**جب گریڈ 12 کے ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر 12% سوڈیم ٹنگسٹیٹ + 3% سوڈیم کاربونیٹ ٹنگسٹن لیچنگ محلول کو 95 ڈگری پر گرم کرتے ہیں، تو مولیبڈینم کا اضافہ (0.3%) بخارات پر پٹنگ حساسیت کو کیوں کم کرتا ہے-لیکویڈ انٹرفیس کے مقابلے میں
گریڈ 12 ٹائٹینیم (Ti-0.3Mo-0.8Ni) وسرجن ہیٹر اور گریڈ 7 ٹائٹینیم (Ti-0.15% Pd) وسرجن ہیٹر دونوں ٹنگسٹن لیچنگ سرکٹس میں استعمال کیے جاتے ہیں جہاں محلول میں 12% سوڈیم ₄ سوڈیم اور %3W پر مشتمل ہوتا ہے۔ کاربونیٹ (Na₂CO₃) 95 ڈگری پر، جس کا pH تقریباً 10 ہے۔ انتہائی الکلین ٹنگسٹیٹ-کاربونیٹ محلول مکمل طور پر ڈوبی ہوئی حالتوں میں ٹائٹینیم پر ایک مستحکم غیر فعال فلم کو فروغ دیتا ہے۔ تاہم، ایک مخصوص ناکامی کا طریقہ کار بخارات مائع انٹرفیس پر ہوتا ہے - وہ خطہ جہاں ہیٹر ٹیوب محلول کی سطح سے گزرتی ہے۔ اس انٹرفیس پر، حل کی سطح کے اتار چڑھاو کی وجہ سے مسلسل گیلا اور خشک ہونے کے چکر آتے ہیں۔ اعلی درجہ حرارت، الکلائن کاربونیٹ، تحلیل شدہ آکسیجن، اور چکری گیلا کا امتزاج ایک جارحانہ ماحول پیدا کرتا ہے جو مقامی طور پر گڑھے کا سبب بن سکتا ہے۔ گریڈ 7 ٹائٹینیم پیلیڈیم کیٹیلائزڈ کیتھوڈک رد عمل کے ذریعے مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ گریڈ 12 ٹائٹینیم، 0.3% مولیبڈینم اور 0.8% نکل کے ساتھ، غیر فعال فلم کے استحکام کو بڑھا کر اور انوڈک تحلیل کی شرح کو کم کر کے اعلیٰ مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ کنٹرول شدہ ٹیسٹ یہ ظاہر کرتے ہیں کہ گریڈ 12 یکساں حالات میں گریڈ 7 کے مقابلے 2.5 کے عنصر سے بخارات کے مائع انٹرفیس پر پٹنگ حساسیت کو کم کرتا ہے۔
**بخار پر مولیبڈینم کے تحفظ کا طریقہ کار-مائع انٹرفیس**
بخارات- مائع انٹرفیس پر، ٹائٹینیم غیر فعال فلم ڈوبنے کے دوران تشکیل کے بار بار چکروں سے گزرتی ہے اور بخارات کی نمائش کے دوران خلل پڑتا ہے۔ ڈوبنے پر، الکلائن کاربونیٹ-ٹنگسٹیٹ محلول ایک مستحکم TiO₂ فلم کو برقرار رکھتا ہے۔ بخارات کے سامنے آنے پر، پتلی مائع فلم بخارات بن جاتی ہے، ٹائٹینیم کی سطح پر کاربونیٹ اور ٹنگسٹیٹ نمکیات کو مرتکز کرتی ہے۔ دوبارہ ڈوبنے پر، مرتکز نمکیات گھل جاتے ہیں، لیکن غیر فعال فلم سے سمجھوتہ کیا گیا ہو گا۔ گریڈ 7 ٹائٹینیم میں پیلیڈیم ہوتا ہے جو آکسیجن کی کمی کے لیے کیتھوڈک سائٹس کے طور پر کام کرتا ہے، خشک ہونے کے دوران ایک عمدہ صلاحیت کو برقرار رکھتا ہے۔ گریڈ 12 ٹائٹینیم ٹائٹینیم میٹرکس میں تحلیل شدہ مولبڈینم پر مشتمل ہے۔ Molybdenum اینوڈک تحلیل کی شرح کو کم کرکے اور زیادہ یکساں، خرابی سے پاک آکسائیڈ فلم کو فروغ دے کر غیر فعال فلم کے استحکام کو بڑھاتا ہے۔ مولبڈینم غیر فعال فلم میں آکسیجن کی خالی جگہوں کے پھیلاؤ کو بھی کم کرتا ہے، جس سے یہ گیلے-خشک دور کے دوران ٹوٹنے کے لیے زیادہ مزاحم بنتا ہے۔ نکل کا اضافہ پیلیڈیم کی طرح اضافی کیتھوڈک ترمیم فراہم کرتا ہے۔ انوڈک ترمیم (مولیبڈینم) اور کیتھوڈک ترمیم (نکل) کا امتزاج اکیلے کیتھوڈک ترمیم (گریڈ 7 میں پیلیڈیم) کے مقابلے میں اعلیٰ تحفظ فراہم کرتا ہے۔
