ચાપ ગલન પરિચય

આર્ક મેલ્ટિંગ એ ઇલેક્ટ્રોથર્મલ મેટલર્જિકલ પદ્ધતિ છે જે ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે અથવા ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને ધાતુઓ ઓગળવા માટે ઓગાળવામાં આવેલી સામગ્રી વચ્ચે આર્ક બનાવવા માટે વિદ્યુત ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ અથવા વૈકલ્પિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને ચાપ પેદા કરી શકાય છે. વૈકલ્પિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરતી વખતે, બે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે તાત્કાલિક શૂન્ય વોલ્ટેજ હશે. શૂન્યાવકાશ મેલ્ટિંગમાં, બે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે ઓછી ગેસ ઘનતાને કારણે, ચાપને ઓલવવાનું કારણ બને છે. તેથી, ડીસી પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વેક્યૂમ આર્ક મેલ્ટિંગ માટે થાય છે.

વિવિધ હીટિંગ પદ્ધતિઓ અનુસાર, આર્ક મેલ્ટિંગને બે કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ડાયરેક્ટ હીટિંગ આર્ક મેલ્ટિંગ અને પરોક્ષ હીટિંગ આર્ક મેલ્ટિંગ. આર્ક મેલ્ટિંગના મુખ્ય ટેકનિકલ અને આર્થિક સૂચકોમાં ગલનનો સમય, એકમ સમય દીઠ ઓગાળવામાં આવેલી ઘન ભઠ્ઠી સામગ્રીનો જથ્થો (ઉત્પાદન ક્ષમતા), એકમ ઘન ભઠ્ઠી સામગ્રીનો વીજળીનો વપરાશ, પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી, ઇલેક્ટ્રોડ વપરાશ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

1, ડાયરેક્ટ હીટિંગ આર્ક મેલ્ટિંગ

ડાયરેક્ટ હીટિંગ આર્ક મેલ્ટિંગ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ઇલેક્ટ્રોડ સળિયા અને ઓગાળવામાં આવેલી ભઠ્ઠી સામગ્રી વચ્ચે છે. ભઠ્ઠી સામગ્રી સીધી ઇલેક્ટ્રિક આર્ક દ્વારા ગરમ થાય છે, જે ગલન માટે ગરમીનો સ્ત્રોત છે. ડાયરેક્ટ હીટિંગ આર્ક મેલ્ટિંગના બે મુખ્ય પ્રકાર છે: નોન વેક્યુમ ડાયરેક્ટ હીટિંગ થ્રી-ફેઝ આર્ક ફર્નેસ મેલ્ટિંગ મેથડ અને ડાયરેક્ટ હીટિંગ વેક્યુમ કન્ઝ્યુમેબલ આર્ક ફર્નેસ મેલ્ટિંગ મેથડ.

(1) નોન વેક્યુમ ડાયરેક્ટ હીટિંગ થ્રી-ફેઝ આર્ક મેલ્ટિંગ પદ્ધતિ. સ્ટીલ નિર્માણમાં આ એક સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે. સ્ટીલ બનાવતી ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ એ બિન-વેક્યુમ ડાયરેક્ટ હીટિંગ થ્રી-ફેઝ ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રકાર છે. સામાન્ય રીતે લોકો દ્વારા ઉલ્લેખિત ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ આ પ્રકારની ભઠ્ઠીનો સંદર્ભ આપે છે. ઉચ્ચ એલોય સ્ટીલ મેળવવા માટે, સ્ટીલમાં એલોય ઘટકો ઉમેરવા, કાર્બન સામગ્રી અને સ્ટીલની અન્ય એલોય સામગ્રીને સમાયોજિત કરવા, સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને બિન-ધાતુના સમાવેશ જેવી હાનિકારક અશુદ્ધિઓ દૂર કરવી જરૂરી છે. ઉત્પાદનની નિર્દિષ્ટ શ્રેણી. આ સ્મેલ્ટિંગ કાર્યો ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસમાં પૂર્ણ કરવા માટે સૌથી અનુકૂળ છે. ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસની અંદરનું વાતાવરણ નબળું ઓક્સિડાઇઝિંગ અથવા તો સ્લેગ મેકિંગ દ્વારા ઘટાડવા માટે નિયંત્રિત કરી શકાય છે. ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસમાં એલોયની રચના ઓછી બર્નિંગ લોસ ધરાવે છે, અને હીટિંગ પ્રક્રિયાને સમાયોજિત કરવા માટે પ્રમાણમાં સરળ છે. તેથી, ચાપ ગલન માટે મોટા પ્રમાણમાં વિદ્યુત ઊર્જાની જરૂર હોવા છતાં, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં હજુ પણ વિવિધ ઉચ્ચ-ગ્રેડ એલોય સ્ટીલ્સને ઓગળવા માટે થાય છે.

