাস.
ঝালাই, তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ এবং পুনর্ব্যবহারের সময় জিঙ্কের প্রতিও মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন। উপযুক্ত পরিস্থিতিতে, তরল জিঙ্ক তরল রূপান্তর প্রক্রিয়ায় (LME) অংশ নিতে পারে এবং গ্যালভানাইজড স্ক্র্যাপ গলানোর সময় এটি স্টিলের গুঁড়োতে রূপান্তরিত হয়, যেখান থেকে এটিকে পরবর্তীতে পুনরুদ্ধার করা যায়।
সুতরাং, ইস্পাতের ক্ষেত্রে দস্তার গুরুত্ব মূলত ক্ষয়রোধী সুরক্ষা, পৃষ্ঠতল প্রযুক্তি এবং পুনর্ব্যবহারের প্রেক্ষাপটে বিবেচনা করা উচিত, চিরাচরিত ইস্পাত সংকরীকরণের ক্ষেত্রে নয়।

লোহা কয়লা Chrom নিকেল ভ্যানাডিয়াম মাঙান সিলিকন মলিবডিনাম উল্ফর্যাম তামা টাইটানিয়াম গ্লিন Kobalt নিওব ভোরের তারা সালফার অক্সিজেন নাইট্রোজেন ম্যাগনেসিয়াম জিঙ্ক