**انٹرفیس پر پٹنگ حساسیت کا مقداری موازنہ**
گریڈ 7 اور گریڈ 12 ٹائٹینیم ٹیوبز (12 ملی میٹر OD، 1.2 ملی میٹر وال) کا استعمال کرتے ہوئے کنٹرول شدہ ٹیسٹس 12% Na₂WO₄، 3% Na₂CO₃ میں 95 ڈگری پر چکرا گیلے-خشک حالات کے ساتھ ڈوبی ہوئی ہیں (10 منٹ ڈوبی ہوئی ہے، 5 منٹ کے بعد 9 ڈگری پر رپورٹ کریں) بخارات-لیکویڈ انٹرفیس پر سخت رویہ:
| ٹائٹینیم گریڈ|Molybdenum مواد|پیلیڈیم مواد|انٹرفیس پر پہلے گڑھے کا وقت (گھنٹے)|انٹرفیس میں گڑھے کی کثافت (گڑھے فی سینٹی میٹر انٹرفیس)|3000 گھنٹے (ملی میٹر) کے بعد زیادہ سے زیادہ گڑھے کی گہرائی|سروس لائف ٹو پرفوریشن (گھنٹے)|رشتہ دار زندگی |
|----------------|-------------------|-------------------|----------------------------------------|-----------------------------------------------------|-----------------------------------------|-------------------------------------|---------------|
| گریڈ 2|0%|0%|300 - 500|6 - 12|0.40 - 0.65|800 - 1,200|1.0× |
| گریڈ 7|0%|0.15%|1,200 - 1,800|1 – 3|0.08 - 0.18|3,000 - 4,500|3.5× |
| گریڈ 7 (الیکٹرو پولش)|0%|0.15%|1,800 - 2,500|0.5 - 1.5|0.04 - 0.10|4,500 - 6,500|5.0× |
| گریڈ 12|0.3% + 0.8% نی|0%|3,000 - 4,500|0.2 - 0.8|0.02 - 0.05|7,000 - 10,000|8.5× |
| گریڈ 12 + الیکٹرو پولش|0.3% + 0.8% نی|0%|4,000 - 5,500|0.1 - 0.4|0.01 - 0.03|9,000 - 12,000|10.5× |
اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ گریڈ 12 ٹائٹینیم گریڈ 7 (8.5× بمقابلہ . 3.5× گریڈ 2 کے مقابلے) کے مقابلے میں 2.5 کے عنصر سے پٹنگ حساسیت کو کم کرتا ہے۔ پہلے گڑھے تک کا وقت 1,200–1,800 گھنٹے (گریڈ 7) سے 3,000–4,500 گھنٹے (گریڈ 12) تک پھیلا ہوا ہے، اور سروس لائف 3,000–4,500 گھنٹے سے 7,000–10,000 گھنٹے تک پھیلا ہوا ہے۔
**مولیبڈینم پیلیڈیم کو بخارات پر کیوں بہتر کرتا ہے-مائع انٹرفیس**
جبکہ پیلیڈیم اور مولیبڈینم دونوں سنکنرن مزاحمت فراہم کرتے ہیں، وہ مختلف میکانزم کے ذریعے کام کرتے ہیں۔ پیلیڈیم کیتھوڈک ترمیم فراہم کرتا ہے - یہ آکسیجن کی کمی کو متحرک کرکے ایک عمدہ صلاحیت کو برقرار رکھتا ہے۔ یہ خشک ہونے کے دوران کارآمد ہوتا ہے لیکن غیر فعال فلم کی خرابی کے خلاف مزاحمت کو براہ راست نہیں بڑھاتا ہے۔ Molybdenum اینوڈک ترمیم فراہم کرتا ہے - اسے غیر فعال فلم میں شامل کیا جاتا ہے، انوڈک تحلیل کی شرح کو کم کرتا ہے اور فلم کو کیمیائی حملے کے خلاف زیادہ مزاحم بناتا ہے۔ مولبڈینم آکسیجن خالی جگہوں کے پھیلاؤ کو بھی کم کرتا ہے، جو کہ بنیادی نقائص ہیں جن کے ذریعے جارحانہ نسلیں غیر فعال فلم میں داخل ہوتی ہیں۔ انوڈک ترمیم (مولیبڈینم) اور کیتھوڈک ترمیم (گریڈ 12 میں نکل) کا امتزاج صرف کیتھوڈک ترمیم (گریڈ 7 میں پیلیڈیم) کے مقابلے بخارات- مائع انٹرفیس پر اعلیٰ تحفظ فراہم کرتا ہے۔ 2.5 بہتری کا عنصر اس جارحانہ گیلے{10}}خشک سائیکلنگ ماحول میں اینوڈک ترمیم کے اضافی فائدے کی عکاسی کرتا ہے۔
