কোন ভারমিকুলাইট বোর্ড চুলার জন্য উপযুক্ত?

ভারমিকুলাইট বোর্ডের গঠন এবং উৎপাদন

ভারমিকুলাইট বোর্ড একটি নির্দিষ্ট ধরনের প্রসারিত ভারমিকুলাইট থেকে আসে, যা মূলত অভ্রের সাথে সম্পর্কিত এক ধরনের খনিজ, কিন্তু যাতে জলের উপস্থিতি থাকে। এই পদার্থটিকে প্রায় 900 থেকে 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করুন এবং এটি চমৎকারভাবে প্রসারিত হতে দেখুন, কখনও কখনও এর মূল আকারের তুলনায় 30 গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। প্রসারণের সময় তৈরি হওয়া এই সূক্ষ্ম বায়ুপূর্ণ পকেটগুলি তাপ স্থানান্তরকে প্রতিরোধ করার জন্য এটিকে অত্যন্ত কার্যকর করে তোলে। উৎপাদকরা এই প্রসারিত উপাদানটিকে সোডিয়াম সিলিকেট বাইন্ডারের মতো উপাদানের সাথে মিশ্রিত করেন এবং তারপর সবকিছু একত্রে চাপ দিয়ে কঠিন প্যানেল তৈরি করেন। এই প্যানেলগুলির ঘনত্ব সাধারণত ঘনমিটার প্রতি 350 থেকে 450 কিলোগ্রামের মধ্যে হয়। সাধারণ জিপসাম পণ্যের তুলনায়, এই বোর্ডগুলি প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ হালকা হয়, তবুও তাদের আকৃতি ভালোভাবে ধরে রাখে। ফলে যেখানে তাপমাত্রা অত্যন্ত উচ্চ হয় সেখানে এগুলি বিশেষভাবে কার্যকর। নির্মাণ বিশেষজ্ঞরা শিল্প ক্ষেত্রে এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করে আসছেন কারণ উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশেও এগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে চলে।

উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশের জন্য ভারমিকুলাইটকে আদর্শ করে তোলা মূল বৈশিষ্ট্যগুলি

ভারমিকুলাইট বোর্ডের শিল্প মূল্য নির্ধারণ করে এমন তিনটি প্রধান বৈশিষ্ট্য:

• অগ্নি প্রতিরোধ : 1100°C তাপমাত্রা পর্যন্ত দহনহীন সহ্য করার জন্য সার্টিফায়েড (ASTM E136)
• নিম্ন তাপ পরিবহন : 0.065 W/mK রেটিং তাপ স্থানান্তরকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে
• তাপীয় আঘাতের প্রতি সহনশীলতা : দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তনের সময় গাঠনিক অখণ্ডতা বজায় রাখে

2023 সালে প্রকাশিত একটি গবেষণায়, আন্তর্জাতিক সিরামিক ইঞ্জিনিয়ারিং ও বিজ্ঞান জার্নাল এটি উল্লেখ করে যে ফাইবারগ্লাসের বিকল্পগুলির তুলনায় ভারমিকুলাইট দিয়ে নিরোধক তৈরি করা চুলাগুলিতে 87% তাপ ক্ষতি হ্রাস পায়, যা শক্তি-সম্পৃক্ত পরিবেশে এর দক্ষতাকে তুলে ধরে।

শিল্প চুলায় তাপীয় পারফরম্যান্স, অগ্নি প্রতিরোধ এবং নিরাপত্তা সুবিধা

যখন ইস্পাত এবং সিরামিক চুলার ভিতরের তাপমাত্রা 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি হয়, তখন ভারমিকুলাইট বোর্ডের অনন্য স্তরযুক্ত গঠন আসলে তাপ স্থানান্তরকে প্রায় 40 থেকে 60 মিনিট ধীর করে দেয়। এটি ক্ষতি ঘটার আগে অপারেটরদের প্রতিক্রিয়া জানানোর জন্য মূল্যবান সময় দেয় এবং নষ্ট হওয়া শক্তির পরিমাণও কমিয়ে দেয়। নিরাপত্তা আরেকটি প্রধান সুবিধা। যখন তাপীয় ঘটনার জন্য যথেষ্ট উত্তপ্ত হয়, তখন ভারমিকুলাইট ক্ষতিকারক ধোঁয়ার পরিবর্তে নিরুপদ্রব ধোঁয়া নির্গত করে। গত বছর পনমন ইনস্টিটিউট দ্বারা প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, ঐতিহ্যবাহী পলিমার তাপ-নিরোধকের তুলনায় এই উপাদান প্রায় তিন-চতুর্থাংশ কম বিষাক্ত নি:সরণ তৈরি করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, তাদের ব্লাস্ট ফার্নেসগুলি আধুনিকীকরণের সময় অধিকাংশ শিল্প সুবিধাগুলি এখন ভারমিকুলাইটকে লাইনিং উপাদান হিসাবে নির্দিষ্ট করে। উত্তর আমেরিকার সম্প্রতি হওয়া প্রায় প্রতি নয়টি কারখানা সংস্কারের মধ্যে প্রায় আটটিতে তাদের নকশাগুলিতে এই অগ্নি-প্রতিরোধী বিকল্পটি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

