ইন্ডাকশন ফার্নেসের জগতে স্বাগতম. সোজা কথায়, একটি ইন্ডাকশন ফার্নেস হল একটি বৈদ্যুতিক চুল্লি যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তর করতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন নীতি ব্যবহার করে, যার ফলে ধাতু গরম বা গলে যায়. এটি একটি খুব শক্তিশালী মত, দক্ষ “মাইক্রোওয়েভ ওভেন,” কিন্তু একটি যে শুধুমাত্র পরিবাহী উপকরণ কাজ করে (প্রাথমিকভাবে ধাতু).
মূল নীতি: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন হিটিং
একটি আনয়ন চুল্লি বুঝতে, আপনাকে প্রথমে ধারণাটি বুঝতে হবে “ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আনয়ন গরম” এই নীতি দুটি মূল শারীরিক ঘটনা উপর ভিত্তি করে:
- ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন (ফ্যারাডে এর আনয়নের আইন)
- জুল প্রভাব (জুল হিটিং)
আসুন এই প্রক্রিয়াটি ভেঙে দেওয়া যাক:
ধাপ 1: একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করুন
- একটি আনয়ন চুল্লির মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি হল একটি আনয়ন কয়েল, যা একটি ফাঁপা তামার নল থেকে ক্ষত হয়.
- যখন একটি বিকল্প বর্তমান (এসি) একটি উপযুক্ত ফ্রিকোয়েন্সি (উচ্চ, মধ্যম, বা লাইন ফ্রিকোয়েন্সি) এই কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে যায়, এটি একটি দ্রুত উৎপন্ন করে বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র কয়েল চারপাশে.
ধাপ 2: ধাতু মধ্যে বর্তমান প্রবর্তন
- আমরা ধাতুটিকে গরম বা গলানোর জন্য রাখি (হিসাবে পরিচিত চার্জ) এই বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে (উদাহরণস্বরূপ, আনয়ন কুণ্ডলী ভিতরে স্থাপন একটি crucible মধ্যে).
- ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন নীতি অনুসারে, এই ক্রমাগত পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের “কাট” ধাতব কন্ডাকটরের মাধ্যমে, “inducing” ধাতব চার্জের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ.
- পরিবাহীর ভিতরে গঠিত এই বন্ধ-লুপ কারেন্টকে বলা হয় an “এডি কারেন্ট” কারণ এর পথ জলে ঘূর্ণি বা এডির মতো.
শক্তি রূপান্তর: কিভাবে বৈদ্যুতিক শক্তি তাপ হয়
এখন আমাদের বিদ্যুৎ আছে (এডি স্রোত) ধাতু ভিতরে প্রবাহিত, পরবর্তী ধাপ হল তাপে পরিণত করা.
এই মাধ্যমে প্রাথমিকভাবে অর্জন করা হয় জুল প্রভাব (প্রতিরোধী গরম হিসাবেও পরিচিত):
- যে কোন কন্ডাক্টর (ধাতব চার্জ সহ) তার নিজস্ব আছে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের.
- যখন শক্তিশালী এডি স্রোত ধাতুর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তাদের এই অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধকে অতিক্রম করতে হবে.
- এই প্রক্রিয়ায়, বৈদ্যুতিক শক্তি দক্ষতার সাথে সরাসরি প্রচুর পরিমাণে তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয় - একটি ইন-সিটু রূপান্তর- জুলের আইন অনুসারে (তাপ Q = I^2Rt, যেখানে 'আমি' বর্তমান, 'R' হল প্রতিরোধ, এবং 't' হল সময়).
একটি সহজ উপমা:
বৈদ্যুতিক চুলার কয়েল বা টোস্টারের কথা ভাবুন. যখন কারেন্ট উচ্চ-প্রতিরোধী গরম করার উপাদানের মধ্য দিয়ে যায়, উপাদানটি লাল হয়ে ওঠে এবং গরম হয়ে যায়. একটি আনয়ন চুল্লি মধ্যে, ধাতু চার্জ নিজেই হিসাবে কাজ করে “গরম করার উপাদান,” এবং এডি কারেন্ট হল এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিদ্যুৎ.
সেকেন্ডারি ইফেক্ট: হিস্টেরেসিস ক্ষতি
লোহা এবং নিকেল মত চৌম্বক ধাতু জন্য, একটি অতিরিক্ত গরম করার প্রভাব আছে. পর্যায়ক্রমে চৌম্বক ক্ষেত্র ক্ষুদ্র চৌম্বকীয় ডোমেনের কারণ হয় (অগণিত মাইক্রোস্কোপিক চুম্বকের মত) ধাতু মধ্যে দ্রুত পিছনে পিছনে উল্টানো. এই অভ্যন্তরীণ “ঘর্ষণ” এছাড়াও তাপ উৎপন্ন করে, যাকে হিস্টেরেসিস লস বলে. যাহোক, ধাতুটি তার কুরি পয়েন্টের উপরে উত্তপ্ত হয়ে গেলে এই প্রভাবটি অদৃশ্য হয়ে যায় (যেখানে এটি তার চুম্বকত্ব হারায়).
সংক্ষিপ্তসার: ইন্ডাকশন ফার্নেস ওয়ার্কফ্লো
- পাওয়ার অন: পাওয়ার সাপ্লাই ইন্ডাকশন কয়েলে এসি পাঠায়.
- ক্ষেত্র তৈরি করুন: কয়েল একটি শক্তিশালী উৎপন্ন করে, বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র.
- বর্তমান প্ররোচিত: চৌম্বক ক্ষেত্র ধাতব চার্জ ভেদ করে, এর মধ্যে শক্তিশালী এডি স্রোত প্ররোচিত করে.
- তাপ উৎপন্ন করুন: এডি স্রোত ধাতুর প্রতিরোধকে অতিক্রম করে, অপরিমেয় জুল তাপ উৎপন্ন করে এবং ধাতুকে দ্রুত উত্তপ্ত করে ভেতর থেকে বাইরে.
- গলে যায়: তাপমাত্রা ধাতুর গলনাঙ্কে না পৌঁছানো পর্যন্ত তাপ তৈরি হতে থাকে, এবং ধাতু গলতে শুরু করে.
ইন্ডাকশন ফার্নেসের মূল সুবিধা:
- যোগাযোগহীন উত্তাপ: চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে শক্তি স্থানান্তরিত হয়, উন্মুক্ত শিখা বা গরম করার উপাদান থেকে শারীরিক যোগাযোগ ছাড়াই, যা দূষণ কমায়.
- অভ্যন্তরীণ উত্তাপ: তাপ উৎপন্ন হয় সরাসরি ভিতরে ধাতু নিজেই, বাহ্যিক উৎস থেকে স্থানান্তরিত নয়. এটি অত্যন্ত উচ্চ তাপ দক্ষতা এবং খুব দ্রুত গরম করার গতিতে পরিণত হয়.
- বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় আলোড়ন: গলিত ধাতুতে এডি স্রোত দ্বারা সৃষ্ট শক্তিগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে তরলকে আলোড়িত করে, আরও অভিন্ন রচনা এবং তাপমাত্রা নিশ্চিত করা.
