1. কাঁচামালের অনুপাতের সুনির্দিষ্ট নকশা
(I) মৌলিক কাঁচামালের রাসায়নিক পরিমাপ নিয়ন্ত্রণ
সোডিয়াম সিলিকেটের মডুলাস (M) কে সিলিকন ডাই অক্সাইড এবং সোডিয়াম অক্সাইডের পরিমাণের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় (M = n (SiO₂)/n (Na₂O)), তাই কাঁচামালের সিলিকন উত্স থেকে সোডিয়াম উত্সের সুনির্দিষ্ট অনুপাত হল মডুলাস নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি৷ উত্পাদন অনুশীলনে, তরল জলের গ্লাস সাধারণত একটি অগ্রদূত হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং এর প্রাথমিক মডুলাসকে সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড এবং সিলিকা বালির প্রতিক্রিয়া দ্বারা নিয়ন্ত্রিত করা প্রয়োজন। উদাহরণ হিসাবে হেংলি কেমিক্যাল দ্বারা উত্পাদিত HLNAP-1 গুঁড়া জলের গ্লাসটি নিলে, এর লক্ষ্য মডুলাস হল 2.0±0.1, এবং তরল জলের গ্লাস তৈরির পর্যায়ে সোডিয়াম সিলিকেট দ্রবণে SiO₂ থেকে Na₂O-এর মোলার অনুপাত কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন৷
নির্দিষ্ট অপারেশনে, কোয়ার্টজ বালি (বিশুদ্ধতা ≥ 95%, প্রধান উপাদান হল SiO₂) সিলিকন উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং শিল্প গ্রেড সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH সামগ্রী ≥ 99%) সোডিয়াম উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
মডুলাসের সংজ্ঞা অনুসারে, M = m/n, যখন লক্ষ্য মডুলাস হয় 2.0, m/n = 2.0, অর্থাৎ, তাত্ত্বিকভাবে প্রতি 2 mol SiO₂ কে 1 mol NaOH এর সাথে বিক্রিয়া করতে হয়। যাইহোক, প্রকৃত উৎপাদনে, সিলিকা বালির রূপান্তর হার (সাধারণত 85%-95%) এবং প্রতিক্রিয়া সিস্টেমের ক্ষতি বিবেচনা করা প্রয়োজন। তাই, বিক্রিয়া দ্রবণে SiO₂ এবং Na₂O-এর ঘনত্বকে টাইট্রেশনের মাধ্যমে রিয়েল টাইমে নিরীক্ষণ করা প্রয়োজন, এবং কাঁচামাল ইনপুট অনুপাতকে গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করা দরকার। উদাহরণস্বরূপ, যখন প্রাথমিক সমাধান মডুলাস 2.0 থেকে বিচ্যুত হয়, তখন এটি NaOH (মডুলাস কমানো) বা সিলিকা সল (মডুলাস বৃদ্ধি) যোগ করে সংশোধন করা যেতে পারে।
(II) additives এর Synergistic প্রভাব
প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা এবং পণ্য গঠন উন্নত করার জন্য, additives একটি ছোট পরিমাণ চালু করা যেতে পারে. উদাহরণস্বরূপ, তরল জলের গ্লাস তৈরির সময় 0.1%-0.5% সোডিয়াম সালফেট (Na₂SO₄) যোগ করা আয়নিক শক্তি সামঞ্জস্য করে সিলিকন-অক্সিজেন বন্ধনের অত্যধিক পলিমারাইজেশনকে বাধা দিতে পারে এবং মডুলাস ওঠানামা এড়াতে পারে; একই সময়ে, বিচ্ছুরণকারী হিসাবে প্রায় 0.2% সোডিয়াম পলিঅ্যাক্রিলেট যোগ করা ক্ষারীয় দ্রবণে সিলিকা বালির বিচ্ছুরণযোগ্যতা উন্নত করতে পারে এবং প্রতিক্রিয়ার অভিন্নতাকে উন্নীত করতে পারে, যার ফলে মডুলাসের স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করা যায়। উপরন্তু, বিশেষ প্রয়োগের পরিস্থিতিতে পণ্যগুলির জন্য, যেমন উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী বাইন্ডারের জন্য গুঁড়ো সোডিয়াম সিলিকেট যার জন্য উচ্চ মডুলাস স্থিতিশীলতা প্রয়োজন, লিথিয়াম লবণের পরিমাণ (যেমন Li₂CO₃, 0.05%-0.1% যোগ করা হয়েছে) প্রবর্তন করা যেতে পারে শক্তিশালী লিথলেটিক স্ট্রাকচার এবং শক্তিশালী লিথলেটিক স্ট্রাকচার ব্যবহার করার জন্য। মডুলাস নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা উন্নত.
