अवलोकन: ग्रेफाइट क्रूसिबल

अवलोकन
ग्रेफाइट क्रूसिबलयह मुख्य कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट से बना है और बाइंडर के रूप में प्लास्टिक रिफ्रैक्टरी क्ले या कार्बन से संसाधित होता है। इसमें उच्च तापमान प्रतिरोध, प्रबल तापीय चालकता, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और लंबी सेवा जीवन जैसी विशेषताएँ हैं। उच्च तापमान पर उपयोग के दौरान, इसका तापीय विस्तार गुणांक छोटा होता है और इसमें तेज़ शीतलन और तापन के लिए एक निश्चित तनाव प्रतिरोध क्षमता होती है। इसमें अम्लीय और क्षारीय विलयनों के प्रति प्रबल संक्षारण प्रतिरोध, उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता होती है और पिघलने की प्रक्रिया के दौरान किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है। ग्रेफाइट क्रूसिबल की भीतरी दीवार चिकनी होती है, और पिघले हुए धातु के तरल पदार्थ का रिसाव और क्रूसिबल की भीतरी दीवार से चिपकना आसान नहीं होता है, जिससे धातु के तरल पदार्थ में अच्छी प्रवाहशीलता और ढलाई क्षमता होती है, जो ढलाई और विभिन्न सांचों के निर्माण के लिए उपयुक्त है। उपरोक्त उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण, ग्रेफाइट क्रूसिबल का व्यापक रूप से मिश्र धातु उपकरण स्टील और अलौह धातुओं और उनके मिश्र धातुओं के प्रगलन में उपयोग किया जाता है।

प्रकार
ग्रेफाइट क्रूसिबल का उपयोग मुख्य रूप से धातु सामग्री के पिघलने के लिए किया जाता है, जिन्हें दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट।
1) प्राकृतिक ग्रेफाइट
यह मुख्य रूप से प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट से मुख्य कच्चे माल के रूप में बनाया जाता है, जिसमें मिट्टी और अन्य दुर्दम्य कच्चे माल भी शामिल होते हैं। इसे आमतौर पर क्ले ग्रेफाइट क्रूसिबल कहा जाता है, जबकि कार्बन बाइंडर प्रकार का क्रूसिबल डामर को बाइंडर के रूप में इस्तेमाल करके बनाया जाता है। यह पूरी तरह से मिट्टी के सिंटरिंग बल द्वारा निर्मित होता है और इसे हुई क्ले बाइंडर प्रकार का क्रूसिबल कहा जाता है। पूर्व में बेहतर शक्ति और तापीय आघात प्रतिरोध होता है। इसका उपयोग स्टील, तांबा, तांबा मिश्र धातु और अन्य अलौह धातुओं के पिघलने के लिए किया जाता है, और इसके विभिन्न आकार और पिघलने की क्षमता 250 ग्राम से 500 किलोग्राम तक होती है।
इस प्रकार के क्रूसिबल में स्किमिंग चम्मच, ढक्कन, संयुक्त रिंग, क्रूसिबल सपोर्ट और स्टिरिंग रॉड जैसे सहायक उपकरण शामिल होते हैं।
2) कृत्रिम ग्रेफाइट
ऊपर बताए गए प्राकृतिक ग्रेफाइट क्रूसिबल में आमतौर पर लगभग 50% मिट्टी के खनिज होते हैं, जबकि कृत्रिम ग्रेफाइट क्रूसिबल में अशुद्धियाँ (राख की मात्रा) 1% से भी कम होती हैं, जिनका उपयोग उच्च-शुद्धता वाली धातुओं के शोधन के लिए किया जाता है। उच्च-शुद्धता वाले ग्रेफाइट भी उपलब्ध हैं जिनका विशेष शुद्धिकरण उपचार किया गया है (राख की मात्रा <20ppm)। कृत्रिम ग्रेफाइट क्रूसिबल का उपयोग अक्सर कम मात्रा में कीमती धातुओं, उच्च-शुद्धता वाली धातुओं, या उच्च गलनांक वाली धातुओं और ऑक्साइडों को पिघलाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग स्टील में गैस विश्लेषण के लिए क्रूसिबल के रूप में भी किया जा सकता है।