তাপমাত্রা প্রতিরোধ: চুলার প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী ভারমিকুলাইট বোর্ডের গ্রেড মিলিয়ে নেওয়া

ইস্পাত, সিরামিক এবং ধাতু প্রক্রিয়াকরণ চুলাগুলিতে তাপমাত্রার চাহিদা বোঝা

ইস্পাত উৎপাদনের চুলার অভ্যন্তরে তীব্র তাপ, যা সাধারণত 1,000 থেকে 1,300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কাছাকাছি চলে, তার মানে হল অপারেটরদের ভারমিকুলাইট বোর্ড ব্যবহার করতে হবে যা অন্তত 1,200 ডিগ্রি পর্যন্ত সহ্য করতে পারে, যাতে গলিত স্ল্যাগ এবং ধ্রুব তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি মোকাবেলা করা যায়। সিরামিক ভাটার জন্য, প্রায় 800-1,000 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত ভালো নিরোধক কাজ করা প্রয়োজন যাতে গ্লেজগুলি সঠিকভাবে পাকা হয় এবং কোনও সমস্যা ছাড়াই সেট হয়। ধাতব তাপ চিকিত্সা সরঞ্জামগুলি আলাদভাবে কাজ করে, সাধারণত 500 থেকে 900 ডিগ্রি পর্যন্ত পরিসরে ভালো কর্মক্ষমতা প্রদর্শনকারী উপকরণের প্রয়োজন হয়। গত বছর 142টি বিভিন্ন শিল্প কেন্দ্র নিয়ে একটি সম্প্রতি পরিচালিত গবেষণায় একটি বেশ তাৎপর্যপূর্ণ তথ্য পাওয়া গেছে: প্রায় প্রতি আটটির মধ্যে চারটি চুলার বিকল হওয়ার কারণ হল নিরোধকের সাথে কার্যত তাপমাত্রার সঠিক মিল না থাকা, যা Industrial Heating Journal-এ প্রকাশিত খুঁজে পাওয়া তথ্য অনুসারে।

চরম তাপমাত্রায় স্ট্যান্ডার্ড বনাম হাই-গ্রেড ভারমিকুলাইট বোর্ডের তুলনামূলক বিশ্লেষণ

EN 1363-1 চুলার পরীক্ষার ভিত্তিতে, 50টি তাপীয় চক্রের পরে উচ্চমানের বোর্ডগুলি তাদের কাঠামোগত অখণ্ডতার 92% ধরে রাখে, যা সাধারণ মানের তুলনায় 67%। এই স্থায়িত্বের কারণে ইস্পাত কারখানার মতো ধারাবাহিক কার্যক্রমের পরিবেশে এগুলি অপরিহার্য হয়ে ওঠে।

1000°C ইস্পাত শিল্পের চুলায় ভারমিকুলাইট বোর্ডের বাস্তব পারফরম্যান্স: কেস স্টাডি

2022 সালে একটি স্ক্যান্ডিনেভিয়ান ইস্পাত কারখানা উচ্চমানের ভারমিকুলাইট বোর্ডে আপগ্রেড করেছিল, যা নিম্নলিখিত ফলাফল দিয়েছে:

• চুলার দেয়ালের তাপ ক্ষতির 19% হ্রাস
• রক্ষণাবেক্ষণ বন্ধের মধ্যে 14 মাসের প্রসারণ
• 18,000 ঘন্টার অপারেটিং সময়ের মধ্যে কোনও তাপ-নিরোধক সংক্রান্ত উৎপাদন বন্ধ ছিল না

বোর্ডগুলি দৈনিক 800°C থেকে 1,000°C তাপীয় আঘাত সহ্য করেছে এবং সিরামিক ফাইবার বিকল্পগুলিতে ঘটা গলিত ধাতুর আসক্তি রোধ করেছে। প্রকৌশলীদের মতে, পূর্বের ক্যালসিয়াম সিলিকেট সিস্টেমের (Millegap পারফরম্যান্স রিপোর্ট) তুলনায় তাপ-নিরোধকের বার্ষিক খরচ 42% হ্রাস পেয়েছে।

