রিং ডাই উপকরণ এবং উৎপাদন প্রক্রিয়া

রিং ডাই হলো একটি পেলেট মিলের হৃৎপিণ্ড। এর উপাদানগত গঠন এবং উৎপাদন গুণমান সরাসরি পেলেটের গুণমান, উৎপাদন ক্ষমতা, শক্তি খরচ এবং টনপ্রতি খরচের মতো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপকটি নির্ধারণ করে। যখন একটি রিং ডাই সময়ের আগেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, ঘন ঘন আটকে যায়, বা অস্থিতিশীল পেলেট তৈরি করে, তখন এর মূল কারণ প্রায়শই উপাদান নির্বাচন বা উৎপাদনগত ত্রুটির সাথে সম্পর্কিত থাকে। এই নিবন্ধে রিং ডাই তৈরির দুটি প্রধান উপাদান পরিবার—মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল (X46Cr13/4Cr13) এবং অ্যালয় স্টিল (20CrMnTi)—এবং সেইসব উৎপাদন প্রক্রিয়া নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে, যা উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলোকে কার্যক্ষমতায় রূপান্তরিত করে।
রিং ডাই উপাদান কেন গুরুত্বপূর্ণ

পেলেট উৎপাদনের সময়, রিং ডাই একই সাথে উচ্চ চাপ, উচ্চ ঘর্ষণ এবং চক্রাকার যান্ত্রিক চাপের অধীনে কাজ করে। প্রেস রোলার দ্বারা ফিড ম্যাশকে ডাইয়ের ছিদ্রের মধ্য দিয়ে ঠেলে দেওয়া হয়, এবং একই সাথে বাষ্প, আর্দ্রতা, খনিজ পদার্থ এবং ঘর্ষণকারী উপাদান ক্রমাগত কার্যকারী পৃষ্ঠ এবং ছিদ্রের দেয়ালের উপর কাজ করে। ভুল উপাদান নির্বাচনের ফলে একাধিক সমস্যা দেখা দিতে পারে: ছিদ্রের দ্রুত ক্ষয়, সংকোচন স্থিতিশীলতার হ্রাস, পেলেটের কাঠিন্য কমে যাওয়া, ঘন ঘন ডাই আটকে যাওয়া, অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে দাগ পড়া এবং ফাটলের ঝুঁকি বৃদ্ধি [1]।

এর অর্থনৈতিক প্রভাব অনেক বেশি। একটি কম দামের ডাই, যা ঘন ঘন বদলাতে হয়, যার কারণে বেশি সময় কাজ বন্ধ থাকে, বা যা পেলেটের মান নষ্ট করে, সেটির মোট মালিকানা খরচ, দীর্ঘ পরিষেবা জীবনসহ একটি প্রিমিয়াম ডাইয়ের চেয়ে অনেক বেশি ব্যয়বহুল।
উপাদান পরিবারসমূহ: একটি তুলনামূলক পর্যালোচনা

রিং ডাই শিল্পে প্রধানত দুই ধরনের উপাদান ব্যবহৃত হয়, যার নির্বাচন ফিড ফর্মুলেশন, অপারেটিং অবস্থা এবং ক্ষয় ঝুঁকির উপর নির্ভর করে।

প্রথম বিভাগটি হলো মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল, যার সাধারণ গ্রেডগুলোর মধ্যে রয়েছে X46Cr13 এবং 4Cr13, যা HRC 52-60 পর্যন্ত কাঠিন্য অর্জন করে। এর প্রধান শক্তিগুলোর মধ্যে রয়েছে উচ্চ কাঠিন্য, ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন। এর প্রধান সীমাবদ্ধতা হলো উচ্চ একক মূল্য। এর সাধারণ প্রয়োগগুলোর মধ্যে রয়েছে পোল্ট্রি, মাছের খাদ্য এবং উচ্চ-ক্ষয়কারী ফর্মুলা।

