সূত্রগুলো, গ্যাসের বিপদ এবং নিয়ন্ত্রণ কৌশল (এইচ, এন, ও) ইন্ডাকশন ফার্নেস গলানোর মধ্যে

আধুনিক ফাউন্ড্রি শিল্পে, ইন্ডাকশন ফার্নেসগুলি তাদের উচ্চ দক্ষতার কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, পরিচ্ছন্নতা, এবং নিয়ন্ত্রণ সহজ. যাহোক, গলে যাওয়ার প্রক্রিয়া চলাকালীন, অদৃশ্য গ্যাস - প্রাথমিকভাবে হাইড্রোজেন (এইচ), নাইট্রোজেন (এন), এবং অক্সিজেন (ও)- হিসাবে কাজ করুন “অদৃশ্য খুনিরা,” নিঃশব্দে গলিত ধাতু অনুপ্রবেশ করা এবং ঢালাইয়ের চূড়ান্ত মানের জন্য উল্লেখযোগ্য লুকানো বিপদ তৈরি করা. এই গ্যাসগুলির দ্বারা সৃষ্ট সবচেয়ে সাধারণ ত্রুটি হল পোরোসিটি. এই গ্যাসগুলির উত্স এবং বিপদ সম্পর্কে গভীর ধারণা, উন্নত নিয়ন্ত্রণ কৌশল আয়ত্ত সঙ্গে মিলিত, ঢালাই গুণমান উন্নত করতে এবং স্ক্র্যাপের হার কমানোর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ.

গ্যাসের উৎস: তিনটি প্রধান চ্যানেল উপেক্ষা করা যাবে না

গ্যাসগুলি প্রাথমিকভাবে নিম্নলিখিত তিনটি চ্যানেলের মাধ্যমে গলিত ধাতুতে প্রবর্তিত হয়, যা আন্তঃসংযুক্ত এবং সম্মিলিতভাবে গলে যাওয়ার বিশুদ্ধতাকে প্রভাবিত করে.

1.আর্দ্র চার্জ উপকরণ এবং সরঞ্জাম

এটি গ্যাসের সবচেয়ে সরাসরি এবং উল্লেখযোগ্য উৎস, বিশেষ করে হাইড্রোজেন, গলে যাওয়ার প্রক্রিয়ায়.

• সোর্স মেকানিজম: এটি পুনর্ব্যবহৃত স্ক্র্যাপ কিনা, মিশ্রিত এজেন্ট, বা বিভিন্ন additives, যদি তারা স্যাঁতসেঁতে হয়ে যায়, বৃষ্টির সংস্পর্শে আসে, অথবা তেল দ্বারা দূষিত হয়, ইমালসন, বা অন্যান্য জল-ধারণকারী পদার্থ সংরক্ষণ বা পরিবহনের সময়, আর্দ্রতা (H₂O) উচ্চ তাপমাত্রায় দ্রুত পচে যাবে. উদাহরণ স্বরূপ, গলিত লোহা উচ্চ তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্পের সাথে বিক্রিয়া করে:
• Fe+H2O→FeO+2[এইচ]
• ফলে পারমাণবিক হাইড্রোজেন [এইচ] অত্যন্ত সক্রিয় এবং একটি উচ্চ বিস্তার ক্ষমতা আছে, এটিকে গলিত ধাতুতে দ্রুত দ্রবীভূত করার অনুমতি দেয়. একইভাবে, মরিচা (হাইড্রেট) চার্জ উপাদান পৃষ্ঠের উপর উচ্চ তাপমাত্রা স্ফটিক জল মুক্তি হবে, হাইড্রোজেনের একটি উল্লেখযোগ্য উৎস হয়ে উঠছে.
• প্রভাবক ফ্যাক্টর: চার্জ উপকরণ স্টোরেজ পরিবেশ, আবহাওয়া পরিস্থিতি (বর্ষাকাল, উচ্চ আর্দ্রতা), এবং প্রিহিটিং এর পর্যাপ্ততা সবই সরাসরি চুল্লিতে প্রবর্তিত আর্দ্রতার পরিমাণ নির্ধারণ করে. গলানোর সরঞ্জাম (যেমন স্ল্যাগ রেক এবং থার্মোকল সুরক্ষা টিউব) যেগুলি পর্যাপ্ত পরিমাণে গরম বা বেক করা হয়নি উচ্চ-তাপমাত্রা গলে যাওয়ার সাথে সাথে তাদের পৃষ্ঠের আর্দ্রতা তাৎক্ষণিকভাবে পচে যায়, গুরুতর স্থানীয় হাইড্রোজেন শোষণ নেতৃস্থানীয়.

2.বায়ু আর্দ্রতা এবং পরিবেষ্টিত বায়ুমণ্ডল

জলীয় বাষ্প, নাইট্রোজেন, এবং বাতাসে প্রাকৃতিকভাবে উপস্থিত অক্সিজেন গলিত ধাতুর জন্য গ্যাসের একটি অবিচ্ছিন্ন উৎস.