অনুকূল ফলাফলের জন্য ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন এবং ইনস্টলেশনের সেরা অনুশীলন

চুলাগুলি, ধাতুপাচন কারখানা এবং উচ্চ-তাপ শিল্প সিস্টেমগুলিতে সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্র

৮০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রা থাকা কিছু অত্যন্ত উত্তপ্ত পরিবেশে ভারমিকুলাইট বোর্ডগুলি ব্যবহৃত হয়। আমরা এগুলি সাধারণত সিরামিক চুলা, অ্যালুমিনিয়াম ধাতুপাচন কারখানা, সেইসব বড় ইস্পাত পুনঃতাপন চুলাগুলিতে দেখতে পাই যা দিন-রাত চলে। ভারমিকুলাইটের বিশেষত্ব হল এটি খুব কম তাপ পরিচালনা করে। প্রায় 500 ডিগ্রি তাপমাত্রায়, এর তাপ পরিবাহিতা প্রায় 0.06 থেকে 0.10 W/মিটার কেলভিনের মধ্যে থাকে, যার অর্থ কম তাপ ক্ষয় হয় এবং পুনরাবৃত্তভাবে উত্তপ্ত হওয়ার পরেও উপাদানটি স্থিতিশীল থাকে। কাচ উৎপাদনকারীরা এই বৈশিষ্ট্যটি খুব পছন্দ করেন। তারা তাদের এনিলিং লার্স (annealing lehrs) ভারমিকুলাইট দিয়ে আস্তরণ করেন কারণ এটি কাচের পণ্যগুলিকে সমানভাবে ঠাণ্ডা করতে সাহায্য করে, যা পুরো ব্যাচ নষ্ট করে দেওয়ার মতো বিরক্তিকর বিকৃতি এবং বিকল হওয়া প্রতিরোধ করে।

নিরোধন দক্ষতা সর্বাধিক করার জন্য ধাপে ধাপে ইনস্টলেশনের টিপস

1. পৃষ্ঠ প্রস্তুতি : সঠিক বন্ডিং নিশ্চিত করার জন্য ধুলো, তেল বা গ্রিজ সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করে ফার্নেসের পৃষ্ঠতল পরিষ্কার করুন।
2. মডিউলার প্যানেল এলাইনমেন্ট : তাপীয় প্রসারণের জন্য জায়গা রাখতে কার্বাইড-টিপড যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে বোর্ডগুলি কাটুন এবং 2–3 মিমি প্রসারণ ফাঁক রাখুন।
3. মেকানিক্যাল ফাস্টেনিং : লোড-বহনকারী ইনস্টালেশনের জন্য সর্বোচ্চ 300 মিমি দূরত্বে নিকেল-খাদ আঙ্কার ব্যবহার করুন।
4. জয়েন্ট চিকিত্সা : তাপীয় সেতুবন্ধন প্রতিরোধ করার জন্য 1200°C বা তার বেশি রেট করা রিফ্রাক্টরি মসৃণ দিয়ে সমস্ত সিমগুলি সীল করুন।

পুরাতন ফার্নেস আধুনিকীকরণ: আধুনিক ভারমিকুলাইট বোর্ড সমাধান দিয়ে রিট্রোফিটিং

2022 সালে করা কিছু ক্ষেত্র পরীক্ষা অনুযায়ী, পুরানো সিরামিক ফাইবার তাপ নিরোধক থেকে 110 থেকে 150 কেজি ঘন মিটার ঘনত্বের উচ্চ ঘনত্বের ভারমিকুলাইট বোর্ডগুলিতে রূপান্তর করলে ঢালাই লৌহ কারখানাগুলিতে প্রায় 40% সময় বন্ধ কমে যায়। এই উপকরণগুলির নবতম সংস্করণগুলিতে প্রায়শই জারকোনিয়া যুক্তকারী দ্রব্য থাকে যা আস্রাব জমা রোধ করতে খুব ভালোভাবে সাহায্য করে। এটি তাদের তামা গলানোর কারখানাগুলিতে প্রয়োজনীয় 48 ঘন্টার দীর্ঘ চলমান প্রক্রিয়াগুলিতে অনেক ভালোভাবে টিকে থাকতে সাহায্য করে। শিল্পের বিভিন্ন পুনঃস্থাপনের ক্ষেত্রগুলি দেখলে, জ্বালানির 15 থেকে 22 শতাংশ পর্যন্ত সাশ্রয় এবং রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষার মধ্যবর্তী দীর্ঘতর সময়ের কারণে অধিকাংশ কোম্পানি মাত্র এক বছরের কিছু বেশি সময়ের মধ্যে তাদের অর্থ ফিরে পায়।