দ্বিতীয় বিভাগটি হল অ্যালয় স্টিল, যার সাধারণ গ্রেডগুলির মধ্যে রয়েছে 20CrMnTi, 40Cr, এবং 42CrMo, যা HRC 55-60 পর্যন্ত কঠোরতা অর্জন করে। এর প্রধান শক্তিগুলির মধ্যে রয়েছে ভাল দৃঢ়তা, সাশ্রয়ী মূল্য এবং চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি। প্রধান সীমাবদ্ধতা হল কম ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা। সাধারণ প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে পোল্ট্রি, গবাদি পশু এবং স্ট্যান্ডার্ড বায়োমাস। উৎস: [1], [2]।
X46Cr13 / 4Cr13: প্রিমিয়াম রিং ডাইয়ের জন্য শিল্পমান

X46Cr13 (DIN 1.4034, চীনা নাম 4Cr13) হলো একটি মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল এবং পেশাদার ফিড-গ্রেড রিং ডাই তৈরির জন্য সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত উপাদান। এর এই আধিপত্য আকস্মিক নয়, বরং এর বৈশিষ্ট্যগুলোর একটি অনুকূল ভারসাম্যের ফল।

কঠোরতা। ভ্যাকুয়াম তাপ প্রক্রিয়াকরণের পরে, X46Cr13 কার্যকরী পৃষ্ঠে HRC 52 60 অর্জন করে এবং একই সাথে পর্যাপ্ত কোর দৃঢ়তা বজায় রাখে। উদাহরণস্বরূপ, শানবাও উৎপাদন স্পেসিফিকেশনের লক্ষ্য HRC 52 55, যেখানে হংইয়াং-এর প্রিমিয়াম ডাইগুলি অপ্টিমাইজড ভ্যাকুয়াম হার্ডেনিংয়ের মাধ্যমে HRC 58 60 অর্জন করে [2], [3]।

ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা। ক্রোমিয়ামের পরিমাণ (প্রায় 13%) অ্যালয় স্টিলের তুলনায় আর্দ্রতা, বাষ্প এবং মৃদু ক্ষয়কারী ফিড উপাদানগুলির বিরুদ্ধে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। উচ্চ আর্দ্রতাযুক্ত অ্যাকোয়া ফিড ফর্মুলেশনের জন্য, অথবা আর্দ্র জলবায়ুতে পরিচালিত মিলগুলির জন্য, এই ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা সরাসরি ডাইয়ের আয়ু বাড়ায় [1]।

ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা। উচ্চ কার্বন উপাদান এবং তাপ প্রক্রিয়াকরণের সময় গঠিত ক্রোমিয়াম কার্বাইডের সংমিশ্রণ একটি ক্ষয়-প্রতিরোধী পৃষ্ঠ তৈরি করে যা দীর্ঘ উৎপাদন চক্র জুড়ে ছিদ্রের জ্যামিতি বজায় রাখে। তুলনামূলক পরীক্ষায়, উচ্চ-ক্ষয়যুক্ত পোল্ট্রি এবং জলজ খাদ্যের ক্ষেত্রে X46Cr13 রিং ডাইগুলি ধারাবাহিকভাবে অ্যালয় স্টিল ডাইগুলির চেয়ে ভালো কাজ করে [1]।

ব্যবহারিক নির্বাচনের নিয়ম। যে সমস্ত ফিড মিলে রাসায়নিক ক্ষয়ের পরিবর্তে ছিদ্রের ক্ষয়, অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের অবনতি, বা ধারণক্ষমতা হ্রাস প্রধান ব্যর্থতার ধরণ, সেখানে X46Cr13 সবচেয়ে শক্তিশালী সার্বিক উপাদান বিকল্প হিসেবে বিবেচিত হয়। হংইয়াং কাজাখস্তানের একটি কেস স্টাডিতে X46Cr13-সমতুল্য ডাই ব্যবহার করে রিং ডাইয়ের 880 ঘন্টা পরিষেবা জীবন নথিভুক্ত করা হয়েছে (প্রতিস্থাপিত মেশিনে 600 ঘন্টা থেকে বৃদ্ধি পেয়ে), যা 46.7% উন্নতি নির্দেশ করে [3]।
20CrMnTi সংকর ইস্পাত: সাশ্রয়ী ও নির্ভরযোগ্য এক উপাদান।

