December 1, 2025
मुख्य कीवर्ड:मध्यम आवृत्ति भट्टी, इंडक्शन मेल्टिंग भट्टी, कास्टिंग मेल्टिंग, धातु गलाने का उपकरण
एक मध्यम आवृत्ति मेल्टिंग भट्टी एक उपकरण है जो धातु को पिघलाने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत का उपयोग करता है। यह तीन-फेज एसी पावर (50 हर्ट्ज) को मध्यम आवृत्ति पावर सप्लाई के माध्यम से सिंगल-फेज मध्यम आवृत्ति (आमतौर पर 150-10,000 हर्ट्ज) एसी पावर में परिवर्तित करता है, जिसे फिर इंडक्शन कॉइल (भट्टी बॉडी) तक पहुंचाया जाता है। यह धातु के चार्ज के भीतर शक्तिशाली एडी करंट को प्रेरित करता है, जो हीटिंग और पिघलने को प्राप्त करने के लिए धातु के अपने विद्युत प्रतिरोध का उपयोग करता है।
बुनियादी कार्य सिद्धांत:
पावर रूपांतरण: मध्यम आवृत्ति पावर सप्लाई सिस्टम मुख्य पावर को आवश्यक मध्यम आवृत्ति एसी पावर में रेक्टिफाई और इनवर्ट करता है।
अल्टरनेटिंग चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना: मध्यम आवृत्ति करंट पानी से ठंडा होने वाले तांबे की ट्यूब इंडक्शन कॉइल से गुजरता है, जिससे तेजी से बदलता हुआ, मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
एडी करंट के माध्यम से हीटिंग: यह चुंबकीय क्षेत्र भट्टी क्रूसिबल के भीतर धातु चार्ज (एक कंडक्टर होना चाहिए) में प्रवेश करता है, जिससे इसके अंदर भारी एडी करंट प्रेरित होता है।
धातु का पिघलना: धातु सामग्री के विद्युत प्रतिरोध के कारण, एडी करंट तीव्र जूल गर्मी उत्पन्न करते हैं, जिससे धातु सामग्री स्वयं तेजी से गर्म होती है जब तक कि वह पिघल नहीं जाती।
विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी: अल्टरनेटिंग चुंबकीय क्षेत्र पिघले हुए धातु पर एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय बल भी लगाता है, जिससे यह भट्टी के अंदर स्वाभाविक रूप से हिलता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक समान संरचना और तापमान होता है।
पारंपरिक कपोला भट्टियों या मुख्य आवृत्ति मेल्टिंग भट्टियों की तुलना में, मध्यम आवृत्ति भट्टियां भारी लाभ प्रदान करती हैं:
| विशेषता | मध्यम आवृत्ति मेल्टिंग भट्टी | कपोला भट्टी |
|---|---|---|
| थर्मल दक्षता | उच्च (≥90%) | कम (30%-50%) |
| पिघलने की गति | तेज़, चार्ज पर सीधे कार्य करता है | धीमा, कोक दहन पर निर्भर करता है |
| तत्व बर्न-ऑफ | बहुत कम, उच्च मिश्र धातु उपज | महत्वपूर्ण, विशेष रूप से Si, Mn के लिए |
| तापमान नियंत्रण | सटीक, अल्ट्रा-उच्च तापमान पिघलने में सक्षम | सटीक रूप से नियंत्रित करना मुश्किल |
| पर्यावरण पर प्रभाव | स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल, कम शोर, कोई अपशिष्ट गैस नहीं | भारी प्रदूषणकारी, बहुत धूल और निकास |
| लचीलापन | उच्च, किसी भी समय शुरू/बंद किया जा सकता है, आसान मिश्र धातु परिवर्तन | कम, निरंतर संचालन की आवश्यकता होती है |
| पिघले हुए धातु की गुणवत्ता | समान संरचना, उच्च शुद्धता (विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी है) | उच्च सल्फर सामग्री, कई अशुद्धियाँ |
