सॉल्ट बाथ - उपकरण आणि अनुप्रयोग

द्रवपदार्थांमध्ये उत्पादने गरम करताना, द्रव ते धातूमध्ये उष्णता हस्तांतरणाच्या गुणांकाच्या उच्च मूल्यांमुळे, लक्षणीय उच्च गरम दर प्राप्त केला जाऊ शकतो. दुसरीकडे, वायूंच्या तुलनेत द्रवपदार्थांची थर्मल चालकता जास्त असल्याने, त्यांच्यातील तापमान वितरण अधिक एकसमान असणे आवश्यक आहे आणि म्हणूनच वैयक्तिक उत्पादने किंवा उत्पादनाचे काही भाग समान परिस्थितीत गरम केले जातील.

वितळलेल्या शिशासारख्या द्रव धातूमध्ये सर्वात जलद गरम होण्याचा दर मिळवता येतो. लीड बाथ हे शिसेने भरलेले एक लोखंडी क्रूसिबल आहे, ज्यामध्ये स्थापित केले आहे शाफ्ट इलेक्ट्रिक भट्टी एक्झॉस्ट कव्हर अंतर्गत. जेव्हा शिसे वितळते आणि पूर्वनिर्धारित तपमानावर पोहोचते, तेव्हा त्यात लहान भाग कमी केले जातात, जे त्वरीत गरम केले जातात, उदाहरणार्थ, शमन किंवा टेम्परिंगसाठी, तर शिशाची थर्मल चालकता त्यात पडणारे भाग गरम करण्याची उच्च एकसमानता सुनिश्चित करते. परंतु लीड बाथमध्ये अनेक महत्त्वपूर्ण दोष आहेत:

• शिशासह हानिकारक काम, विशेषत: उच्च तापमानात,

• ८०० डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमानात गरम करण्यासाठी वापरण्याची अशक्यता (उच्च तापमानात, शिसे तीव्रतेने बाष्पीभवन होते),

• शिशाची कमी उष्णता क्षमता, ज्यामुळे मोठ्या भागांमध्ये विसर्जित केल्यावर ते लवकर थंड होते.

परिणामी, शिशाच्या आंघोळीचा केवळ मर्यादित वापर झाला. शिशाच्या विपरीत, विविध क्षार, नायट्रेट्स आणि तळांना बरेच विस्तृत अनुप्रयोग आढळले आहेत. अनेक क्षार, नायट्रेट्स आणि बेसचे वितळण्याचे बिंदू खूप भिन्न असल्याने, 250 ते 1300 डिग्री सेल्सिअसच्या श्रेणीतील कोणत्याही तापमानासाठी असे मीठ किंवा क्षारांचे मिश्रण त्या तापमानात आणि त्याच तापमानात थोडेसे बाष्पीभवन करण्यासाठी निवडले जाऊ शकते. वेळ द्रव आहे. तक्ता 1 काही क्षार आणि नायट्रेट्सचे वितळण्याचे बिंदू आणि फील्ड देते.

मीठ आणि मीठ आंघोळ बाह्य हीटिंगसह आंघोळ, अंतर्गत हीटर्स आणि इलेक्ट्रोडसह बाथ म्हणून रचनात्मकपणे केले जाते... पहिले दोन प्रकार तुलनेने कमी तापमानात केले जातात - हे मुख्यतः सॉल्टपीटर आणि अल्कधर्मी बाथ आहेत जे प्रोफाइल आणि प्रकाश मिश्र धातुंच्या शीट्सच्या उष्णता उपचारांसाठी वापरले जातात. (450 -525 °C).

बाहेरून गरम केलेले सॉल्ट बाथ हे एक आयताकृती किंवा वर्तुळाकार भांडे असतात ज्यात साध्या कार्बन स्टीलपासून वेल्डेड केले जाते जे मेटल हीटर्ससह शाफ्टमध्ये ठेवले जाते.

