लंबे समय तक प्रदर्शन और लागत दक्षता के लिए ग्रेफाइट क्रूसिबल फर्नेस प्रौद्योगिकी का अनुकूलन

आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीक के आगमन के साथ ग्रेफाइट क्रूसिबल उत्पादन में काफी विकास हुआ है, जो इसे विश्व स्तर पर सबसे उन्नत तकनीक के रूप में चिह्नित करता है। पारंपरिक रैमिंग विधियों की तुलना में, आइसोस्टैटिक दबाव के परिणामस्वरूप एक समान बनावट, उच्च घनत्व, ऊर्जा दक्षता और ऑक्सीकरण के लिए बेहतर प्रतिरोध वाले क्रूसिबल प्राप्त होते हैं। मोल्डिंग के दौरान उच्च दबाव का अनुप्रयोग क्रूसिबल की बनावट को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, सरंध्रता को कम करता है और बाद में तापीय चालकता और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। एक आइसोस्टैटिक वातावरण में, क्रूसिबल का प्रत्येक भाग एक समान मोल्डिंग दबाव का अनुभव करता है, जिससे सामग्री की स्थिरता सुनिश्चित होती है। यह विधि, जैसा कि चित्र 2 में दर्शाया गया है, पारंपरिक रैमिंग प्रक्रिया से बेहतर प्रदर्शन करती है, जिससे क्रूसिबल प्रदर्शन में पर्याप्त सुधार होता है।

1. समस्या कथन

लगभग 45 दिनों के जीवनकाल के साथ, रैम्ड ग्रेफाइट क्रूसिबल का उपयोग करके एल्यूमीनियम मिश्र धातु इन्सुलेशन प्रतिरोध तार क्रूसिबल भट्ठी के संदर्भ में एक चिंता उत्पन्न होती है। केवल 20 दिनों के उपयोग के बाद, क्रूसिबल की बाहरी सतह पर सूक्ष्म दरारें के साथ, तापीय चालकता में उल्लेखनीय गिरावट देखी गई है। उपयोग के बाद के चरणों में, तापीय चालकता में गंभीर गिरावट स्पष्ट होती है, जिससे क्रूसिबल लगभग गैर-प्रवाहकीय हो जाता है। इसके अतिरिक्त, कई सतह दरारें विकसित होती हैं, और ऑक्सीकरण के कारण क्रूसिबल के शीर्ष पर मलिनकिरण होता है।

क्रूसिबल भट्ठी का निरीक्षण करने पर, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, खड़ी दुर्दम्य ईंटों से बने आधार का उपयोग किया जाता है, जिसमें प्रतिरोध तार का सबसे निचला हीटिंग तत्व आधार से 100 मिमी ऊपर स्थित होता है। क्रूसिबल के शीर्ष को एस्बेस्टस फाइबर कंबल का उपयोग करके सील किया जाता है, जो बाहरी किनारे से लगभग 50 मिमी की दूरी पर स्थित होता है, जिससे क्रूसिबल के शीर्ष के अंदरूनी किनारे पर महत्वपूर्ण घर्षण का पता चलता है।

2. नये तकनीकी सुधार

सुधार 1: आइसोस्टैटिक प्रेस्ड क्ले ग्रेफाइट क्रूसिबल (कम तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोधी ग्लेज़ के साथ) को अपनाना

इस क्रूसिबल का उपयोग एल्यूमीनियम मिश्र धातु इन्सुलेशन भट्टियों में इसके अनुप्रयोग को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, विशेष रूप से ऑक्सीकरण प्रतिरोध के संदर्भ में। ग्रेफाइट क्रूसिबल आमतौर पर 400 ℃ से ऊपर के तापमान पर ऑक्सीकरण करते हैं, जबकि एल्यूमीनियम मिश्र धातु भट्टियों का इन्सुलेशन तापमान 650 और 700 ℃ के बीच होता है। कम तापमान ऑक्सीकरण-प्रतिरोधी शीशे का आवरण वाले क्रूसिबल 600 ℃ से ऊपर के तापमान पर ऑक्सीकरण प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से धीमा कर सकते हैं, जिससे लंबे समय तक उत्कृष्ट तापीय चालकता सुनिश्चित होती है। इसके साथ ही, यह ऑक्सीकरण के कारण ताकत में कमी को रोकता है, जिससे क्रूसिबल का जीवनकाल बढ़ जाता है।