मुख्य लाभों का सारांश:
उच्च दक्षता और ऊर्जा बचत: उच्च तापीय दक्षता, तेज़ पिघलने की गति, कम विशिष्ट बिजली की खपत।
उत्कृष्ट पिघलने की गुणवत्ता: कम तत्व बर्न-ऑफ (विशेष रूप से C, Si नियंत्रण के लिए फायदेमंद), समान संरचना, कम गैस और समावेशन सामग्री।
परिचालन लचीलापन: धातु को टैप करने और स्लैग हटाने के लिए भट्टी बॉडी को झुकाया जा सकता है; किसी भी समय शुरू या बंद किया जा सकता है, बहु-विविधता, छोटे बैच उत्पादन शेड्यूल के लिए अत्यधिक उपयुक्त।
पर्यावरण के अनुकूल: लगभग कोई धुआं, धूल या हानिकारक गैस उत्सर्जन नहीं, कार्य वातावरण में काफी सुधार करता है, पर्यावरण नियमों का अनुपालन करता है।
उच्च डिग्री स्वचालन: पूरी तरह से या अर्ध-स्वचालित उत्पादन प्राप्त करने के लिए चार्जिंग, तापमान माप और डालने की प्रणालियों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
एक पूर्ण मध्यम आवृत्ति मेल्टिंग भट्टी प्रणाली में आमतौर पर शामिल हैं:
मध्यम आवृत्ति पावर सप्लाई कैबिनेट: कोर, एसी-डीसी-एसी रूपांतरण प्रक्रिया करता है, भट्टी बॉडी को ऊर्जा प्रदान करता है।
क्षतिपूर्ति संधारित्र बैंक: प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति प्रदान करता है, सिस्टम के पावर फैक्टर और दक्षता में सुधार करता है।
भट्टी बॉडी (इंडक्शन कॉइल और लाइनिंग):
इंडक्शन कॉइल: आयताकार खोखली तांबे की ट्यूबों से घाव, पानी से ठंडा।
भट्टी लाइनिंग: कॉइल के अंदर स्थित, दुर्दम्य सामग्री से भरा हुआ, पिघलने के कंटेनर के रूप में कार्य करता है। इसकी गुणवत्ता और जीवनकाल महत्वपूर्ण हैं।
पानी ठंडा करने की प्रणाली: बिजली की आपूर्ति, कॉइल, कैपेसिटर आदि के लिए शीतलन प्रदान करता है; सुरक्षित उपकरण संचालन के लिए जीवन रेखा।
भट्टी झुकाव प्रणाली: पिघले हुए धातु को टैप करने के लिए भट्टी बॉडी को झुकाने के लिए हाइड्रोलिक या इलेक्ट्रिक तंत्र।
स्वचालित चार्जिंग सिस्टम (वैकल्पिक): भट्टी चार्ज के स्वचालित जोड़ को सक्षम करता है।
मध्यम आवृत्ति मेल्टिंग भट्टियों का उपयोग फाउंड्री उद्योग में पिघलने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है:
ढलवां लोहा: ग्रे आयरन, डक्टाइल आयरन, मिश्र धातु ढलवां लोहा, आदि।
ढलवां इस्पात: कार्बन स्टील, मिश्र धातु इस्पात, स्टेनलेस स्टील, आदि।
गैर-लौह धातु: तांबा, एल्यूमीनियम, जस्ता, सीसा और उनकी मिश्र धातुएँ, आदि।
वे लगभग सभी कास्टिंग क्षेत्रों को कवर करते हैं जिनमें पिघले हुए धातु की आवश्यकता होती है, जैसे ऑटोमोटिव पार्ट्स, इंजीनियरिंग मशीनरी, पंप और वाल्व, पाइप फिटिंग, हार्डवेयर टूल, आदि।
भट्टी लाइनिंग सामग्री और रैमिग:
सामग्री चयन: पिघलने वाली धातु के आधार पर चुना गया। उदाहरण के लिए, मैग्नेशिया-आधारित या सिलिका-आधारित सूखी कंपन योग्य सामग्री लोहा/इस्पात के लिए; तांबे के लिए ग्रेफाइट क्रूसिबल या सिलिका-आधारित लाइनिंग; एल्यूमीनियम के लिए एल्यूमिना-सिलिकेट दुर्दम्य।