20CrMnTi হলো একটি কার্বুরাইজিং অ্যালয় স্টিল যা পোল্ট্রি, গবাদি পশু এবং কিছু বায়োমাস শিল্পের মতো সাধারণ ক্ষেত্রে রিং ডাই তৈরির জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ক্ষয়ের ঝুঁকি কম থাকে এবং ব্যয়-কার্যকারিতার অনুপাতই প্রধান বিবেচ্য বিষয়।

দৃঢ়তা। 20CrMnTi চমৎকার দৃঢ়তা প্রদান করে, যা মূল্যবান যখন পেলেট মিল পরিবর্তনশীল লোডের অধীনে চলে, যখন ফিড ফর্মুলায় মোটা কণা থাকে, অথবা যখন রোলার সমন্বয় সর্বদা সর্বোত্তম নির্ভুলতায় বজায় রাখা যায় না [1]।

কঠোরতা। কার্বুরাইজিং এবং কোয়েনচিং এর পরে, 20CrMnTi পৃষ্ঠে 55 60 HRC অর্জন করে এবং একটি শক্ত কোর তৈরি করে। এই সংমিশ্রণ পৃষ্ঠের ক্ষয় প্রতিরোধ করে এবং এমন প্রভাব লোড শোষণ করে যা আরও ভঙ্গুর উপাদানকে ফাটিয়ে দিতে পারে [2]।

পরিষেবা জীবনকালের তথ্য। মাঠ পর্যায়ের কার্যক্রমে, 20CrMnTi রিং ডাইগুলি সাধারণ শস্য-ভিত্তিক পোল্ট্রি ফিডে 2,000 3,000 ঘন্টা এবং মাঝারি-ঘর্ষণযুক্ত শক্ত কাঠের পেলেট উৎপাদনে 1,200 1,800 ঘন্টা পর্যন্ত চলে। ধানের তুষের (সিলিকা উপাদানের কারণে মোহস কাঠিন্য 7) মতো অত্যন্ত ঘর্ষণকারী পদার্থে, পরিষেবা জীবনকাল 800 1,500 ঘন্টায় নেমে আসতে পারে [4]।

সীমাবদ্ধতা। প্রধান দুর্বলতা হল ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা। উচ্চ আর্দ্রতা, লবণ, বা অম্লীয় উপাদানযুক্ত ফর্মুলেশনে, 20CrMnTi মরিচা এবং রাসায়নিক আক্রমণের জন্য সংবেদনশীল যা ডাই হোলের পৃষ্ঠকে অমসৃণ করে, ঘর্ষণ বাড়ায়, থ্রুপুট হ্রাস করে এবং যান্ত্রিক পরিধান কর্মক্ষমতা নির্বিশেষে কার্যকর পরিষেবা জীবন সংক্ষিপ্ত করে [1]।
পেশাদার ফিড-গ্রেড রিং ডাইয়ের জন্য অনুপযুক্ত উপকরণ

