चाप पिघलने का परिचय

आर्क पिघलना एक इलेक्ट्रोथर्मल धातुकर्म विधि है जो इलेक्ट्रोड के बीच या इलेक्ट्रोड और पिघली हुई सामग्री के बीच धातुओं को पिघलाने के लिए एक आर्क उत्पन्न करने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करती है। आर्क को प्रत्यक्ष धारा या प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करके उत्पन्न किया जा सकता है। प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करते समय, दो इलेक्ट्रोडों के बीच तात्कालिक शून्य वोल्टेज होगा। वैक्यूम पिघलने में, दो इलेक्ट्रोडों के बीच कम गैस घनत्व के कारण, चाप को बुझाना आसान होता है। इसलिए, डीसी बिजली आपूर्ति का उपयोग आमतौर पर वैक्यूम आर्क पिघलने के लिए किया जाता है।

विभिन्न ताप विधियों के अनुसार, चाप पिघलने को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्रत्यक्ष ताप चाप पिघलने और अप्रत्यक्ष ताप चाप पिघलने। आर्क पिघलने के मुख्य तकनीकी और आर्थिक संकेतकों में पिघलने का समय, प्रति यूनिट समय (उत्पादन क्षमता) में पिघली हुई ठोस भट्टी सामग्री की मात्रा, इकाई ठोस भट्टी सामग्री की बिजली की खपत, दुर्दम्य सामग्री, इलेक्ट्रोड की खपत आदि शामिल हैं।

1、 प्रत्यक्ष ताप चाप पिघलना

प्रत्यक्ष ताप चाप पिघलने से उत्पन्न विद्युत चाप इलेक्ट्रोड रॉड और पिघली हुई भट्टी सामग्री के बीच होता है। भट्ठी की सामग्री को सीधे इलेक्ट्रिक आर्क द्वारा गर्म किया जाता है, जो पिघलने के लिए गर्मी का स्रोत है। डायरेक्ट हीटिंग आर्क पिघलने के दो मुख्य प्रकार हैं: गैर वैक्यूम डायरेक्ट हीटिंग तीन-चरण आर्क फर्नेस पिघलने की विधि और डायरेक्ट हीटिंग वैक्यूम उपभोज्य आर्क फर्नेस पिघलने की विधि।

(1) गैर वैक्यूम प्रत्यक्ष ताप तीन-चरण चाप पिघलने की विधि। यह इस्पात निर्माण में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। स्टीलमेकिंग इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस गैर-वैक्यूम डायरेक्ट हीटिंग थ्री-फेज इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस का सबसे महत्वपूर्ण प्रकार है। आमतौर पर लोग जिस इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी का उल्लेख करते हैं, वह इसी प्रकार की भट्टी को संदर्भित करती है। उच्च मिश्र धातु इस्पात प्राप्त करने के लिए, इस्पात में मिश्र धातु घटकों को जोड़ना, कार्बन सामग्री और स्टील की अन्य मिश्र धातु सामग्री को समायोजित करना, सल्फर, फास्फोरस, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और गैर-धातु समावेशन जैसी हानिकारक अशुद्धियों को दूर करना आवश्यक है। उत्पाद की निर्दिष्ट सीमा. इन गलाने के कार्यों को इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी में पूरा करना सबसे सुविधाजनक है। इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस के अंदर के वातावरण को स्लैग बनाने के माध्यम से कमजोर ऑक्सीकरण या यहां तक ​​कि कम करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में मिश्र धातु संरचना में जलने का नुकसान कम होता है, और हीटिंग प्रक्रिया को समायोजित करना अपेक्षाकृत आसान होता है। इसलिए, हालांकि आर्क पिघलने के लिए बड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इस विधि का उपयोग अभी भी उद्योग में विभिन्न उच्च-ग्रेड मिश्र धातु स्टील्स को पिघलाने के लिए किया जाता है।

(2) प्रत्यक्ष हीटिंग वैक्यूम आर्क फर्नेस पिघलने की विधि। इसका उपयोग मुख्य रूप से सक्रिय और उच्च पिघलने बिंदु वाली धातुओं जैसे टाइटेनियम, ज़िरकोनियम, टंगस्टन, मोलिब्डेनम, टैंटलम, नाइओबियम और उनके मिश्र धातुओं को पिघलाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग गर्मी प्रतिरोधी स्टील, स्टेनलेस स्टील, टूल स्टील और बेयरिंग स्टील जैसे मिश्र धातु स्टील को पिघलाने के लिए भी किया जाता है। प्रत्यक्ष हीटिंग वैक्यूम उपभोज्य आर्क भट्टी द्वारा पिघली हुई धातु में गैस और वाष्पशील अशुद्धता सामग्री में कमी होती है, और पिंड में आम तौर पर केंद्रीय छिद्र नहीं होता है। पिंड क्रिस्टलीकरण अधिक समान होता है, और धातु के गुणों में सुधार होता है। प्रत्यक्ष हीटिंग वैक्यूम उपभोज्य आर्क भट्टी पिघलने के साथ समस्या यह है कि धातुओं (मिश्र धातु) की संरचना को समायोजित करना मुश्किल है। हालाँकि भट्टी की उपकरण लागत वैक्यूम इंडक्शन भट्टी की तुलना में बहुत कम है, यह इलेक्ट्रिक स्लैग भट्टी की तुलना में अधिक है, और गलाने की लागत भी बहुत अधिक है। वैक्यूम सेल्फ कंज्यूमिंग इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी को पहली बार 1955 में औद्योगिक उत्पादन में लागू किया गया था, शुरुआत में टाइटेनियम को पिघलाने के लिए, और बाद में अन्य उच्च पिघलने बिंदु वाली धातुओं, सक्रिय धातुओं और मिश्र धातु स्टील्स को पिघलाने के लिए।

2、 अप्रत्यक्ष ताप चाप पिघलना

अप्रत्यक्ष ताप चाप पिघलने से उत्पन्न चाप दो ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के बीच होता है, और भट्टी सामग्री अप्रत्यक्ष रूप से चाप द्वारा गर्म होती है। इस गलाने की विधि का उपयोग मुख्य रूप से तांबे और तांबे की मिश्र धातुओं को पिघलाने के लिए किया जाता है। उच्च शोर और खराब धातु की गुणवत्ता के कारण अप्रत्यक्ष हीटिंग आर्क पिघलने को धीरे-धीरे अन्य पिघलने के तरीकों से प्रतिस्थापित किया जा रहा है।