अंतर्गत हीटर्ससह सॉल्ट बाथ समान केले जातात, परंतु बाह्य हीटिंग घटक नसतात आणि त्याऐवजी ट्यूबलर हर्मेटिक हीटिंग घटक नायट्रेटमध्ये बुडविले जातात. त्यांचे महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत:

1. बाह्य हीटिंग बाथच्या तुलनेत किंचित लहान आकारमान आणि कमी उष्णतेचे नुकसान,

2. त्यांच्यामध्ये गरम मिश्र धातुंचा वापर दहापट कमी आहे,

3.ते अधिक सुरक्षित आहेत कारण आयर्न ऑक्साईडच्या उपस्थितीत जास्त गरम झाल्यावर नायट्रेट्सचा स्फोट होऊ शकतो आणि बाह्य हीटिंग बाथमध्ये असे जास्त गरम होणे नायट्रेटच्या खालच्या थरांच्या दूषिततेमुळे होऊ शकते, परिणामी बाथचा तळ तळाच्या हीटरने जास्त गरम केला जातो.

नायट्रेट बाथमध्ये ट्यूब हीटर्सचा गैरसोय म्हणजे उच्च तापमान आणि नायट्रेटसह ट्यूब जॅकेटचे गंज यामुळे त्यांचे लहान सेवा आयुष्य आहे.

तक्ता 1. काही क्षारांचा वितळण्याचा बिंदू आणि श्रेणी

दोन्ही प्रकारचे मीठ आणि क्षारीय बाथ खूप मोठ्या आकारात (लांबी 6-8 मीटर) आणि कित्येक शंभर किलोवॅट्सपर्यंत पोहोचतात. उच्च तापमानासाठी, इलेक्ट्रोडसह स्नान वापरले जाते. ते मीठाने भरलेले एक धातू किंवा सिरेमिक क्रूसिबल आहेत, ज्यामध्ये 8-25 V च्या व्होल्टेजसह स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मरद्वारे दिले जाणारे धातूचे इलेक्ट्रोड कमी केले जातात.

थंड अवस्थेत, मीठ क्वचितच विद्युत प्रवाह चालवते, परंतु जर ते काही बाह्य स्त्रोताद्वारे गरम केले गेले, तर इलेक्ट्रोडच्या दरम्यान एक विद्युत प्रवाह स्थापित केला जातो आणि मिठात जौल उष्णता सोडते. म्हणून, वितळलेले मीठ स्वतःच अशा आंघोळीमध्ये एक हीटर म्हणून काम करते, ज्यामध्ये गरम करायच्या वस्तू बुडवल्या जातात.

इलेक्ट्रोड बाथ कव्हर आणि बाह्य इलेक्ट्रोडसह येतात. पूर्वीचे सध्या त्यांच्या कमी कार्यक्षमतेमुळे आणि असमान हीटिंगमुळे वापरले जात नाहीत. अशा आंघोळीमध्ये, नंतरच्या मोठ्या परिमाणांमुळे इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावरील वर्तमान घनता जास्त नसते, म्हणून त्यामध्ये फक्त मीठाचे नैसर्गिक थर्मल परिसंचरण असते, जे नंतरच्या उंचीसह तापमान समान करते. तथापि, अशा आंघोळीमध्ये वरच्या आणि खालच्या पातळीवर तापमानाचा फरक 20-25 डिग्री सेल्सियसपर्यंत पोहोचू शकतो.

अशाप्रकारे, अशा आंघोळीचा मुख्य तोटा म्हणजे मीठाचे अपुरेपणे गहन अभिसरण, ज्यामुळे उत्पादने गरम होण्याच्या दरात घट होते, आणि म्हणून आंघोळीच्या ऑपरेशनमध्ये आणि त्यामध्ये तापमानाचे असमान वितरण होते. उंची.

