ধাতু এবং খাদের মধ্যে পার্থক্য

ধাতু উৎপাদন প্রক্রিয়ার বিস্তারিত ব্যাখ্যা

ধাতব পদার্থের উৎপাদনে আকরিক নিষ্কাশন থেকে চূড়ান্ত পণ্য পর্যন্ত একাধিক ধাপ জড়িত। বিভিন্ন ধাতুর প্রক্রিয়া প্রবাহ (যেমন লোহা, অ্যালুমিনিয়াম, তামা এবং স্টেইনলেস স্টীল) ভিন্ন, কিন্তু মূল লিঙ্কগুলি একই রকম। সাধারণ ধাতুগুলির শিল্প উত্পাদন প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:
1. খনির এবং আকরিক ড্রেসিং
(1) আকরিক খনন
- লৌহ আকরিক (হেমাটাইট Fe₂O₃, ম্যাগনেটাইট Fe₃O₄)
- বক্সাইট (Al₂O₃)
- তামা আকরিক (chalcopyrite CuFeS₂)
পদ্ধতি: খোলা পিট খনি বা ভূগর্ভস্থ খনি।
(2) আকরিক ড্রেসিং
- চূর্ণ এবং নাকাল: সূক্ষ্ম কণা মধ্যে আকরিক পিষে.
- ফ্লোটেশন/চৌম্বকীয় বিচ্ছেদ: অমেধ্য থেকে ধাতব খনিজ আলাদা করা (যেমন লোহার ঘনত্ব বের করার জন্য একটি চৌম্বক বিভাজক ব্যবহার করে)।
- ঘনীভূত: উচ্চ-বিশুদ্ধ খনিজ প্রাপ্তি (যেমন লোহার ঘনত্ব 60% এর বেশি আয়রন ধারণকারী)।
2. গন্ধ (ধাতু নিষ্কাশন)
(1) পাইরোমেটালার্জি (উচ্চ তাপমাত্রা হ্রাস)
প্রযোজ্য ধাতু: লোহা, তামা, সীসা, দস্তা, ইত্যাদি
- ব্লাস্ট ফার্নেস লোহা তৈরি:
- কাঁচামাল: লোহা আকরিক + কোক (হ্রাসকারী এজেন্ট) + চুনাপাথর (প্রবাহ)।
- প্রতিক্রিয়া: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ (তাপমাত্রা 1500°C)।
- পণ্য: পিগ আয়রন (2-4% কার্বন রয়েছে, আরও ইস্পাত তৈরির প্রয়োজন)।
- কনভার্টার/ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস স্টিল মেকিং:
- ডিকারবুরাইজেশন: পিগ আয়রনে কার্বনের পরিমাণ কমাতে অক্সিজেন ফুঁকানো (যেমন 15-20 মিনিটের জন্য কনভার্টার স্টিল মেকিং)।
- অ্যালোয়িং: স্টেইনলেস স্টীল তৈরি করতে ক্রোমিয়াম, নিকেল ইত্যাদি যোগ করা।
(২) হাইড্রোমেটালার্জি (রাসায়নিক দ্রবীভূতকরণ)
প্রযোজ্য ধাতু: অ্যালুমিনিয়াম, স্বর্ণ, ইউরেনিয়াম, ইত্যাদি
-অ্যালুমিনিয়ামের জন্য বায়ার প্রক্রিয়া:
1. বক্সাইট + NaOH → দ্রবীভূত Al₂O₃।
2. বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম (হল-হেরোল্ট প্রক্রিয়া) পেতে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃) ইলেক্ট্রোলাইজ করুন।
(3) ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধন
প্রযোজ্য ধাতু: তামা (বিশুদ্ধতা 99.99%), দস্তা, নিকেল।
- তামার আকরিক অ্যানোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়, খাঁটি তামার পাত ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং তামা সালফেট দ্রবণ ইলেক্ট্রোলাইজড হয়।
3. ঢালাই এবং ছাঁচনির্মাণ
(1) কাস্টিং
- বালি ঢালাই: কম খরচে, জটিল আকারের জন্য উপযুক্ত (যেমন ইঞ্জিন সিলিন্ডার)।
- ক্রমাগত ঢালাই: ইস্পাত বিলেট এবং অ্যালুমিনিয়াম স্ল্যাবগুলির সরাসরি উত্পাদন (উন্নত দক্ষতা)।
(2) গরম কাজ
- গরম ঘূর্ণায়মান: পুনঃস্থাপন তাপমাত্রার উপরে গরম করা এবং ঘূর্ণায়মান (যেমন ইস্পাত প্লেট এবং তামার টিউব)।
- ফোরজিং: চাপ ছাঁচনির্মাণ (যেমন ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট এবং বিমানের অংশ)।
(3) ঠান্ডা কাজ
- কোল্ড রোলিং/ড্রয়িং: শক্তি বাড়ানোর জন্য ঘরের তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াকরণ (যেমন স্টেইনলেস স্টিলের শীট, তামার তার)।
- স্ট্যাম্পিং/কাটিং: চূড়ান্ত অংশ তৈরি করা (যেমন গাড়ির শেল)।
4. তাপ চিকিত্সা

