आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग तंत्रज्ञानाच्या आगमनाने ग्रेफाइट क्रूसिबल उत्पादनात लक्षणीयरीत्या विकास झाला आहे, ज्यामुळे ते जागतिक स्तरावर सर्वात प्रगत तंत्र म्हणून ओळखले जाते. पारंपारिक रॅमिंग पद्धतींच्या तुलनेत, आयसोस्टॅटिक प्रेसिंगमुळे एकसमान पोत, उच्च घनता, ऊर्जा कार्यक्षमता आणि ऑक्सिडेशनला उत्कृष्ट प्रतिकार असलेले क्रूसिबल तयार होतात. मोल्डिंग दरम्यान उच्च दाबाचा वापर क्रूसिबलच्या पोतमध्ये लक्षणीय वाढ करतो, छिद्र कमी करतो आणि त्यानंतर थर्मल चालकता आणि गंज प्रतिरोध वाढवतो, जसे आकृती १ मध्ये दर्शविले आहे. आयसोस्टॅटिक वातावरणात, क्रूसिबलच्या प्रत्येक भागावर एकसमान मोल्डिंग दाब येतो, ज्यामुळे संपूर्ण सामग्रीची सुसंगतता सुनिश्चित होते. आकृती २ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे ही पद्धत पारंपारिक रॅमिंग प्रक्रियेपेक्षा चांगली कामगिरी करते, ज्यामुळे क्रूसिबलच्या कामगिरीत लक्षणीय सुधारणा होते.
१. समस्या विधान
रॅम्ड ग्रेफाइट क्रूसिबल्स वापरणाऱ्या अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या इन्सुलेशन रेझिस्टन्स वायर क्रूसिबल फर्नेसच्या संदर्भात एक चिंता निर्माण होते, ज्याचे आयुष्य अंदाजे ४५ दिवस असते. फक्त २० दिवसांच्या वापरानंतर, थर्मल चालकतेमध्ये लक्षणीय घट दिसून येते, त्यासोबत क्रूसिबलच्या बाह्य पृष्ठभागावर सूक्ष्म क्रॅक येतात. वापराच्या नंतरच्या टप्प्यात, थर्मल चालकतेमध्ये तीव्र घट दिसून येते, ज्यामुळे क्रूसिबल जवळजवळ अ-वाहक बनते. याव्यतिरिक्त, पृष्ठभागावर अनेक भेगा पडतात आणि ऑक्सिडेशनमुळे क्रूसिबलच्या वरच्या भागात रंग बदलतो.
आकृती ३ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, क्रूसिबल फर्नेसची तपासणी केल्यावर, रचलेल्या रेफ्रेक्ट्री विटांनी बनलेला बेस वापरला जातो, ज्यामध्ये रेझिस्टन्स वायरचा सर्वात खालचा हीटिंग एलिमेंट बेसपासून १०० मिमी वर असतो. क्रूसिबलचा वरचा भाग एस्बेस्टोस फायबर ब्लँकेट वापरून सील केला जातो, जो बाहेरील काठापासून सुमारे ५० मिमी अंतरावर ठेवला जातो, ज्यामुळे क्रूसिबलच्या वरच्या आतील काठावर लक्षणीय ओरखडा दिसून येतो.
२. नवीन तांत्रिक सुधारणा
सुधारणा १: आयसोस्टॅटिक प्रेस्ड क्ले ग्रेफाइट क्रूसिबलचा अवलंब (कमी-तापमान ऑक्सिडेशन प्रतिरोधक ग्लेझसह)
या क्रूसिबलचा वापर अॅल्युमिनियम मिश्र धातु इन्सुलेशन भट्टीमध्ये, विशेषतः ऑक्सिडेशन प्रतिरोधनाच्या बाबतीत, त्याचा वापर लक्षणीयरीत्या वाढवतो. ग्रेफाइट क्रूसिबल सामान्यतः ४०० ℃ पेक्षा जास्त तापमानात ऑक्सिडायझेशन होतात, तर अॅल्युमिनियम मिश्र धातु भट्टीचे इन्सुलेशन तापमान ६५० ते ७०० ℃ दरम्यान असते. कमी-तापमानाचे ऑक्सिडेशन-प्रतिरोधक ग्लेझ असलेले क्रूसिबल ६०० ℃ पेक्षा जास्त तापमानात ऑक्सिडेशन प्रक्रिया प्रभावीपणे मंद करू शकतात, ज्यामुळे दीर्घकाळापर्यंत उत्कृष्ट थर्मल चालकता सुनिश्चित होते. त्याच वेळी, ते ऑक्सिडेशनमुळे होणारी ताकद कमी होण्यास प्रतिबंध करते, क्रूसिबलचे आयुष्य वाढवते.