2. উৎপাদন প্রক্রিয়ার মূল নিয়ন্ত্রণ লিঙ্ক
(I) তরল জলের গ্লাস তৈরির প্রক্রিয়া
প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা এবং চাপ
সিলিকা বালি এবং সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডের প্রতিক্রিয়া একটি কঠিন-তরল ভিন্ন ভিন্ন প্রতিক্রিয়া, এবং তাপমাত্রা এবং চাপ সরাসরি প্রতিক্রিয়া হার এবং সিলিকা বালি রূপান্তর হারকে প্রভাবিত করে। হেংলি কেমিক্যালের প্রক্রিয়া পদ্ধতিতে, উচ্চ-চাপ চুল্লি দ্বারা তরল জলের গ্লাস প্রস্তুত করা হয়, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা 120-150℃ এবং চাপ 1.0-1.5MPa এ নিয়ন্ত্রিত হয়। এই অবস্থার অধীনে, সিলিকা বালির দ্রবীভূত করার হার 1.2-1.5g/(মিনিট・L) এ পৌঁছাতে পারে এবং রূপান্তর হার 92% এর বেশি স্থিতিশীল হতে পারে। খুব কম তাপমাত্রা অসম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া, কম মডুলাস এবং বড় ওঠানামা হতে পারে; অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা অত্যধিক পলিমারাইজেশন হতে পারে, যার ফলে মডুলাস পরিমাপের বিচ্যুতি ঘটে। প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে পিআইডি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাটি ±2℃ এ তাপমাত্রা ওঠানামা এবং ±0.05MPa এ চাপের ওঠানামা নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।
আলোড়ন হার এবং প্রতিক্রিয়া সময়
কঠিন এবং তরল পর্যায়গুলির মধ্যে সম্পূর্ণ যোগাযোগ নিশ্চিত করার জন্য নাড়ার হার 150-200r/মিনিট বজায় রাখতে হবে। প্রতিক্রিয়া সময় সাধারণত 4-6 ঘন্টা হয়, যা সিলিকা বালি কণার আকার অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন (যখন সিলিকা বালি কণার আকার ≤0.1 মিমি হয়, প্রতিক্রিয়া সময় 3 ঘন্টা ছোট করা যেতে পারে)। প্রতিক্রিয়া তরল এর সান্দ্রতা পরিবর্তন একটি অনলাইন ভিসকোমিটার দ্বারা নিরীক্ষণ করা হয়। যখন সান্দ্রতা 15-20mPa・সে পৌঁছে, তখন প্রতিক্রিয়ার শেষ বিন্দু নির্ধারিত হয়। এই সময়ে, সমাধান মডুলাস 2.0 এর লক্ষ্য মানের কাছাকাছি।
(II) স্প্রে শুকানোর প্রক্রিয়া পরামিতি অপ্টিমাইজেশান
যখন তরল জলের গ্লাস স্প্রে শুকানোর মাধ্যমে একটি গুঁড়ো পণ্যে রূপান্তরিত হয়, শুকানোর প্রক্রিয়ার তাপ স্থানান্তর এবং ভর স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যগুলি পণ্যের মাইক্রোস্ট্রাকচারকে প্রভাবিত করবে এবং তারপরে মডুলাসের উপর পরোক্ষ প্রভাব ফেলবে। মূল প্রক্রিয়া পরামিতি অন্তর্ভুক্ত:
ইনলেট তাপমাত্রা এবং আউটলেট তাপমাত্রা
খাঁড়ি তাপমাত্রা 300-350 ℃ এ নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং আউটলেট তাপমাত্রা 120-140 ℃ হয়। উচ্চ-তাপমাত্রার গরম বাতাস অবিলম্বে ফোঁটাগুলিকে ডিহাইড্রেট করতে পারে (শুকানোর সময় <5 সেকেন্ড), সেকেন্ডারি পলিমারাইজেশন বা দীর্ঘমেয়াদী গরমের কারণে সিলিকেট কাঠামোর পচন এড়াতে পারে। খাঁড়ি তাপমাত্রা 280 ℃ থেকে কম হলে, এটি অবশিষ্ট আর্দ্রতা সৃষ্টি করতে পারে (জলের পরিমাণ> 5%), মডুলাস পরিমাপের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে; তাপমাত্রা 380 ℃ এর বেশি হলে, এটি স্থানীয় অতিরিক্ত উত্তাপের কারণ হতে পারে, যার ফলে Na₂O উদ্বায়ী হতে পারে, যা পরিমাপ মডুলাসকে উচ্চতর করে তোলে।