প্রযুক্তি

লক্ষ্য

একটা উদাহরণ দাও

অ্যানিল

ধাতু নরম করুন এবং চাপ উপশম করুন

নমনীয়তা উন্নত করতে annealed তামার তার

শমন + টেম্পারিং

কঠোরতা এবং কঠোরতা উন্নত করুন

টুল ইস্পাত টুল

সমাধান চিকিত্সা

ইউনিফর্ম অ্যালোয়িং উপাদান (যেমন, স্টেইনলেস স্টীল)

304 স্টেইনলেস স্টিল 1100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত

5. পৃষ্ঠ চিকিত্সা
- মরিচা প্রতিরোধ: ইলেক্ট্রোগালভানাইজিং (গ্যালভানাইজড স্টিল), অ্যানোডাইজিং (অ্যালুমিনিয়াম)।
- নন্দনতত্ব: পলিশিং (আয়না স্টেইনলেস স্টিল), স্প্রে করা (রঙ অ্যালুমিনিয়াম প্লেট)।
- কার্যকরী আবরণ: PVD আবরণ (পরিধান-প্রতিরোধী সরঞ্জাম)।
6. গুণমান পরিদর্শন
- রচনা বিশ্লেষণ: উপাদান সামগ্রী সনাক্ত করতে স্পেকট্রোমিটার।
- যান্ত্রিক পরীক্ষা: প্রসার্য পরীক্ষা, কঠোরতা পরীক্ষা।
- অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা: এক্স-রে পরিদর্শন, অতিস্বনক ফাটল সনাক্তকরণ।

খাদ উৎপাদন প্রক্রিয়ার বিস্তারিত ব্যাখ্যা
সংকর ধাতু হল ফিউশন, সিন্টারিং বা অন্যান্য প্রক্রিয়ার মাধ্যমে দুই বা ততোধিক ধাতু (বা ধাতু এবং অ-ধাতু) দিয়ে তৈরি এবং বিশুদ্ধ ধাতুর চেয়ে ভালো বৈশিষ্ট্য যেমন উচ্চ শক্তি, জারা প্রতিরোধ বা বিশেষ ফাংশন। নিম্নলিখিত একটি সাধারণ খাদ উত্পাদন প্রক্রিয়া:
1. কাঁচামাল প্রস্তুতি
- প্রধান ধাতব স্তর: যেমন লোহা (Fe), অ্যালুমিনিয়াম (Al), তামা (Cu), নিকেল (Ni), ইত্যাদি।
- খাদ উপাদান:
- উন্নত কর্মক্ষমতা: ক্রোমিয়াম (Cr), মলিবডেনাম (Mo), ম্যাঙ্গানিজ (Mn), সিলিকন (Si), ইত্যাদি।
- উন্নত প্রক্রিয়াযোগ্যতা: কার্বন (সি), সালফার (এস), ফসফরাস (পি) (বস্তু অবশ্যই কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে)।
- সহায়ক উপকরণ: ফ্লাক্স (যেমন চুনাপাথর CaO), ডিঅক্সিডাইজার (যেমন অ্যালুমিনিয়াম আল), প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস (যেমন আর্গন আর)।
2. গলানো প্রক্রিয়া
(1) উপাদান গণনা
টার্গেট অ্যালয় কম্পোজিশন অনুযায়ী (যেমন 304 স্টেইনলেস স্টিলের জন্য 18% Cr+8% Ni প্রয়োজন), সঠিকভাবে কাঁচামালের ওজন করুন।
(2) গলানো পদ্ধতি

গলানোর মোড

অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প

অদ্ভুততা

ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস (ইএএফ)

স্টেইনলেস স্টীল, বিশেষ খাদ

উচ্চ তাপমাত্রা (1600°C+), সুনির্দিষ্ট রচনা নিয়ন্ত্রণ

আনয়ন চুল্লি

ছোট ব্যাচের উচ্চ বিশুদ্ধতা ধাতু (যেমন নিকেল-ভিত্তিক অ্যালয়)

কোন দূষণ, অভিন্ন রচনা

কনভার্টার (AOD/VOD)