उत्पादन प्रक्रिया
ग्रेफाइट क्रूसिबल की निर्माण प्रक्रिया को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: हस्त मोल्डिंग, घूर्णी मोल्डिंग और संपीड़न मोल्डिंग। क्रूसिबल की गुणवत्ता प्रक्रिया मोल्डिंग विधि से निकटता से संबंधित है। निर्माण विधि क्रूसिबल बॉडी की संरचना, घनत्व, सरंध्रता और यांत्रिक शक्ति को निर्धारित करती है।
विशेष प्रयोजनों के लिए हाथ से ढाले गए क्रूसिबल रोटरी या कम्प्रेशन मोल्डिंग विधियों का उपयोग करके नहीं बनाए जा सकते। रोटरी मोल्डिंग और हाथ से मोल्डिंग के संयोजन से कुछ विशेष आकार के क्रूसिबल बनाए जा सकते हैं।
रोटरी मोल्डिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक रोटरी कैन मशीन मोल्ड को संचालित करती है और क्रूसिबल मोल्डिंग को पूरा करने के लिए मिट्टी को बाहर निकालने के लिए एक आंतरिक चाकू का उपयोग करती है।
संपीड़न मोल्डिंग, गतिज ऊर्जा के रूप में तेल के दबाव, पानी के दबाव या वायु के दबाव जैसे दबाव उपकरणों का उपयोग है, और क्रूसिबल बनाने के लिए स्टील के सांचों को प्लास्टिक के उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है। रोटरी मोल्डिंग विधि की तुलना में, इसमें सरल प्रक्रिया, छोटा उत्पादन चक्र, उच्च उपज और दक्षता, कम श्रम तीव्रता, कम मोल्डिंग नमी, कम क्रूसिबल संकोचन और छिद्रण, और उच्च उत्पाद गुणवत्ता और घनत्व जैसे लाभ हैं।

देखभाल और संरक्षण
ग्रेफाइट क्रूसिबल को नमी से बचाना चाहिए। ग्रेफाइट क्रूसिबल नमी से सबसे ज़्यादा डरते हैं, जिसका उनकी गुणवत्ता पर गहरा असर पड़ सकता है। अगर इन्हें नम क्रूसिबल के साथ इस्तेमाल किया जाए, तो इनमें दरारें, फटना, किनारा गिरना और नीचे गिरना हो सकता है, जिससे पिघली हुई धातु का नुकसान हो सकता है और यहाँ तक कि काम से जुड़ी दुर्घटनाएँ भी हो सकती हैं। इसलिए, ग्रेफाइट क्रूसिबल के भंडारण और उपयोग के दौरान नमी से बचाव पर ध्यान देना ज़रूरी है।
ग्रेफाइट क्रूसिबल के भंडारण के लिए गोदाम सूखा और हवादार होना चाहिए, और तापमान 50-60% की सापेक्ष आर्द्रता के साथ 5 ℃ और 25 ℃ के बीच बनाए रखा जाना चाहिए। नमी से बचने के लिए क्रूसिबल को ईंट की मिट्टी या सीमेंट की जमीन पर संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए। बल्क ग्रेफाइट क्रूसिबल को लकड़ी के फ्रेम पर रखा जाना चाहिए, अधिमानतः जमीन से 25-30 सेमी ऊपर; लकड़ी के बक्से, विकर बास्केट, या पुआल बैग में पैक, स्लीपरों को पैलेट के नीचे रखा जाना चाहिए, जमीन से 20 सेमी से कम नहीं। स्लीपरों पर महसूस की एक परत रखना नमी इन्सुलेशन के लिए अधिक अनुकूल है। स्टैकिंग की एक निश्चित अवधि के दौरान, निचली परत को उल्टा करना आवश्यक है, अधिमानतः ऊपरी और निचली परतों को एक दूसरे के सामने रखते हुए। संक्षेप में, लगातार स्टैकिंग से अच्छा नमी-प्रूफ प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है।