November 24, 2025
आधुनिक धातु विज्ञान उद्योग में एक प्रमुख उपकरण के रूप में, मध्यम आवृत्ति पिघलने वाली भट्टी का कार्य सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण को तापीय ऊर्जा रूपांतरण के साथ चतुराई से जोड़ता है। सीधे शब्दों में कहें तो, यह एक "इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसफार्मर" की तरह काम करता है, जो पिघलने को प्राप्त करने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से सीधे धातु के अंदर गर्मी उत्पन्न करता है। आइए इस प्रक्रिया में गहराई से उतरें।
मध्य आवृत्ति पिघलने वाली भट्टी के कार्यप्रवाह को पांच महत्वपूर्ण चरणों में संक्षेपित किया जा सकता है:
चरण 1: बिजली रूपांतरण तीन-चरण बिजली आवृत्ति एसी (50 हर्ट्ज) को एक रेक्टिफायर सर्किट के माध्यम से डीसी में परिवर्तित किया जाता है। यह प्रक्रिया एक अराजक भीड़ को व्यवस्थित पंक्तियों में व्यवस्थित करने के समान है, जो बाद के संचालन के लिए तैयारी करती है।
चरण 2: मध्यम आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए उलटा डीसी बिजली को एक इन्वर्टर द्वारा मध्यम आवृत्ति एसी (200-3000 हर्ट्ज) में परिवर्तित किया जाता है। हमारी टीम ने 2023 के एक मामले में पाया कि आवृत्ति को 1000 हर्ट्ज से 1500 हर्ट्ज तक अनुकूलित करने से पिघलने की दक्षता 12% बढ़ गई।
चरण 3: प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण मध्य आवृत्ति धारा प्रेरण कुंडल से होकर गुजरती है, जिससे एक उच्च-तीव्रता वाला प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। चुंबकीय प्रवाह रेखाएँ चार्ज में प्रवेश करती हैं, जिससे धातु के अंदर विद्युत चुम्बकीय प्रभाव उत्पन्न होते हैं।
चरण 4: भंवर धारा पीढ़ी और ताप प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र धातु के अंदर शक्तिशाली भंवर धाराएँ उत्पन्न करता है। जैसे ही ये भंवर धाराएँ धातु के विद्युत प्रतिरोध पर काबू पाती हैं, वे सीधे विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित कर देती हैं। दिलचस्प बात यह है कि गर्मी धातु के अंदर से ही उत्पन्न होती है, जो बाहरी ताप विधियों से मौलिक रूप से भिन्न है।
चरण 5: धातु पिघलने की प्रक्रिया जैसे-जैसे तापमान बढ़ता रहता है, धातु सामग्री क्रमिक रूप से ताप, चरण परिवर्तन और पिघलने के चरणों से गुजरती है, अंततः एक सजातीय पिघला हुआ तरल बन जाती है।
| विशेषता | मध्य आवृत्ति पिघलने वाली भट्टी | बिजली आवृत्ति पिघलने वाली भट्टी |
|---|---|---|
| ऑपरेटिंग आवृत्ति | 200-3000 हर्ट्ज | 50 हर्ट्ज |
| पावर घनत्व | उच्च (600-1000 किलोवाट/टन) | निम्न (300-500 किलोवाट/टन) |
| पिघलने की गति | तेज़ (बिजली आवृत्ति से 1.5x तेज़) | धीमा |
| ऊर्जा की खपत | कम (520-580 kWh/टन) | उच्च (600-650 kWh/टन) |
| हलचल प्रभाव | मजबूत विद्युत चुम्बकीय हलचल, समान संरचना | कमजोर हलचल, पृथक्करण की संभावना |
| स्टार्ट-अप प्रदर्शन | आसान कोल्ड चार्ज स्टार्ट-अप | पिघले हुए स्टार्टर पैड की आवश्यकता होती है |
मध्य आवृत्ति पिघलने वाली भट्टियाँ उद्योग की मुख्यधारा क्यों बन गई हैं, इसका कारण उनके कई तकनीकी लाभों में निहित है:
उच्च पिघलने की दक्षता:यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी के आंकड़ों के अनुसार, मध्यम आवृत्ति पिघलने से बिजली आवृत्ति पिघलने की तुलना में 15%-20% अधिक ऊर्जा की बचत होती है।
सटीक तापमान नियंत्रण:±5°C नियंत्रण सटीकता विशेष मिश्र धातुओं की आवश्यकताओं को पूरा करती है।
उत्कृष्ट संरचना एकरूपता:मजबूत विद्युत चुम्बकीय हलचल मिश्र धातु तत्वों के समान वितरण को सुनिश्चित करती है।
उच्च परिचालन लचीलापन:किसी भी समय शुरू और बंद किया जा सकता है, छोटे बैच, बहु-विविधता उत्पादन के लिए उपयुक्त।
कम धातु हानि:ऑक्सीकरण हानि बिजली आवृत्ति भट्टियों की तुलना में 1.5%-2.5% कम हो जाती है।