शिवाय, या आंघोळींमध्ये वर्तमान रेषा मीठाचा जवळजवळ संपूर्ण खंड भरतात; त्यामुळे उत्पादनांमधूनही विद्युत प्रवाह वाहतो. नंतरच्या प्रतिकूल आकारासह (तीक्ष्ण कडा, उत्पादनाच्या दोन भागांमधील पातळ पूल), वाढलेली वर्तमान घनता त्यांच्यामध्ये केंद्रित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे जास्त गरम होऊ शकते आणि ते नाकारणे किंवा वितळणे देखील होऊ शकते.

तांदूळ. 1. रिमोट इलेक्ट्रोड आणि विभाजनासह सॉल्ट बाथ: 1 — बाथ, 2 — क्लेडिंग, 3 — ऍप्रॉन, 4 — छत्री, 5 — विभाजन: 6 — पायरोमीटर, 7 — इलेक्ट्रोड, 8 — रेफ्रेक्ट्री मॅनरी, 9 — थर्मल इन्सुलेशन.

हे तोटे इलेक्ट्रोड सॉल्ट बाथद्वारे दूर केले जातात आणि बाह्य इलेक्ट्रोड अधिकाधिक व्यापक होत आहेत. त्यामध्ये, इलेक्ट्रोड्स आयताकृती किंवा गोलाकार विभाग असलेल्या दोन रॉड आहेत, एकमेकांपासून 25-50 मिमी अंतरावर मीठ मध्ये कमी केले जातात.

अशा आंघोळीमध्ये, जवळजवळ सर्व वर्तमान रेषा दोन इलेक्ट्रोड्समधील जागेत स्थित असतात, म्हणून केवळ क्षुल्लक प्रवाह गरम झालेल्या भागांमधून जातात आणि त्यांचे वैयक्तिक बिंदू जास्त गरम होत नाहीत. याव्यतिरिक्त, भागांमधून विद्युत् प्रवाह पूर्णपणे वगळण्यासाठी, चेंबरचा भाग जेथे इलेक्ट्रोड स्थित आहेत तो त्याच्या कार्यरत भागापासून विभाजनाद्वारे विभक्त केला जाऊ शकतो (चित्र 1).

रॉड्समधील वर्तमान घनता खूप जास्त असल्याने, त्यांच्यातील मीठ जास्त गरम होते आणि तीव्र थर्मल अभिसरण सुरू होते, आणि गरम केलेले मीठ कण इलेक्ट्रोड्सच्या दरम्यानच्या जागेत उठतात आणि वरच्या स्तरावर आंघोळीच्या व्हॉल्यूममधून वळतात, तर थंड होते. खालचे स्तर खालील इंटरइलेक्ट्रोड जागेत घालतात.

इलेक्ट्रोड्स (सुमारे 15-25 A / cm2) दरम्यान अत्यंत उच्च प्रवाह घनतेवर, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शक्ती प्रबळ होऊ लागतात, मीठ इंटरइलेक्ट्रोड स्पेसमध्ये खाली फेकतात, परिणामी अभिसरणाची दिशा उलटते आणि तिची तीव्रता वाढते. मिठाचे असे सक्तीचे अभिसरण मीठापासून उत्पादनांमध्ये उष्णता हस्तांतरणाचे गुणांक आणि आंघोळीच्या उंचीसह (± 3 डिग्री सेल्सियस पर्यंत) उत्पादनांच्या गरम होण्याची एकसमानता या दोन्हीमध्ये लक्षणीय वाढ करते.