(2) ડાયરેક્ટ હીટિંગ વેક્યુમ આર્ક ફર્નેસ ગલન પદ્ધતિ. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સક્રિય અને ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધાતુઓ જેમ કે ટાઇટેનિયમ, ઝિર્કોનિયમ, ટંગસ્ટન, મોલિબ્ડેનમ, ટેન્ટેલમ, નિઓબિયમ અને તેમના એલોયને ઓગળવા માટે થાય છે. તેનો ઉપયોગ એલોય સ્ટીલ્સ જેમ કે ગરમી-પ્રતિરોધક સ્ટીલ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ટૂલ સ્ટીલ અને બેરિંગ સ્ટીલને ઓગળવા માટે પણ થાય છે. ડાયરેક્ટ હીટિંગ વેક્યૂમ કન્ઝ્યુમેબલ આર્ક ફર્નેસ દ્વારા ઓગળવામાં આવતી ધાતુમાં ગેસ અને અસ્થિર અશુદ્ધિની સામગ્રીમાં ઘટાડો થાય છે અને સામાન્ય રીતે પિંડમાં કેન્દ્રિય છિદ્રાળુતા હોતી નથી. ઇનગોટ સ્ફટિકીકરણ વધુ સમાન છે, અને ધાતુના ગુણધર્મોમાં સુધારો થયો છે. ડાયરેક્ટ હીટિંગ વેક્યુમ કન્ઝ્યુમેબલ આર્ક ફર્નેસ ગલન સાથે સમસ્યા એ છે કે ધાતુઓ (એલોય) ની રચનાને સમાયોજિત કરવી મુશ્કેલ છે. ભઠ્ઠીના સાધનોની કિંમત વેક્યૂમ ઇન્ડક્શન ફર્નેસ કરતાં ઘણી ઓછી હોવા છતાં, તે ઇલેક્ટ્રિક સ્લેગ ફર્નેસ કરતાં વધુ છે, અને સ્મેલ્ટિંગ ખર્ચ પણ ઘણો વધારે છે. શૂન્યાવકાશ સ્વ-વપરાશ કરતી ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ સૌપ્રથમ 1955 માં ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં લાગુ કરવામાં આવી હતી, શરૂઆતમાં ટાઇટેનિયમ ગલન કરવા માટે અને પછીથી અન્ય ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધાતુઓ, સક્રિય ધાતુઓ અને એલોય સ્ટીલ્સને ગલન કરવા માટે.

2, પરોક્ષ હીટિંગ આર્ક ગલન

પરોક્ષ હીટિંગ ચાપ ગલન દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ચાપ બે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે હોય છે, અને ભઠ્ઠી સામગ્રી પરોક્ષ રીતે ચાપ દ્વારા ગરમ થાય છે. આ સ્મેલ્ટિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે કોપર અને કોપર એલોયને ઓગળવા માટે થાય છે. પરોક્ષ હીટિંગ આર્ક મેલ્ટિંગ તેના ઊંચા અવાજ અને નબળી ધાતુની ગુણવત્તાને કારણે ધીમે ધીમે અન્ય ગલન પદ્ધતિઓ દ્વારા બદલવામાં આવે છે.