जीवनकाल और सुरक्षा: भट्टी लाइनिंग एक उपभोज्य है और इसे नियमित रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। लाइनिंग में दरारें या अत्यधिक पतला होना ब्रेकआउट दुर्घटना (पिघला हुआ धातु लाइनिंग में प्रवेश करता है, कॉइल को नुकसान पहुंचाता है), जो बहुत खतरनाक है।
प्रारंभिक चार्ज ("कोल्ड स्टार्ट"):
एक मध्यम आवृत्ति भट्टी खाली शुरू नहीं हो सकती; एडी करंट के लिए एक बंद सर्किट बनाने के लिए एक निश्चित मात्रा में धातु चार्ज (अधिमानतः भारी टुकड़े) लोड किया जाना चाहिए। अक्सर, पिछली पिघल से बचा हुआ एक "प्रारंभिक ब्लॉक" उपयोग किया जाता है।
पावर और आवृत्ति चयन:
पावर: पिघलने की गति निर्धारित करता है। उत्पादन चक्र और भट्टी क्षमता के आधार पर चयनित।
आवृत्ति: हीटिंग दक्षता और प्रवेश गहराई को प्रभावित करता है। मूल सिद्धांत यह है: उच्च प्रतिरोधकता की छोटी क्षमता वाली धातुओं (जैसे, स्टील, एल्यूमीनियम) को पिघलाने के लिए, उच्च आवृत्ति बेहतर है; कम प्रतिरोधकता की बड़ी क्षमता वाली धातुओं (जैसे, तांबा, लोहा) को पिघलाने के लिए, कम आवृत्ति बेहतर है।
Q1: मध्यम आवृत्ति भट्टी में "ब्रेकआउट" क्या है? इसे कैसे रोकें? A1: एक "ब्रेकआउट" एक प्रमुख सुरक्षा घटना है जहां पिघला हुआ धातु एक समझौता भट्टी लाइनिंग के कारण लीक हो जाता है, जिससे इंडक्शन कॉइल नष्ट हो जाता है। निवारक उपाय:
उच्च गुणवत्ता वाली दुर्दम्य सामग्री का उपयोग करें और लाइनिंग के पेशेवर, मानकीकृत रैमिग और सिंटरिंग सुनिश्चित करें।
प्रत्येक पिघलने से पहले पहनने के लिए लाइनिंग का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करें और इसकी मोटाई को मापें।
चार्ज को लाइनिंग को प्रभावित करने से बचें; सुरक्षा के लिए भट्टी की दीवारों पर स्लैग को बनने दें।
लाइनिंग के उपयोग और प्रतिस्थापन के लिए सख्त प्रक्रियाएं स्थापित करें।
Q2: क्या मध्यम आवृत्ति भट्टी का पावर ग्रिड पर बड़ा प्रभाव पड़ता है? A2: प्रभाव महत्वपूर्ण हो सकता है। इसकी उच्च शक्ति के कारण, शुरू करने और संचालन से हार्मोनिक्स और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रभाव उत्पन्न हो सकते हैं, जिससे ग्रिड की गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है। आधुनिक मध्यम आवृत्ति पावर सप्लाई अक्सर 12-पल्स रेक्टिफिकेशन जैसी तकनीकों का उपयोग करते हैं और इस मुद्दे को प्रभावी ढंग से कम करने के लिए हार्मोनिक फिल्टर / प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति डिवाइस (SVC/SVG) जोड़ते हैं।
Q3: क्या मध्यम आवृत्ति भट्टियों से विद्युत चुम्बकीय विकिरण मनुष्यों के लिए हानिकारक है? A3: जब उपकरण अनुपालन करता है, सही ढंग से स्थापित होता है, और सुरक्षित ऑपरेटिंग दूरी बनाए रखी जाती है, तो चुंबकीय क्षेत्र की ताकत आमतौर पर अंतर्राष्ट्रीय दिशानिर्देशों (जैसे, ICNIRP) द्वारा निर्धारित सार्वजनिक जोखिम सीमाओं से कम होती है, जिससे यह मनुष्यों के लिए सुरक्षित हो जाता है। हालांकि, यह अनुशंसा की जाती है कि ऑपरेटर लंबे समय तक भट्टी बॉडी और बिजली की आपूर्ति के ठीक बगल में खड़े होने से बचें।
