वैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस: वैक्यूम वातावरण में संचालन

एकविद्युत चाप भट्ठीयह गैस आर्क डिस्चार्ज कई प्रमुख विशेषताओं के द्वारा प्रतिष्ठित हैः इलेक्ट्रोड के बीच एक कम वोल्टेज,गैस के माध्यम से गुजरने वाला एक महत्वपूर्ण धारा, एक उज्ज्वल सफेद प्रकाश उत्सर्जन, और एक अत्यंत उच्च चाप तापमान, लगभग 5000K तक पहुँचता है। इस तरह के डिस्चार्ज में देखा गया प्रचंड वर्तमान घनत्व दो प्राथमिक स्रोतों से आता हैःकैथोड से थर्मोनिक उत्सर्जन और स्वतः इलेक्ट्रॉन उत्सर्जनविशेष रूप से, कैथोड के समीप एक सकारात्मक आयन परत की उपस्थिति एक शक्तिशाली विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करती है, जिससे कैथोड सक्रिय रूप से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करता है।

जैसे-जैसे ये इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रोड के निकट गैस अणुओं से टकराते हैं, वे उन्हें आयनित करते हैं, जिससे सकारात्मक आयनों और माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों की एक महत्वपूर्ण मात्रा का उत्पादन होता है।विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, ये आवेशित कण कैथोड और एनोड के साथ अलग से टकराते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च तापमान का उत्पादन होता है। विशेष रूप से, इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन में खर्च की गई ऊर्जा के कारण,कैथोड आम तौर पर एनोड की तुलना में एक कम तापमान बनाए रखता हैइसके अतिरिक्त, सकारात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों से संयुक्त गर्मी रिलीज के कारण इलेक्ट्रोड के बीच उच्च तापमान उत्पन्न हो सकता है।

वैक्यूम आर्क फर्नेस औद्योगिक फर्नेस हैं जो धातु के पिघलने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग करते हैं। जब एक विद्युत आर्क फर्नेस वैक्यूम वातावरण के भीतर संचालित होता है,इसे वैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस कहा जाता हैएक वैक्यूम आर्क फर्नेस में पिघलने की प्रक्रिया में उच्च धाराएं और निम्न वोल्टेज शामिल होते हैं, जो आमतौर पर एक छोटी आर्क के साथ काम करते हैं। आम तौर पर आर्क वोल्टेज 22 से 65V तक होता है,20 से 50 मिमी की एक इसी तरह की चाप लंबाई के साथ (बाद में बड़े बैंगन के लिए लागू होता है).

1839 में प्लेटिनम तार के सफल पिघलने के बाद से, शोधकर्ताओं ने बाद की शताब्दी को अग्निरोधक धातुओं के पिघलने की खोज के लिए समर्पित किया है। 1953 में,वैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस को औद्योगिक अनुप्रयोगों में आधिकारिक तौर पर पेश किया गया था1956 तक, टाइटैनियम को संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप के अधिकांश भाग में गैर-उपभोग्य भट्टियों में पिघलाया गया था, जबकि स्टील को 1955 से उपभोग्य भट्टियों में पिघलाया गया था।स्व-उपभोग भट्टियों द्वारा उत्पादित स्टील बैंग्स का वजन 30 टन से अधिक था, इस तकनीक के विकास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।

वर्तमान में, उत्पादन दक्षता और उपकरण उपयोग को बढ़ाने के लिए, दोनों प्रकार की भट्टियां अक्सर एक आम मुख्य बिजली आपूर्ति, वैक्यूम प्रणाली और सक्रिय नियंत्रण प्रणाली साझा करती हैं।वर्कपीस (या सामग्री) का वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट कई फायदे प्रदान करता है, जिसमें घटकों और मोल्ड की बेहतर सेवा जीवन, ऑक्सीकरण और decarburization से मुक्त, चिकनी सतह खत्म, न्यूनतम विरूपण, ऊर्जा की बचत, पर्यावरण के अनुकूल,और यांत्रिक और धातु विज्ञान गुणों को संशोधित करने की क्षमता.

संक्षेप में, the vacuum electric arc furnace represents a sophisticated industrial tool that leverages the principles of gas arc discharge within a vacuum environment to achieve efficient and high-quality metal smelting and heat treatment processes.

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