नमूद केलेल्या फायद्यांमुळे, अलीकडे बाह्य इलेक्ट्रोडसह बाथ अधिक आणि अधिक प्रमाणात वापरले गेले आहेत. सॉल्ट बाथ 20 ते 150 किलोवॅट पॉवरवर आणि 1300 डिग्री सेल्सिअस पर्यंतच्या विविध तापमानात सिंगल-फेज आणि थ्री-फेज (चित्र 1) तयार केले जातात. ते शमन आणि टेम्परिंगसाठी विविध उत्पादने गरम करण्यासाठी आणि मुख्यतः साधनांसाठी (यासह) वापरले जातात. हाय-स्पीड स्टील्स), तसेच आइसोथर्मल अॅनिलिंगसाठी. याव्यतिरिक्त, त्यामध्ये योग्य मीठ रचना निवडून, स्टील्सच्या थर्मोकेमिकल प्रक्रिया, कार्ब्युराइझिंग आणि सायनिडेशन ऑपरेशन्सचे संचालन सुनिश्चित करणे शक्य आहे.

मीठ बाथमध्ये गरम करण्याचा एक सुप्रसिद्ध फायदा म्हणजे आंघोळीतून काढून टाकलेल्या वस्तू मिठाच्या पातळ थराने झाकणे. ही फिल्म उत्पादनाच्या पृष्ठभागाचे हवेतील ऑक्सिडेशनपासून संरक्षण करते, त्याच वेळी थंड झाल्यावर किंवा कूलिंग टँकमध्ये बुडवताना क्रॅक आणि रिबाउंडिंग होते.

1000 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत कार्यरत इलेक्ट्रोड बाथचे उष्णता-प्रतिरोधक मेटल क्रूसिबल्स क्रोमियम-निकेल स्टील्सचे बनलेले आहेत आणि त्यांचे सेवा आयुष्य 1 वर्ष मानले जाऊ शकते. सिरॅमिक क्रुसिबल्सचा वापर 1400°C पर्यंत केला जाऊ शकतो, ते सोल्युशनमध्ये एकत्र बांधलेल्या वैयक्तिक फायर केलेल्या उच्च अॅल्युमिनियम सिरेमिक प्लेट्समधून पूर्णपणे कॉम्पॅक्ट, फायर किंवा एकत्र केले जाऊ शकतात.

इलेक्ट्रोड्स क्रोमियम-निकेल स्टील्स किंवा लो-कार्बन स्टील्सचे बनलेले असू शकतात, उदाहरणार्थ 10 वर्ग. इलेक्ट्रोड्स उच्च-तापमानाच्या बाथमध्ये 3-6 महिन्यांपर्यंत, मध्यम-तापमानाच्या बाथमध्ये एक वर्षापर्यंत राहतात.

मिठाच्या आंघोळीच्या आवरणांची मांडणी महत्त्वाची भूमिका बजावते... 1000 डिग्री सेल्सिअस तापमानात बंद केलेल्या आंघोळीच्या उष्णतेच्या 5-6 पट एवढी ऊर्जा उघडा मीठाचा आरसा उत्सर्जित करतो. म्हणून, आंघोळीचे आवरण पुरेसे इन्सुलेटेड असले पाहिजे. , त्याच वेळी लोडिंग आणि अनलोडिंग दरम्यान परत दुमडणे किंवा बाजूला हलविणे सोपे असणे आवश्यक आहे. सेल ग्रेफाइट कार्बन पावडरच्या थराने त्याच्या पृष्ठभागावर कोटिंग करून बाथरूमच्या आरशाच्या नुकसानात लक्षणीय घट मिळवता येते.

मीठ थंड स्थितीत आयोजित केले जात नसल्यामुळे, बाथ चालविण्यासाठी ते उबदार करणे आवश्यक आहे. सर्वात सोयीस्कर म्हणजे प्रारंभिक निक्रोम प्रतिकार वापरणे. नंतरचे, आंघोळ घट्ट होण्यापूर्वी, मिठात बुडवले जाते आणि दोन इलेक्ट्रोडशी जोडलेले असते. आंघोळ गरम केल्यावर, प्रतिकारातून वाहणारा ट्रान्सफॉर्मर करंट तो गरम करतो, ज्यामुळे रेझिस्टन्सला लागून असलेल्या मिठाचे थर गरम होतात आणि त्या बदल्यात ते चालवू लागतात. रेझिस्टर नंतर बंद केले जाते आणि मीठ काढून टाकले जाते.अशा प्रतिकारासाठी, 10-15 डब्ल्यू / सेमी 2 च्या ऑर्डरची एक अतिशय उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाची शक्ती परवानगी दिली जाऊ शकते. तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की मिठात काम करताना, निक्रोम खूप नाजूक होते आणि काळजीपूर्वक हाताळणी आवश्यक असते.