অ্যাটোমাইজেশন চাপ এবং অগ্রভাগ অ্যাপারচার
একটি চাপ পরমাণুকরণ অগ্রভাগ ব্যবহার করা হয়, যার একটি পরমাণুকরণ চাপ 6-8MPa এবং একটি অগ্রভাগের ছিদ্র 1.0-1.2 মিমি। এই প্যারামিটারের অধীনে, গড় ফোঁটা আকার 50-80μm এ নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, শুকানোর পরে পাউডার কণার আকারের অভিন্ন বন্টন নিশ্চিত করে (100 মেশ পাস রেট ≥95%, যেমন HLNAP-1 ধরনের পণ্য)। অত্যধিক কম পরমাণুকরণ চাপের ফলে খুব বড় ফোঁটার আকার হবে, শুকানোর পরে বড় কণার সমষ্টি তৈরি হবে, এবং সেখানে অবশিষ্ট তরল উপাদান থাকতে পারে যা ভিতরে সম্পূর্ণরূপে শুকিয়ে যায় না, মডুলাস অভিন্নতাকে প্রভাবিত করে; অত্যধিক উচ্চ চাপ অত্যধিক সূক্ষ্ম পাউডার তৈরি করতে পারে (<200 জাল কণাগুলির জন্য>10%), ধূলিকণা বৃদ্ধি করতে পারে এবং পণ্যের বাল্ক ঘনত্ব (লক্ষ্য মান 0.6Kg/L) পরিবর্তন করতে পারে, মডুলাস পরীক্ষার সময় নমুনার প্রতিনিধিত্বকে পরোক্ষভাবে প্রভাবিত করে।
(III) বার্ধক্য এবং একজাতকরণ চিকিত্সা
শুকনো গুঁড়া পণ্যটি 24-48 ঘন্টার জন্য একটি সিল করা গুদামে বয়স্ক হওয়া প্রয়োজন, বার্ধক্যের তাপমাত্রা 40-50℃ এবং আর্দ্রতা <30% RH এ নিয়ন্ত্রিত। বার্ধক্য প্রক্রিয়া চলাকালীন, পাউডারের ভিতরে আর্দ্রতা বিতরণ এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার আরও ভারসাম্যপূর্ণ, যা মডুলাস ওঠানামা পরিসীমা ±0.03 কমাতে পারে। ব্যাচ-উত্পাদিত পণ্যগুলির জন্য, পণ্যগুলির প্রতিটি ব্যাচের মডুলাস অভিন্নতা (ব্যাচগুলির মধ্যে মডুলাস বিচ্যুতি ≤±0.05) নিশ্চিত করতে বায়ু প্রবাহ সমজাতকরণ সরঞ্জামগুলি মিশ্রণের জন্য ব্যবহার করা হয় (একজাতকরণের সময় 1-2 ঘন্টা, বায়ু প্রবাহের গতি 15-20m/s)।
3. মডুলাস নিয়ন্ত্রণ এবং কাউন্টারমেজারগুলিকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলির বিশ্লেষণ
(I) কাঁচামালের মানের ওঠানামা
সিলিকা বালি বিশুদ্ধতা এবং কণা আকার
যদি সিলিকা বালিতে Fe₂O₃ এবং Al₂O₃ এর মতো অমেধ্যের বিষয়বস্তু 1.0% এর বেশি হয়, তাহলে এটি NaOH এর সাথে সংশ্লিষ্ট সোডিয়াম লবণ তৈরি করবে, সোডিয়াম উত্স গ্রাস করবে এবং প্রকৃত মডুলাস খুব বেশি হবে৷ পাল্টা ব্যবস্থা: অমেধ্য অপসারণ করতে এবং সিলিকা বালির বিশুদ্ধতা 98%-এর বেশি বাড়াতে চৌম্বকীয় বিচ্ছেদ পিকলিং প্রক্রিয়া (10% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড 2 ঘন্টা ভিজিয়ে রাখা) ব্যবহার করুন। সিলিকা বালি কণার আকারের অসম বন্টন (যেমন কণার আকার স্প্যান > 0.3 মিমি) অসামঞ্জস্যপূর্ণ প্রতিক্রিয়া হারের দিকে পরিচালিত করবে এবং স্থানীয় মডুলাস বিচ্যুতি ±0.2 এ পৌঁছাতে পারে। সমাধান: কণার আকারের শ্রেণীবিভাগ অর্জন করতে ভাইব্রেশন স্ক্রীনিং ব্যবহার করুন এবং কাঁচামাল হিসাবে 0.05-0.1 মিমি কণার আকার সহ সিলিকা বালি ব্যবহার করুন।
সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড ডেলিক্সেস সমস্যা