सुधारणा २: क्रूसिबल सारख्याच मटेरियलच्या ग्रेफाइटचा वापर करणारे फर्नेस बेस
आकृती ४ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, क्रूसिबलसारख्याच मटेरियलचा ग्रेफाइट बेस वापरल्याने गरम प्रक्रियेदरम्यान क्रूसिबलच्या तळाशी एकसमान गरमी होते. हे असमान गरमीमुळे होणारे तापमान ग्रेडियंट कमी करते आणि असमान तळाच्या गरमीमुळे होणाऱ्या क्रॅकची प्रवृत्ती कमी करते. समर्पित ग्रेफाइट बेस क्रूसिबलला स्थिर आधार देण्याची हमी देतो, त्याच्या तळाशी संरेखित करतो आणि ताण-प्रेरित फ्रॅक्चर कमी करतो.
सुधारणा ३: भट्टीचे स्थानिक संरचनात्मक सुधारणा (आकृती ४)
- भट्टीच्या कव्हरची आतील धार सुधारली आहे, ज्यामुळे क्रूसिबलच्या वरच्या भागावर होणारा झीज प्रभावीपणे टाळता येतो आणि भट्टीच्या सीलिंगमध्ये लक्षणीय वाढ होते.
- क्रूसिबलच्या तळाशी रेझिस्टन्स वायर समतल असल्याची खात्री करणे, ज्यामुळे तळ पुरेसा गरम होईल याची हमी मिळते.
- क्रूसिबल हीटिंगवर टॉप फायबर ब्लँकेट सीलचा प्रभाव कमी करणे, क्रूसिबलच्या वरच्या भागात पुरेसे गरम करणे सुनिश्चित करणे आणि कमी-तापमानाच्या ऑक्सिडेशनचे परिणाम कमी करणे.
सुधारणा ४: क्रूसिबल वापर प्रक्रियांचे परिष्करण
वापरण्यापूर्वी, ओलावा काढून टाकण्यासाठी क्रूसिबलला भट्टीत २०० डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमानात १-२ तासांसाठी प्रीहीट करा. प्रीहीट केल्यानंतर, तापमान वेगाने ८५०-९०० डिग्री सेल्सिअस पर्यंत वाढवा, या तापमान श्रेणीतील ऑक्सिडेशन कमी करण्यासाठी ३००-६०० डिग्री सेल्सिअस दरम्यान राहण्याचा वेळ कमीत कमी करा. त्यानंतर, तापमान कार्यरत तापमानापर्यंत कमी करा आणि सामान्य ऑपरेशनसाठी अॅल्युमिनियम द्रव पदार्थ घाला.
क्रूसिबलवर रिफायनिंग एजंट्सच्या संक्षारक परिणामांमुळे, योग्य वापराच्या नियमांचे पालन करा. नियमित स्लॅग काढून टाकणे आवश्यक आहे आणि क्रूसिबल गरम असताना ते केले पाहिजे, कारण अन्यथा स्लॅग साफ करणे आव्हानात्मक बनते. वापराच्या नंतरच्या टप्प्यात क्रूसिबलच्या थर्मल चालकतेचे आणि क्रूसिबलच्या भिंतींवर वृद्धत्वाचे निरीक्षण करणे अत्यंत महत्वाचे आहे. अनावश्यक ऊर्जा हानी आणि अॅल्युमिनियम द्रव गळती टाळण्यासाठी वेळेवर बदल केले पाहिजेत.
३. सुधारणा परिणाम
सुधारित क्रूसिबलचे वाढलेले आयुष्यमान उल्लेखनीय आहे, ज्यामुळे पृष्ठभागावर क्रॅकिंग न होता दीर्घकाळापर्यंत थर्मल चालकता टिकून राहते. वापरकर्त्यांच्या अभिप्रायामुळे सुधारित कामगिरी दिसून येते, ज्यामुळे केवळ उत्पादन खर्च कमी होत नाही तर उत्पादन कार्यक्षमता देखील लक्षणीयरीत्या वाढते.
४. निष्कर्ष
- समस्थानिक दाबलेल्या मातीच्या ग्रेफाइट क्रूसिबल कामगिरीच्या बाबतीत पारंपारिक क्रूसिबलपेक्षा जास्त कामगिरी करतात.
- चांगल्या कामगिरीसाठी भट्टीची रचना क्रूसिबलच्या आकार आणि संरचनेशी जुळली पाहिजे.
- क्रूसिबलचा योग्य वापर त्याचे आयुष्यमान लक्षणीयरीत्या वाढवतो, उत्पादन खर्च प्रभावीपणे नियंत्रित करतो.
क्रूसिबल फर्नेस तंत्रज्ञानाच्या बारकाईने संशोधन आणि ऑप्टिमायझेशनद्वारे, वाढीव कार्यक्षमता आणि आयुष्यमान उत्पादन कार्यक्षमता आणि खर्च बचतीत लक्षणीय योगदान देते.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-२४-२०२३