শিল্প তাপ নিরোধক সিদ্ধান্তে খরচ, স্থায়িত্ব এবং কার্যকারিতা সামঞ্জস্য

সঠিক ভারমিকুলাইট বোর্ড নির্বাচন করা মানে হল এর প্রাথমিক খরচ এবং দীর্ঘমেয়াদে এর কার্যকারিতা উভয় দিকই বিবেচনা করা। উন্নত মানের বোর্ডগুলি প্রাথমিকভাবে প্রায় 20 থেকে 35 শতাংশ বেশি খরচ হয়, কিন্তু তাপ স্থানান্তরের উপর পরীক্ষা-নিরীক্ষা থেকে দেখা গেছে যে এগুলি অবিরত ব্যবহারের ক্ষেত্রে প্রায় 20% পর্যন্ত শক্তির অপচয় কমাতে পারে। এদের পারফরম্যান্সের বিশেষত্ব হল 800 থেকে 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত চরম তাপমাত্রাতেও এগুলি 8 থেকে 12 বছর পর্যন্ত টেকে। এটি তন্তু-ভিত্তিক বিকল্পগুলির চেয়ে অনেক বেশি, কারণ ওগুলি সাধারণত প্রতি কয়েক মাস পর পর প্রতিস্থাপন করা হয়। ধাতু বা সিরামিক নিয়ে কাজ করা ইঞ্জিনিয়ারদের ধাতু প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে অগ্নিরোধী গুণাবলী এবং সিরামিক প্রয়োগে হঠাৎ তাপমাত্রা পরিবর্তনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধের দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত। বড় ছবিটি দেখলে, শীর্ষস্তরের ভারমিকুলাইট পণ্যে বিনিয়োগ করা কোম্পানিগুলি আসলে দীর্ঘমেয়াদে অর্থ সাশ্রয় করে। কম ব্রেকডাউন এবং কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হওয়ায়, সস্তা বিকল্পগুলির তুলনায় প্রিমিয়াম বিকল্পগুলি 10 বছর পরে মোটের উপর প্রায় 40% কম খরচ হয়। ইস্পাত উৎপাদন, ফাউন্ড্রি এবং কাচ উৎপাদন সহ বিভিন্ন খাতে এটি ব্যবসার জন্য যুক্তিযুক্ত যেখানে নিরাপত্তা মান এবং লাভের পরিমাণ উভয়ই অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন: চুলার তাপ নিরোধকতায় ভারমিকুলাইট বোর্ড

ভারমিকুলাইট বোর্ড কিসের তৈরি?

ভারমিকুলাইট বোর্ড প্রসারিত ভারমিকুলাইট থেকে তৈরি হয়, যা অণুচূর্ণের মতো একটি খনিজ কিন্তু যাতে জলের উপস্থিতি থাকে। এটিকে তাপ প্রয়োগ করে প্রসারিত করা হয় এবং বাইন্ডারের সাথে মিশিয়ে কঠিন প্যানেল তৈরি করা হয়।

ভারমিকুলাইট বোর্ড কত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে?

ভারমিকুলাইট বোর্ড 1100°C তাপমাত্রা পর্যন্ত সহ্য করার জন্য সার্টিফায়েড, যা ইস্পাত ও সিরামিক চুলার মতো উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ।

ভারমিকুলাইট তাপ নিরোধকতা ঐতিহ্যবাহী বিকল্পগুলির তুলনায় কেমন?

ভারমিকুলাইট তাপ নিরোধকতা ফাইবারগ্লাস বা সিরামিক ফাইবারের মতো ঐতিহ্যবাহী তাপ নিরোধকতার তুলনায় উৎকৃষ্ট অগ্নি প্রতিরোধ, কম তাপ পরিবাহিতা এবং ভালো তাপীয় আঘাত সহনশীলতা প্রদান করে।

শিল্প চুলায় ভারমিকুলাইট বোর্ড ব্যবহারের সুবিধাগুলি কী কী?

এর সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে তাপ ক্ষতি হ্রাস, বিষাক্ত নি:সরণ কমানো, দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তন সহ্য করা এবং চুলার তাপ নিরোধকতার আয়ু বৃদ্ধি করা।

সর্বোত্তম দক্ষতার জন্য ভারমিকুলাইট বোর্ডগুলি কীভাবে ইনস্টল করা উচিত?

উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধী মসৃণ পৃষ্ঠ, সঠিক প্যানেল সারিবদ্ধকরণ সহ প্রসারণ ফাঁক, নিকেল-খাদ আঙ্করগুলি ব্যবহার এবং উচ্চ তাপমাত্রার রেফ্রাক্টারি মসৃণ দিয়ে সিল করা।