একটি সাধারণ ভুল ধারণা স্পষ্ট করা গুরুত্বপূর্ণ। যদিও কিছু সাধারণ পেলেট মিল নির্দেশিকায় রিং ডাই উপাদান হিসাবে বিয়ারিং স্টিলের (যেমন GCr15 / 52100) উল্লেখ করা হয়েছে, এগুলি মূলত ছোট আকারের বায়োমাস অপারেশনে ফ্ল্যাট ডাইয়ের জন্য উপযুক্ত। GCr15 এর তাপীয় প্রসারণের বৈশিষ্ট্য ভিন্ন এবং দীর্ঘস্থায়ী শিল্প পরিস্থিতিতে পরিচালিত পেশাদার ফিড-গ্রেড রিং ডাইয়ের জন্য প্রয়োজনীয় ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অভিঘাত সহনশীলতার অভাব রয়েছে। পেশাদার ফিড পেলেট মিলগুলিতে রিং ডাইয়ের জন্য হয় X46Cr13/4Cr13 মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল অথবা 20CrMnTi অ্যালয় স্টিল ব্যবহার করা উচিত [1]।
উৎপাদন প্রক্রিয়া: যেখানে উপাদান ও নির্ভুলতার মিলন ঘটে

উপাদান নির্বাচন প্রয়োজনীয়, কিন্তু যথেষ্ট নয়। উৎপাদন প্রক্রিয়াই নির্ধারণ করে যে উপাদানটির তাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্যগুলো কার্য সম্পাদনে সক্ষম হবে কি না।

ফোর্জিং। উন্নত মানের রিং ডাই উৎপাদন কাঁচা ব্ল্যাঙ্ক থেকে শুরু হয়। সেরা নির্মাতারা উচ্চ-ক্রোমিয়াম কাঁচামাল এবং নিয়ন্ত্রিত ব্ল্যাঙ্ক কঠোরতা (HB 180 220) সহ কাস্টম ব্ল্যাঙ্ক ব্যবহার করেন। সঠিক ফোর্জিং দানার গঠনকে সূক্ষ্ম করে, অভ্যন্তরীণ শূন্যস্থান দূর করে এবং ফোর্জিং না করা বিকল্পগুলির তুলনায় ডাইয়ের চূড়ান্ত আয়ু প্রায় 15% বাড়িয়ে দিতে পারে [5]।

গান ড্রিলিং। ডাই হোলগুলি 15,000 RPM পর্যন্ত গতিতে চালিত স্বয়ংক্রিয় CNC গান ড্রিলিং মেশিন ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। হোলের মসৃণতা একটি গুরুত্বপূর্ণ গুণগত পরামিতি: অমসৃণ হোল ঘর্ষণ বাড়ায়, থ্রুপুট কমায় এবং ক্ষয় ত্বরান্বিত করে। প্রিমিয়াম নির্মাতারা হোলের ভিতরের দেয়ালে Ra 0.4 0.8 μm এর একটি পৃষ্ঠতল ফিনিশ অর্জন করে, যা আয়নার মতো পালিশের কাছাকাছি [5]।

ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্ট। হিট ট্রিটমেন্ট হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াকরণ ধাপ। বায়ুমণ্ডলীয় বা সল্ট-বাথ পদ্ধতির বিপরীতে ভ্যাকুয়াম হার্ডেনিং পৃষ্ঠের জারণ বা ডিকার্বনাইজেশন ছাড়াই অভিন্ন কঠোরতা অর্জন করে। এই প্রক্রিয়াটি উচ্চ-ফাইবার অনুপাতের বৈশিষ্ট্যযুক্ত চক্রীয় লোডিংয়ের অধীনে ফাটল প্রতিরোধ করার জন্য কোরের দৃঢ়তা বজায় রেখে ওয়ার্কিং সারফেসে HRC 52 60 লক্ষ্য করে [5], [3]।

CNC ফিনিশিং। তাপ প্রক্রিয়াকরণের পরে, ডাইটি CNC ফিনিশ টার্নিং, কাউন্টারসিঙ্কিং এবং অভ্যন্তরীণ বোরের গ্রাইন্ডিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়। অভিন্ন ছিদ্র প্রবেশের প্রোফাইল নিশ্চিত করার জন্য স্বয়ংক্রিয় CNC কাউন্টারসিঙ্কিং মেশিন দ্বারা কাউন্টারসিঙ্কিং করা হয়, যখন অভ্যন্তরীণ বোরটি সুনির্দিষ্ট মাত্রিক সহনশীলতার মধ্যে গ্রাইন্ড করা হয় যা সম্পূর্ণ পরিধি জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ রোলার-টু-ডাই ব্যবধান নিশ্চিত করে [5]।

