वैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में वैक्यूम डीगैसिंग का कार्य सिद्धांत

दवैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसएक विशेष प्रकार का औद्योगिक भट्ठी है जिसे वैक्यूम परिस्थितियों में धातुओं को पिघलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वैक्यूम आर्क पिघलने के सिद्धांत पर काम करना,यह एक छोटी चाप ऑपरेशन प्राप्त करने के लिए उच्च वर्तमान और कम वोल्टेज का उपयोग करता है, जो इसकी अद्वितीय पिघलने की प्रक्रिया के लिए आवश्यक है।

वैक्यूम आर्क डिस्चार्ज की मूल बातें

वैक्यूम आर्क फर्नेस के केंद्र में गैस आर्क डिस्चार्ज की घटना है। इस प्रक्रिया की विशेषता इलेक्ट्रोड के बीच अत्यंत कम वोल्टेज है,फिर भी यह गैस के माध्यम से पारित करने के लिए एक अपेक्षाकृत बड़ी धारा की अनुमति देता हैनतीजतन, आर्क क्षेत्र के भीतर तापमान लगभग 5000K तक बढ़ जाता है। इस सेटअप में देखा गया बड़ा वर्तमान घनत्व दो प्राथमिक स्रोतों से आता हैःथर्मियोनिक उत्सर्जन और इलेक्ट्रॉनों का स्व उत्सर्जन.

नकारात्मक इलेक्ट्रोड के चारों ओर, सकारात्मक आयनों की एक परत बनती है, जो एक मजबूत विद्युत क्षेत्र पैदा करती है। यह क्षेत्र कैथोड को स्वचालित रूप से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करने के लिए प्रेरित करता है,जो फिर दो इलेक्ट्रोड के बीच गैस अणुओं के साथ टकरा, उन्हें आयनित। यह आयनिकरण प्रक्रिया अतिरिक्त सकारात्मक आयनों और माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों उत्पन्न करती है। विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में,इन आवेशित कणों कैथोड और एनोड के साथ टकराविशेष रूप से कैथोड का तापमान एनोड के तापमान से कम रहता है क्योंकि ऊर्जा का एक हिस्सा इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन में खर्च होता है। इसके अतिरिक्त, कैथोड का तापमान एनोड के तापमान से कम रहता है क्योंकि ऊर्जा का एक हिस्सा इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन में खर्च होता है।कुछ सकारात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों का पुनर्मिलन उच्च तापमान में योगदान देता है.

वैक्यूम आर्क फ्यूजिंग की परिचालन विशेषताएं

वैक्यूम आर्क पिघलना एक लघु आर्क ऑपरेशन है जिसमें आम तौर पर 22 से 65 वोल्ट तक आर्क वोल्टेज शामिल होता है,20 से 50 मिलीमीटर की एक इसी तरह की चाप लंबाई के साथ (बाद में बड़े बैंगन के लिए लागू)यह सेटअप वैक्यूम वातावरण के भीतर कुशल और नियंत्रित पिघलने को सुनिश्चित करता है।

ऐतिहासिक विकास और औद्योगिक स्वीकृति

वैक्यूम आर्क भट्टियों की यात्रा 1839 में सफल प्लेटिनम तार पिघलने के प्रयोग से शुरू हुई।.१९५३ तक, वैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस ने औद्योगिक उत्पादन में अपना रास्ता बना लिया था।संयुक्त राज्य अमेरिका और कई यूरोपीय देशों ने गैर-उपयोगी भट्टियों में टाइटेनियम को पिघलाना जारी रखा, जबकि 1955 ने डिस्पोजेबल भट्टियों का उपयोग करके इस्पात उत्पादन की शुरुआत की। 1960 के आसपास, उपभोग्य भट्टियों द्वारा उत्पादित इस्पात बैंगन का वजन 30 टन से अधिक हो गया,एक महत्वपूर्ण प्रगति का संकेतआज कंगसाई जैसी कंपनियों द्वारा निर्मित वैक्यूम उपभोग्य भट्टियां इस विकास की प्रवृत्ति का उदाहरण हैं, जिसमें साझा मुख्य बिजली आपूर्ति, वैक्यूम सिस्टम,उत्पादन दक्षता और उपकरण उपयोग को बढ़ाने के लिए दो भट्टियों के बीच स्वचालित नियंत्रण प्रणाली.

वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट के फायदे

वैक्यूम वातावरण में वर्कपीस या सामग्रियों का हीट ट्रीटमेंट कई फायदे प्रदान करता है। यह ऑक्सीकरण और डेकार्बराइजेशन को रोककर उपकरण और मोल्ड के सेवा जीवन को बढ़ाता है,एक उज्ज्वल सतह परिष्करण के परिणामस्वरूप, न्यूनतम विरूपण, ऊर्जा की बचत और प्रदूषण मुक्त संचालन। इसके अलावा, वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट सामग्री के यांत्रिक और धातु विज्ञान गुणों को बदल सकता है,अपने समग्र प्रदर्शन में सुधार करना.

वैक्यूम पिघलने वाली भट्टियों के फायदे

वैक्यूम पिघलने वाली भट्टियों का उपयोग मुख्यतः प्रतिक्रियाशील और अघुलनशील धातुओं, कठोर मिश्र धातुओं, चुंबकीय सामग्री और स्टेनलेस स्टील के पिघलने के लिए किया जाता है।कम दबाव (डेकोम्प्रेशन) की स्थिति में काम करनाइन भट्टियों के कई मुख्य लाभ हैंः

1. गैस निकालना: वैक्यूम वातावरण से अवशोषित गैसों को हटाने में आसानी होती है और पिघलने के बाद के चरणों में काफी सिकुड़ने में मदद मिलती है।
2. अशुद्धता का शुद्धिकरण: वैक्यूम से सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम और उनके ऑक्साइड जैसे अशुद्धियों को बाहर निकालने में मदद मिलती है, जिससे सामग्री शुद्ध होती है।
3. बढ़ी हुई गीलापन: वैक्यूम तरल चरण के पिघलने की गीलापन में सुधार करता है, पिघलने की प्रक्रिया के दौरान सिकुड़ने में मदद करता है और मिश्र धातु की संरचना को परिष्कृत करता है।
4. निष्क्रिय वातावरण: जब अन्य प्राथमिक या निष्क्रिय गैसें अनुपयुक्त होती हैं, या जब सामग्री डीकार्बराइजेशन और कार्बराइजेशन के लिए प्रवण होती है, तो एक वैक्यूम फ्यूजिंग फर्नेस एक आदर्श समाधान प्रदान करता है।
5. प्रदूषण में कमी: वैक्यूम पिघलने से पानी, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसे हानिकारक वायुमंडलीय घटकों से उत्पाद के प्रदूषण को कम किया जाता है।इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन में -40°C की ओस बिंदु प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण है, जबकि कुछ सौ पा पर वैक्यूम पिघलने से समकक्ष रूप से शुद्धता का यह स्तर प्राप्त होता है।

संक्षेप में, वैक्यूम इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस धातुओं को पिघलने के लिए एक परिष्कृत और कुशल साधन प्रदान करने के लिए वैक्यूम आर्क डिस्चार्ज के सिद्धांतों का लाभ उठाते हैं,सामग्री की गुणवत्ता के मामले में कई फायदे के साथ, उत्पादन दक्षता और पर्यावरण प्रभाव।

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