স্টেইনলেস স্টীল decarbonization পরিশোধন

কম কার্বন কন্টেন্ট এবং ক্রোমিয়াম ক্ষতি কমাতে

মূল পদক্ষেপ:
- গলানো: ধাতুকে তরল অবস্থায় গরম করা (যেমন লোহা-ভিত্তিক সংকর ধাতুর জন্য প্রায় 1500-1600°C)।
- অ্যালোয়িং: অ্যালোয়িং উপাদান (যেমন ক্রোমিয়াম, নিকেল) যোগ করা এবং অভিন্ন মিশ্রণ নিশ্চিত করার জন্য নাড়াচাড়া করা।
- পরিশোধন:
- ডিঅক্সিডেশন: অক্সিজেনের অমেধ্য অপসারণের জন্য অ্যালুমিনিয়াম/সিলিকন যোগ করা।
- ডিসালফারাইজেশন/ফসফরাস: ফ্লাক্স (যেমন CaO) বিক্রিয়ার মাধ্যমে ক্ষতিকারক উপাদান অপসারণ করা।
3. কাস্টিং বা ক্রমাগত ঢালাই
- ছাঁচ ঢালাই: তরল খাদ একটি ছাঁচে ঢেলে এবং গঠনের জন্য ঠান্ডা করা হয় (জটিল অংশগুলির ছোট ব্যাচের জন্য উপযুক্ত)।
- ক্রমাগত ঢালাই: সরাসরি স্ল্যাব, বর্গাকার বিলেট বা বৃত্তাকার বিলেটগুলিতে ঢালাই (বড় আকারের উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত, যেমন স্টেইনলেস স্টিলের কয়েল)।
4. গরম কাজ
- হট রোলিং: পুনরায় ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রার উপরে গরম করা (যেমন স্টেইনলেস স্টিলের জন্য 1100-1250 ডিগ্রি সেলসিয়াস) এবং প্লেট, বার ইত্যাদিতে ঘূর্ণায়মান।
- Forging: চাপ দ্বারা গঠন (যেমন এভিয়েশন অ্যালয় forgings)।
5. কোল্ড ওয়ার্কিং (ঐচ্ছিক)
- কোল্ড রোলিং/ড্রয়িং: শক্তি বাড়ানোর জন্য ঘরের তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াকরণ (যেমন স্টেইনলেস স্টিলের শীট, তামার খাদ তার)।
- অ্যানিলিং: কাজ শক্ত হওয়া দূর করুন এবং শক্ততা পুনরুদ্ধার করুন (যেমন 304 স্টেইনলেস স্টিলের অ্যানিলিং তাপমাত্রা 1010-1120°C)।
6. পৃষ্ঠ চিকিত্সা
- পিকলিং: অক্সাইড স্কেল সরান (স্টেইনলেস স্টিলের জন্য HNO₃+HF মিশ্রণ)।
- পলিশিং/প্লেটিং: যেমন ইলেক্ট্রোগালভানাইজিং (গ্যালভানাইজড স্টিল), পিভিডি লেপ (রঙিন স্টেইনলেস স্টিল)।
7. গুণমান পরিদর্শন
- রচনা বিশ্লেষণ: স্পেকট্রোমিটার উপাদানের বিষয়বস্তু সনাক্ত করে।
- যান্ত্রিক সম্পত্তি পরীক্ষা: কঠোরতা, প্রসার্য শক্তি, প্রভাব পরীক্ষা।
- অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা: এক্স-রে ত্রুটি সনাক্তকরণ, অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলির অতিস্বনক সনাক্তকরণ।
ধাতু এবং সংকর ধাতু মধ্যে পার্থক্য
1. ধাতু (বিশুদ্ধ ধাতু)
- সংজ্ঞা: একটি একক ধাতব উপাদান (যেমন, খাঁটি লোহা, খাঁটি তামা, খাঁটি অ্যালুমিনিয়াম) সমন্বিত একটি উপাদান।
- বৈশিষ্ট্য:
- ভাল বৈদ্যুতিক/তাপ পরিবাহিতা, কিন্তু দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য (নরম, বিকৃত করা সহজ)।
- সক্রিয় রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য (যেমন বিশুদ্ধ লোহা মরিচা সহজ)।
- সাধারণ ব্যবহার: তার (তামা), অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল (অ্যালুমিনিয়াম) এবং উচ্চ বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা সহ অন্যান্য দৃশ্য।
2. খাদ
- সংজ্ঞা: দুই বা ততোধিক ধাতু (বা ধাতু এবং অধাতু) এর সংমিশ্রণ দ্বারা গঠিত উপাদান।
- বৈশিষ্ট্য:
- রচনা সামঞ্জস্য করে বৈশিষ্ট্য (শক্তি, জারা প্রতিরোধ, ইত্যাদি) অপ্টিমাইজ করে।
- খরচ নিয়ন্ত্রণ (যেমন স্টেইনলেস স্টিলের খরচ কমাতে ম্যাঙ্গানিজের সাথে নিকেলের অংশ প্রতিস্থাপন)।
- সাধারণ উদাহরণ:
- স্টেইনলেস স্টীল (লোহা + ক্রোমিয়াম + নিকেল),
- পিতল (তামা + দস্তা),
- অ্যালুমিনিয়াম খাদ (অ্যালুমিনিয়াম + ম্যাগনেসিয়াম/সিলিকন)।