**منظرنامہ-بنیاد انتخاب گائیڈ: ٹائٹینیم گریڈ برائے ٹنگسٹیٹ لیچنگ ہیٹر**
| آپریٹنگ حالت|انٹرفیس گیلا-خشک سائیکل فریکوئنسی|تجویز کردہ ٹائٹینیم گریڈ|متوقع انٹرفیس لائف (گھنٹے)|انجینئرنگ جواز |
|--------------------|----------------------------------|---------------------------|--------------------------------|----------------------------|
| Continuous immersion (no level fluctuation) | None | Grade 7 | >5,000|کوئی انٹرفیس حملہ نہیں اگر مکمل طور پر ڈوبا ہوا ہے |
| درمیانی سطح کا اتار چڑھاؤ، 5000 گھنٹے کی مہم|1 – 5 سائیکل فی دن|گریڈ 12|7,000 - 10,000|Molybdenum گریڈ 7 کے مقابلے میں 2.5× بہتری فراہم کرتا ہے۔
| بار بار سطح کے اتار چڑھاؤ، توسیعی مہم|10 - 20 سائیکل / دن|گریڈ 12 + الیکٹرو پولش|9,000 - 12,000|زیادہ سے زیادہ وشوسنییتا کے لیے مشترکہ علاج |
| وقفے وقفے سے آپریشن (روزانہ شٹ ڈاؤن)|1 سائیکل/شٹ ڈاؤن|گریڈ 12|8,000 - 12,000|کم سائیکل زندگی کو بڑھاتے ہیں |
| بجٹ-محدود، مختصر-ٹرم (<1000 hours) | Any | Grade 2 | 800 – 1,200 | Acceptable for temporary service |
**انٹرفیس کی زندگی کو بڑھانے کے لیے عملی اقدامات**
تین تکمیلی اقدامات گریڈ 12 ٹائٹینیم کے ساتھ بھی انٹرفیس حملے کو کم کرتے ہیں۔ سب سے پہلے، ہیٹر کے بنڈل کو ٹیوبوں کے ساتھ ہر وقت مکمل طور پر ڈوبی ہوئی سب سے زیادہ ٹیوب سے کم از کم محلول کی سطح 50 ملی میٹر اوپر رکھ کر ڈیزائن کریں۔ دوسرا، ایک سپلیش گارڈ یا لیول-کنٹرول سسٹم انسٹال کریں جو انٹرفیس کو ٹیوب کی سطح پر گھومنے سے روکتا ہے۔ تیسرا، انٹرفیس زون پر الیکٹرو پولش سطح کی تکمیل لگائیں۔ ہموار سطح ابتدائی جگہوں کو کم کرتی ہے اور زندگی کو 30-50% تک بڑھا دیتی ہے۔
**نتیجہ**
12% سوڈیم ٹنگسٹیٹ میں گریڈ 12 کے ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کے لیے، 95 ڈگری پر 3% سوڈیم کاربونیٹ ٹنگسٹن لیچنگ سلوشن، 0.3% مولیبڈینم کا اضافہ بخارات-لیکویڈ انٹرفیس پر 2.5 گریڈ کے مقابلے میں پہلے سے 2.5 منٹ تک توسیع کے عنصر سے کم کرتا ہے۔ 1,200–1,800 گھنٹے سے 3,000–4,500 گھنٹے، اور سروس لائف 3,000–4,500 گھنٹے سے بڑھ کر 7,000–10,000 گھنٹے ہو جاتی ہے۔ مولیبڈینم انوڈک ترمیم کے ذریعے غیر فعال فلم کے استحکام کو بڑھاتا ہے، جبکہ پیلیڈیم صرف کیتھوڈک ترمیم فراہم کرتا ہے۔ ٹنگسٹن لیچنگ کے لیے ٹائٹینیم ہیٹر کی وضاحت کرنے والے انجینئرز کو بخارات-مائع انٹرفیس کی نمائش کے ساتھ مسلسل آپریشنز کے لیے گریڈ 12 کا انتخاب کرنا چاہیے، اور گیلی-سائیکلنگ کو کم سے کم کرنے کے لیے لیول کنٹرول کے اقدامات کو نافذ کرنا چاہیے۔ یہ الائے تصریح اعلی-درجہ حرارت الکلائن ٹنگسٹیٹ لیچنگ ہیٹنگ ایپلی کیشنز میں غالب ناکامی کے موڈ کو روکتی ہے۔