• উত্স মেকানিজম:
  • হাইড্রোজেন: গলে এবং ঢালা সময়, বাতাসের সংস্পর্শে আসা গলিত ধাতুর পৃষ্ঠটি বায়ুমণ্ডলীয় জলীয় বাষ্পের সাথে ক্রমাগত প্রতিক্রিয়া করে, যার ফলে হাইড্রোজেন গলে যায়. পরিবেষ্টিত আর্দ্রতা বেশি, দ্রুত প্রতিক্রিয়া হার, এবং হাইড্রোজেন শোষণ করার জন্য গলে যাওয়ার প্রবণতা আরও তীব্র.
  • নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন: একটি আনয়ন চুল্লি মধ্যে, গলিত স্নানের পৃষ্ঠটি বায়ুমণ্ডলের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে. নাইট্রোজেন (N₂) এবং অক্সিজেন (O₂) বায়ু থেকে দৈহিক দ্রবীভূত বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে গলে প্রবেশ করে. উচ্চ গলিত তাপমাত্রায় ধাতুতে নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়. এই ক্ষেত্রে, গলিত ইস্পাতে, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন তাদের পারমাণবিক অবস্থায় দ্রবীভূত হয়, [এন] এবং [ও].

3.অবাধ্য উপকরণ

চুল্লির আস্তরণ একটি আনয়ন চুল্লির একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, কিন্তু কিছু শর্তের অধীনে, এটি গ্যাসের একটি পরোক্ষ উৎসও হতে পারে.

• উত্স মেকানিজম:
  • নতুন লাইনিং: সদ্য ইনস্টল করা বা প্যাচ করা আস্তরণ, অম্লীয় কিনা, নিরপেক্ষ, বা বেসিক, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ আর্দ্রতা ধারণ করে (উভয় ভৌত জল এবং রাসায়নিকভাবে আবদ্ধ জল). আস্তরণটি ভালভাবে এবং সঠিকভাবে বেক করা না হলে, এই আর্দ্রতা গরম করার সময় ধীরে ধীরে নির্গত হবে এবং গলিত ধাতুর সংস্পর্শে আসবে, হাইড্রোজেন কন্টেন্ট বৃদ্ধি নেতৃস্থানীয়.
  • পুরাতন লাইনিং: ব্যবহৃত চুল্লির আস্তরণ বাতাস থেকে আর্দ্রতা শোষণ করতে পারে. আরও, অবাধ্য পদার্থে কিছু অক্সাইড (যেমন SiO₂) গলে কিছু উপাদানের সাথে প্রতিক্রিয়া হতে পারে (যেমন সি) নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে, CO এর মতো গ্যাস উৎপাদন করে. যদিও এটি সরাসরি H বা N পরিচয় দেয় না, এটি গলনের মোট গ্যাসের পরিমাণ বাড়ায় এবং অন্যান্য ধরণের পোরোসিটি ত্রুটিগুলিকে ট্রিগার করতে পারে.

গ্যাসের ক্ষতি: কাস্টিংয়ে গ্যাস পোরোসিটির অপরাধী

তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে গলিত ধাতুতে দ্রবীভূত গ্যাসের দ্রবণীয়তা তীব্রভাবে হ্রাস পায়. দৃঢ়ীকরণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, তরল থেকে কঠিন অবস্থায় ধাতব রূপান্তরিত হয়, এই সুপারস্যাচুরেটেড গ্যাসগুলি বুদবুদ তৈরি করে. যদি এই বুদবুদ সময়মত পালাতে ব্যর্থ হয়, তারা ঢালাই এর মধ্যে বা পৃষ্ঠে আটকা পড়ে, গঠন গ্যাস পোরোসিটি.

• হাইড্রোজেন পোরোসিটি: এটি গ্যাস পোরোসিটির সবচেয়ে সাধারণ প্রকার. কারণ কঠিন ধাতুতে হাইড্রোজেনের দ্রবণীয়তা তরল ধাতুর তুলনায় অনেক কম, দৃঢ়ীকরণের সময় প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন অবক্ষয় হয়, উচ্চ চাপ মাইক্রো বুদবুদ গঠন পরমাণু একত্রিত সঙ্গে. এই ছিদ্রগুলি সাধারণত গোলাকার বা ডিম্বাকার হয় এবং ঢালাইয়ের মধ্যে বিতরণ করা হয়, বিশেষ করে শেষ এলাকায় দৃঢ় করা (যেমন হট স্পট).
• নাইট্রোজেন পোরোসিটি: স্টেইনলেস স্টীল গলানোর সময় নাইট্রোজেন পোরোসিটি বিশেষভাবে বিশিষ্ট, উচ্চ খাদ ইস্পাত, এবং অন্যান্য সংকর ধাতু যা নাইট্রোজেনের সাথে স্থিতিশীল নাইট্রাইড গঠন করে. নাইট্রোজেন ছিদ্রগুলি সাধারণত ঢালাইয়ের ত্বকের ঠিক নীচে প্রদর্শিত হয়, আকারে ছোট হয়, এবং একটি ঘন বিতরণে পিন-আকৃতির বা কৃমির মতো হতে পারে.
• জটিল পোরোসিটি: অনেক ক্ষেত্রে, পোরোসিটি একাধিক গ্যাসের সম্মিলিত ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট হয়. উদাহরণ স্বরূপ, গলিত কার্বন এবং অক্সিজেনের বিক্রিয়া থেকে উৎপন্ন CO গ্যাস, হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেন সহ, একসাথে বুদবুদ গঠন করতে পারেন, পোরোসিটি সমস্যাকে আরও জটিল করে তুলছে.