কেন স্টেইনলেস স্টীল পণ্য চয়ন?
স্টেইনলেস স্টীল (যেমন 304, 316) লোহা ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলির একটি ক্লাসিক প্রতিনিধি এবং এর মূল সুবিধাগুলি নিম্নরূপ:
1. জারা প্রতিরোধের
- ক্রোমিয়ামের ভূমিকা: যখন ক্রোমিয়ামের পরিমাণ 10.5% এর বেশি হয়, তখন জলের অক্সিজেনকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য একটি ঘন ক্রোমিয়াম অক্সাইড (Cr₂O₃) প্যাসিভেশন ফিল্ম তৈরি হয়।
- তুলনা:
- সাধারণ কার্বন ইস্পাত: মরিচা সহজ, অতিরিক্ত গ্যালভানাইজিং/পেইন্টিং প্রয়োজন।
অ্যালুমিনিয়াম: যদিও বায়ুমণ্ডলীয় ক্ষয় প্রতিরোধী, কিন্তু অ্যাসিড এবং ক্ষার প্রতিরোধী নয়।
2. উচ্চ শক্তি এবং স্থায়িত্ব
- ওয়ার্ক হার্ডেনিং: কোল্ড রোলিংয়ের পরে শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা যেতে পারে (যেমন কোল্ড রোলিং করার পরে 304 প্রসার্য শক্তি 50% বৃদ্ধি পায়)।
- উচ্চ তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা: অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল (যেমন 310S) 800 ° C এ স্থিতিশীল থাকে।
3. স্বাস্থ্যবিধি এবং নান্দনিকতা
- কোন আবরণ নেই: আবরণ দূষণ এড়াতে কোন প্রলেপ বা পেইন্টিংয়ের প্রয়োজন নেই (খাদ্য গ্রেড অ্যাপ্লিকেশন যেমন রান্নাঘরের সরঞ্জাম, অস্ত্রোপচারের যন্ত্র)।
- পৃষ্ঠের বৈচিত্র্য: পালিশ (আয়না), ব্রাশ করা (ম্যাট), ধাতুপট্টাবৃত (PVD) ইত্যাদি।
4. পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য
- 100% পুনর্ব্যবহারযোগ্য: বর্জ্য স্টেইনলেস স্টীল কর্মক্ষমতা ক্ষয় ছাড়া সরাসরি remelted করা যেতে পারে.
- দীর্ঘ জীবন: নির্মাণে ব্যবহৃত স্টেইনলেস স্টিলের জীবন (যেমন 316L পর্দার প্রাচীর) 50 বছরেরও বেশি হতে পারে, সম্পদের বর্জ্য হ্রাস করে।
5. অর্থনীতি (দীর্ঘমেয়াদী দৃষ্টিকোণ)
- প্রারম্ভিক খরচ: স্টেইনলেস স্টিল কার্বন স্টিলের চেয়ে 2 থেকে 3 গুণ বেশি, তবে এটি রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত (কোন অ্যান্টি-জং চিকিত্সার প্রয়োজন নেই)।
- কেস: রাসায়নিক স্টোরেজ ট্যাঙ্ক: কার্বন ইস্পাত নিয়মিত প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন, স্টেইনলেস স্টীল এককালীন বিনিয়োগ আরও সাশ্রয়ী।

যখন স্টেইনলেস স্টীল নির্বাচন না?
1. চরম বাজেটের সীমাবদ্ধতা: স্বল্প-মেয়াদী প্রকল্পের জন্য কার্বন ইস্পাত + অ্যান্টি-রাস্ট আবরণ ব্যবহার করা যেতে পারে।
2. অতি-হালকা চাহিদা: অ্যালুমিনিয়াম খাদ বা টাইটানিয়াম খাদ লাইটার (যেমন মহাকাশ)।
3. অতি-উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ: নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলি (যেমন ইনকোনেল) আরও তাপ প্রতিরোধী।