শিল্প-গ্রেড সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড সংরক্ষণের সময় আর্দ্রতা শোষণ করা সহজ, যার ফলে কার্যকর NaOH সামগ্রী হ্রাস পায় (মাপা বিষয়বস্তু 95% এর কম হতে পারে), যা অনুপাত গণনার বিচ্যুতি ঘটায়। পাল্টা ব্যবস্থা: সিল করা ব্যারেলে সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড কিনুন, ব্যবহারের আগে অ্যাসিড-বেস টাইট্রেশনের মাধ্যমে ঘনত্ব পুনরুদ্ধার করুন এবং পরিমাপ করা মান অনুযায়ী ফিডের পরিমাণ সামঞ্জস্য করুন।
(II) প্রক্রিয়া পরামিতি ওঠানামা
চুল্লির তাপ স্থানান্তর দক্ষতা পরিবর্তন
দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের পরে, চুল্লির অভ্যন্তরীণ প্রাচীর স্কেল করা যেতে পারে (মূল উপাদানটি হল ক্যালসিয়াম সিলিকেট), যার ফলে তাপ স্থানান্তর সহগ হ্রাস পায় এবং প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রায় পিছিয়ে যায়। সমাধান: প্রাথমিক মানের 90% এর বেশি তাপ স্থানান্তর দক্ষতা পুনরুদ্ধার করতে নিয়মিতভাবে (চতুর্থাংশে একবার) রাসায়নিক পরিষ্কার করুন (2 ঘন্টা পরিচলন পরিষ্কারের জন্য 5% হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড দ্রবণ ব্যবহার করুন)।
স্প্রে শুকানোর টাওয়ারে উপাদান জমে যাওয়ার ঘটনা
যদি অতিরিক্ত পাউডার শুকানোর টাওয়ারের অভ্যন্তরীণ দেয়ালে জমে থাকে (আবাসনের সময়> 24 ঘন্টা), এটি আর্দ্রতা শোষণের কারণে, উচ্চ-সান্দ্রতা সমষ্টি তৈরি করে, পরবর্তী পরমাণুকরণ শুকানোর প্রক্রিয়ার স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে। পাল্টা ব্যবস্থা: একটি স্বয়ংক্রিয় কম্পন ডিভাইস ইনস্টল করুন (কম্পন প্রতি ঘন্টায় 5-10 বার, প্রশস্ততা 5-8 মিমি), এবং জমে থাকা উপাদানের পুরুত্ব ≤1 মিমি নিয়ন্ত্রণ করতে প্রতিটি শিফটের পরে ভিতরের প্রাচীর পরিষ্কার করুন।
(III) সনাক্তকরণ পদ্ধতির পদ্ধতিগত ত্রুটি
মডুলাস সনাক্তকরণ সাধারণত অ্যাসিড-বেস টাইট্রেশন ব্যবহার করে, তবে অপারেশন প্রক্রিয়ার বিশদ ত্রুটিগুলি প্রবর্তন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি নমুনাটি দ্রবীভূত হওয়ার সময় জলের তাপমাত্রা 60℃ অতিক্রম করে, তবে এটি সিলিকেটের হাইড্রোলাইসিসকে ত্বরান্বিত করবে, যার ফলে একটি কম SiO₂ পরিমাপ মান এবং একটি ছোট মডুলাস গণনা মান হবে। উন্নতির পদ্ধতি: নমুনা দ্রবীভূত করার সময় 30℃±2℃-এ ডিআয়নাইজড জল ব্যবহার করুন (যেমন HLNAP-1 ধরনের পণ্যের দ্রবীভূত করার হার ≤60s/30℃), এবং 2 মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ দ্রবীভূতকরণ নিশ্চিত করতে এবং হাইড্রোসিস কমাতে দ্রুত নাড়ার জন্য একটি চৌম্বকীয় নাড়াচাড়া ব্যবহার করুন (গতি 300r/min)। এছাড়াও, সূচকের পছন্দ (যেমন মিথাইল কমলা এবং ফেনোলফথালিনের রঙ পরিবর্তনের পরিসরের পার্থক্য) টাইট্রেশন এন্ডপয়েন্ট নির্ধারণকেও প্রভাবিত করবে। অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল সনাক্তকরণের নির্ভুলতা (পুনরাবৃত্তি পরিমাপ বিচ্যুতি ≤ ±0.02) উন্নত করতে ঐতিহ্যগত নির্দেশক পদ্ধতির পরিবর্তে পটেনটিওমেট্রিক টাইট্রেশন (শেষ বিন্দু নির্ধারণ ত্রুটি < 0.1mL) ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