গুণমান যাচাইকরণ। প্রিমিয়াম নির্মাতারা চালানের আগে কঠোরতা, ছিদ্রের ব্যাসের সহনশীলতা (উচ্চ-নির্ভুল ডাইয়ের জন্য ±0.15 মিমি), পৃষ্ঠের ফিনিশ এবং সংকোচন অনুপাত যাচাই করে। কিছু নির্মাতা অপারেটরের রেফারেন্সের জন্য সরাসরি ডাই বডিতে সংকোচন অনুপাত এবং উপাদানের গ্রেড লেজার-খোদাই করে [3]।
সঠিক উপাদান নির্বাচন: একটি সিদ্ধান্ত কাঠামো

উপাদান নির্বাচনের সিদ্ধান্ত কাঠামোটি নিম্নরূপ। শুষ্ক পরিবেশে সাধারণ পোল্ট্রি বা গবাদি পশুর খাদ্যের জন্য, সাশ্রয়ী বিকল্প হিসেবে 20CrMnTi সুপারিশ করা হয়। আর্দ্র বা পরিবর্তনশীল আর্দ্রতার পরিবেশে পোল্ট্রি বা গবাদি পশুর খাদ্যের জন্য, X46Cr13 বা 4Cr13 সুপারিশ করা হয়। উচ্চ আর্দ্রতাযুক্ত জলজ প্রাণীর (মাছ/চিংড়ি) খাদ্যের জন্য, X46Cr13 বা 4Cr13 সুপারিশ করা হয়। কম ক্ষয়ঝুঁকিযুক্ত কাঠের পেলেটের জন্য, 20CrMnTi সুপারিশ করা হয়। খনিজ বা সিলিকাযুক্ত উচ্চ ঘর্ষণ ক্ষমতাসম্পন্ন ফর্মুলেশনের জন্য, X46Cr13 বা 4Cr13 সুপারিশ করা হয়। সর্বোচ্চ কার্যকালের অগ্রাধিকারের জন্য, HRC 58-60 পর্যন্ত ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্টসহ X46Cr13 বা 4Cr13 সুপারিশ করা হয়। সীমিত বাজেটের সাধারণ ফর্মুলার প্রয়োগের জন্য, 20CrMnTi সুপারিশ করা হয়।
উপসংহার

রিং ডাইয়ের উপাদান নির্বাচন একটি প্রকৌশলগত সিদ্ধান্ত যার সরাসরি আর্থিক পরিণতি রয়েছে। X46Cr13 মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল তার সুষম কাঠিন্য, পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতার জন্য প্রিমিয়াম ফিড পেলেট মিলের রিং ডাইয়ের ক্ষেত্রে শিল্পমান হিসেবে বিবেচিত হয়। 20CrMnTi অ্যালয় স্টিল কম ক্ষয় ঝুঁকি সহ সাধারণ প্রয়োগের জন্য একটি সাশ্রয়ী বিকল্প প্রদান করে। উৎপাদন প্রক্রিয়া, বিশেষ করে ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্ট এবং গান ড্রিলিংয়ের নির্ভুলতা, উপাদানের বৈশিষ্ট্যকে কার্যক্ষমতায় রূপান্তরিত করার জন্য সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। যে মিলগুলো প্রতি টনের খরচ কমাতে এবং ডাই প্রতিস্থাপনের ব্যবধান বাড়াতে চায়, তাদের জন্য উপাদানের গুণমান এবং উৎপাদন নির্ভুলতার উপর বিনিয়োগ সাধারণত ক্রয়ের অতিরিক্ত খরচের চেয়ে অনেক বেশি লাভ এনে দেয়।