पर्यावरण के अनुकूल संचालन:30% से अधिक धूल उत्सर्जन कम करता है।
उच्च स्वचालन स्तर:पूरी तरह से कंप्यूटर-नियंत्रित, संचालित करने में आसान।
छोटा पदचिह्न:एक ही क्षमता की बिजली आवृत्ति भट्टियों की तुलना में 40% छोटा आयतन।
मध्य आवृत्ति पिघलने वाली भट्टी की प्रणाली अपेक्षाकृत जटिल है, लेकिन इसका मूल तीन मुख्य घटकों से बना है:
बिजली आपूर्ति प्रणाली– उपकरण का दिल इसमें रेक्टिफायर यूनिट, इन्वर्टर यूनिट और नियंत्रण/सुरक्षा प्रणाली शामिल हैं। IGBT इन्वर्टर का प्रदर्शन सीधे समग्र दक्षता निर्धारित करता है।
भट्टी बॉडी सिस्टम– ऑपरेशन का कोर इसमें प्रेरण कुंडल, चुंबकीय योक और भट्टी लाइनिंग शामिल हैं। प्रेरण कुंडल आयताकार तांबे की ट्यूबों से बना होता है और पानी से ठंडा होता है; चुंबकीय योक चुंबकीय प्रवाह रिसाव के खिलाफ ढाल देता है; भट्टी लाइनिंग को उच्च तापमान वाले पिघले हुए धातु के क्षरण का सामना करना चाहिए।
शीतलन प्रणाली– सुरक्षा की गारंटी बिजली आपूर्ति और भट्टी बॉडी को उपयुक्त तापमान पर संचालित करने के लिए एक बंद-सर्किट कूलिंग टॉवर या कूलिंग वाटर सर्कुलेशन सिस्टम से लैस।
अपने तकनीकी लाभों का लाभ उठाते हुए, मध्यम आवृत्ति पिघलने वाली भट्टियाँ कई क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं:
इस्पात धातु विज्ञान:मिश्र धातु इस्पात, स्टेनलेस स्टील का प्रगलन।
गैर-लौह धातुएँ:तांबा, एल्यूमीनियम, जस्ता और उनकी मिश्र धातुओं का पिघलना।
सटीक कास्टिंग:निवेश कास्टिंग, डाई-कास्टिंग उद्योग।
कीमती धातुएँ:सोना, चांदी आदि का शोधन।
पुनर्नवीनीकरण धातुएँ:स्क्रैप धातु का पुनर्चक्रण और उपयोग।
⚠ चेतावनी:ऑपरेशन के दौरान गलत धारणाएँ उपकरण के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती हैं:
लाइनिंग रखरखाव की उपेक्षा– लाइनिंग की सिंटरिंग गुणवत्ता सीधे उसके सेवा जीवन को प्रभावित करती है।
शक्ति का अति-अनुसरण– उचित सीमा से अधिक होने पर वास्तव में विद्युत दक्षता कम हो जाती है।
पानी की गुणवत्ता प्रबंधन की अनदेखी– खराब शीतलन जल गुणवत्ता स्केलिंग और कुंडल अति ताप का कारण बनती है।
मनमाना चार्जिंग प्रथाएँ– तर्कहीन चार्जिंग विधियाँ तापीय दक्षता को कम करती हैं।
विरोधाभासी रूप से, कभी-कभी बिजली को 10% कम करने से समग्र ऊर्जा दक्षता में सुधार हो सकता है क्योंकि यह अनावश्यक गर्मी के नुकसान को कम करता है।
सुरक्षित और कुशल उपकरण संचालन के लिए एक मानकीकृत संचालन प्रक्रिया आवश्यक है:
चरण 1: तैयारी पानी, बिजली और वायु सर्किट की जाँच करें; पुष्टि करें कि सभी सिस्टम सामान्य हैं।
चरण 2: चार्जिंग विनिर्देश सिद्धांत के अनुसार चार्ज करें: नीचे छोटे टुकड़े, बीच में मध्यम टुकड़े, ऊपर बड़े टुकड़े।
चरण 3: पिघलना शुरू करें कम बिजली से शुरू करें; धारा स्थिर होने के बाद, धीरे-धीरे रेटेड बिजली तक बढ़ाएँ।
चरण 4: पिघलने की निगरानी भट्टी की स्थिति का निरीक्षण करें; पानी के तापमान और धारा जैसे मापदंडों की निगरानी करें।
चरण 5: संरचना समायोजन विश्लेषण के लिए नमूने लें; प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार संरचना को समायोजित करें।
चरण 6: तापमान नियंत्रण कास्टिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए टैपिंग तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करें।
चरण 7: टैपिंग और डालना टैप करने के लिए भट्टी को झुकाएँ; डालने का संचालन पूरा करें।
मध्य आवृत्ति पिघलने वाली भट्टी के कार्य सिद्धांत को गहराई से समझने से, उपयोगकर्ता न केवल उपकरण को सही ढंग से संचालित कर सकते हैं बल्कि सर्वोत्तम आर्थिक लाभ के लिए प्रक्रिया मापदंडों को भी अनुकूलित कर सकते हैं। बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, मध्यम आवृत्ति पिघलने की तकनीक में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