सुधार 2: क्रूसिबल के समान सामग्री के ग्रेफाइट का उपयोग करने वाला फर्नेस बेस

जैसा कि चित्र 4 में दर्शाया गया है, क्रूसिबल के समान सामग्री के ग्रेफाइट बेस का उपयोग करने से हीटिंग प्रक्रिया के दौरान क्रूसिबल के तल का एक समान ताप सुनिश्चित होता है। यह असमान तापन के कारण होने वाले तापमान प्रवणता को कम करता है और असमान तल तापन के परिणामस्वरूप होने वाली दरारों की प्रवृत्ति को कम करता है। समर्पित ग्रेफाइट बेस क्रूसिबल के लिए स्थिर समर्थन की भी गारंटी देता है, इसके तल के साथ संरेखित होता है और तनाव-प्रेरित फ्रैक्चर को कम करता है।

सुधार 3: भट्टी का स्थानीय संरचनात्मक संवर्द्धन (चित्र 4)

1. फर्नेस कवर के बेहतर आंतरिक किनारे, क्रूसिबल के शीर्ष पर घिसाव को प्रभावी ढंग से रोकते हैं और फर्नेस सीलिंग को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाते हैं।
2. यह सुनिश्चित करना कि प्रतिरोध तार क्रूसिबल के तल के साथ समतल है, जिससे तल के पर्याप्त ताप की गारंटी होती है।
3. क्रूसिबल हीटिंग पर शीर्ष फाइबर कंबल सील के प्रभाव को कम करना, क्रूसिबल के शीर्ष पर पर्याप्त हीटिंग सुनिश्चित करना और कम तापमान ऑक्सीकरण के प्रभाव को कम करना।

सुधार 4: क्रूसिबल उपयोग प्रक्रियाओं को परिष्कृत करना

उपयोग से पहले, नमी को खत्म करने के लिए क्रूसिबल को भट्टी में 200 ℃ से कम तापमान पर 1-2 घंटे के लिए पहले से गरम कर लें। पहले से गरम करने के बाद, तापमान को तेजी से 850-900 ℃ तक बढ़ाएं, इस तापमान सीमा के भीतर ऑक्सीकरण को कम करने के लिए 300-600 ℃ के बीच रहने का समय कम करें। इसके बाद, तापमान को कार्यशील तापमान तक कम करें और सामान्य संचालन के लिए एल्यूमीनियम तरल पदार्थ डालें।

क्रूसिबल पर रिफाइनिंग एजेंटों के संक्षारक प्रभावों के कारण, सही उपयोग प्रोटोकॉल का पालन करें। नियमित रूप से स्लैग हटाना आवश्यक है और इसे तब किया जाना चाहिए जब क्रूसिबल गर्म हो, क्योंकि अन्यथा स्लैग को साफ करना चुनौतीपूर्ण हो जाता है। क्रूसिबल की तापीय चालकता और क्रूसिबल की दीवारों पर उम्र बढ़ने की उपस्थिति का सतर्क अवलोकन उपयोग के बाद के चरणों में महत्वपूर्ण है। अनावश्यक ऊर्जा हानि और एल्यूमीनियम तरल रिसाव से बचने के लिए समय पर प्रतिस्थापन किया जाना चाहिए।

3. सुधार परिणाम

बेहतर क्रूसिबल का विस्तारित जीवनकाल उल्लेखनीय है, जो लंबे समय तक तापीय चालकता बनाए रखता है, और सतह पर कोई दरार नहीं देखी जाती है। उपयोगकर्ता प्रतिक्रिया बेहतर प्रदर्शन का संकेत देती है, जिससे न केवल उत्पादन लागत में कमी आती है बल्कि उत्पादन दक्षता में भी उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

4. निष्कर्ष

1. आइसोस्टैटिक प्रेस्ड क्ले ग्रेफाइट क्रूसिबल प्रदर्शन के मामले में पारंपरिक क्रूसिबल से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
2. इष्टतम प्रदर्शन के लिए भट्ठी की संरचना क्रूसिबल के आकार और संरचना से मेल खाना चाहिए।
3. क्रूसिबल का उचित उपयोग इसके जीवनकाल को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, उत्पादन लागत को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करता है।

क्रूसिबल फर्नेस प्रौद्योगिकी के सावधानीपूर्वक अनुसंधान और अनुकूलन के माध्यम से, बेहतर प्रदर्शन और जीवनकाल उत्पादन दक्षता और लागत बचत में वृद्धि में महत्वपूर्ण योगदान देता है।