काहीवेळा, इलेक्ट्रोड्समधील धातूच्या प्रतिकाराऐवजी, भट्टी बंद केल्यानंतर, इलेक्ट्रोड कोळशाचे तुकडे घातले जातात, जे आंघोळ चालू केल्यावर गरम होते, मीठ गरम करते. शेवटी, तुम्ही गॅस बर्नरने इलेक्ट्रोडच्या जवळील मीठ भाग गरम करू शकता. आंघोळ गरम करण्याचे ऑपरेशन बरेच लांब आहे, म्हणून काहीवेळा आंघोळ रात्रभर थंड न करणे श्रेयस्कर असते, ज्यामुळे ते कमी व्होल्टेजवर चालू राहते.

अधूनमधून इलेक्ट्रोड बाथ व्यतिरिक्त, सतत एकके देखील वापरली जातात... वैयक्तिक बाथसाठी, भाग वाहून नेण्यासाठी आणि मिठात बुडवण्यासाठी बाथच्या वर कन्व्हेयर बेल्ट वापरला जाऊ शकतो. अनेक बाथमध्ये अनुक्रमे चालवल्या जाणार्‍या जटिल उष्णता उपचार प्रक्रियेसाठी युनिट्स अधिक जटिल आहेत, कारण यासाठी क्षैतिज आणि उभ्या दिशानिर्देशांमध्ये भागांची वैकल्पिक हालचाल तयार करणे आवश्यक आहे. सहसा, हे कार्य कन्व्हेयर किंवा लिफ्टिंग डिव्हाइससह कॅरोसेल वापरून सोडवले जाते.

अशा प्रकारे, पारंपारिक इलेक्ट्रिक फर्नेसच्या तुलनेत, सॉल्ट बाथचे खालील फायदे आहेत:

1. उच्च गरम दर आणि त्यामुळे समान परिमाणांसाठी उच्च कार्यक्षमता,

2. विविध प्रकारचे थर्मल आणि थर्मोकेमिकल उपचार करणे सोपे,

3. हीटिंग आणि कूलिंग दरम्यान ऑक्सिडेशनपासून उत्पादनांचे संरक्षण.

मीठ बाथचे तोटे खालीलप्रमाणे आहेत:

१.बाथरूमच्या आरशातून वाढलेल्या उष्णतेच्या हानीमुळे आणि गरम होण्याच्या कालावधी आणि जटिलतेमुळे त्याच्या सतत ऑपरेशनची आवश्यकता असल्यामुळे उच्च विशिष्ट ऊर्जा वापर (नंतरचे अंडरलोड ऑपरेशन कारणीभूत होते),

2. मीठाचा जास्त वापर,

3. चांगल्या वेंटिलेशनसह देखील कठीण कामाची परिस्थिती.

मिठाच्या आंघोळीची व्याप्ती या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जाते की बर्याच बाबतीत त्यांचे फायदे त्यांच्या तोटेपेक्षा जास्त आहेत.

सर्वात कमी तापमानासाठी, तेल बाथ वापरले जातात, अंतर्गत आणि बाह्य दोन्ही हीटिंगसह केले जातात. पाणी गरम करण्यासाठी आणि पाण्याची वाफ तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोड बॉयलर इलेक्ट्रोड सॉल्ट बाथ प्रमाणेच काम करतात.