গ্যাস পোরোসিটি ত্রুটিগুলি একটি ঢালাইয়ের কার্যকর লোড-বহনকারী ক্রস-বিভাগীয় এলাকাকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে, এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ক্ষয় করে (যেমন শক্তি, প্লাস্টিকতা, এবং দৃঢ়তা) এবং এর ঘনত্ব. ভালভ এবং পাম্প সংস্থার মতো চাপ-আঁটসাঁট কাস্টিংয়ের জন্য, পোরোসিটি একটি গুরুতর এবং অগ্রহণযোগ্য ত্রুটি.

উন্নত গ্যাস নিয়ন্ত্রণ কৌশল: উৎস থেকে শেষ পর্যন্ত একটি ব্যাপক প্রতিরক্ষা

উচ্চ মানের উত্পাদন করতে, porosity-মুক্ত ঢালাই, একটি পদ্ধতিগত গ্যাস নিয়ন্ত্রণ কৌশল গ্রহণ করা আবশ্যক, প্রাক-গলিত এবং প্রক্রিয়াধীন গলে যাওয়া থেকে পোস্ট-ট্যাপিং পর্যন্ত সমস্ত পর্যায়কে কভার করে.

1.উৎস নিয়ন্ত্রণ: চার্জ সামগ্রীর কঠোর ব্যবস্থাপনা

• শুকানোর চার্জ উপকরণ: সমস্ত চার্জ উপকরণ, বিশেষ করে হালকা, পাতলা, এবং আর্দ্রতা-প্রবণ উপকরণ যেমন বাঁক এবং চিপস, আর্দ্রতা এবং তেল সম্পূর্ণ অপসারণ নিশ্চিত করার জন্য চুল্লিতে চার্জ করার আগে কঠোর প্রিহিটিং এবং বেকিং করতে হবে. ডেডিকেটেড চার্জ উপাদান শুকানোর সরঞ্জাম স্থাপন সুপারিশ করা হয়.
• পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ: চার্জ উপাদান স্টোরেজ এলাকা শুষ্ক এবং ভাল বায়ুচলাচল রাখা উচিত, বৃষ্টি এবং আর্দ্র অবস্থা থেকে সুরক্ষিত. উচ্চ আর্দ্রতা ঋতু সময়, পরিদর্শন এবং উপকরণ preheating তীব্র করা উচিত.
• আস্তরণের বেক-আউট: নতুন বা মেরামত করা আস্তরণগুলি সম্পূর্ণরূপে সিন্টার করা হয়েছে এবং সমস্ত আর্দ্রতা বের করে দেওয়া হয়েছে তা নিশ্চিত করতে অবাধ্য সরবরাহকারীর দ্বারা সরবরাহ করা বেকিং কার্ভ এবং ধরে রাখার সময়গুলি কঠোরভাবে মেনে চলুন.

2.উন্নত ইন-প্রসেস কন্ট্রোল প্রযুক্তি

ভ্যাকুয়াম পরিশোধন

ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন গলে (ভিম) গ্যাস কন্টেন্ট নিয়ন্ত্রণের জন্য সবচেয়ে কার্যকর প্রযুক্তি এক. এর নীতিটি একটি ভ্যাকুয়াম পরিবেশ তৈরির উপর ভিত্তি করে যেখানে গ্যাসের আংশিক চাপ অত্যন্ত কম, যার ফলে গলিত ধাতুতে তাদের দ্রবণীয়তা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়.

• কাজের নীতি: একটি ভ্যাকুয়াম অধীনে গলে দ্বারা, হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো দ্রবীভূত গ্যাসগুলি উল্লেখযোগ্য চাপের পার্থক্যের কারণে দ্রুত গলে যায়. ভ্যাকুয়াম কম গলনাঙ্ক এবং উচ্চ বাষ্পের চাপ সহ ক্ষতিকারক ট্র্যাম্প উপাদানগুলিকে কার্যকরভাবে সরিয়ে দেয়, যেমন সীসা এবং দস্তা. আরও, এটি কার্বন-অক্সিজেন প্রতিক্রিয়া প্রচার করে ([গ] + [ও] → {কো}↑), ফলে সিও গ্যাসকে পাম্প করার অনুমতি দেয়, গলে গভীর পরিশোধন অর্জন.
• সুবিধা: এটি অত্যন্ত কম গ্যাস সামগ্রী সহ অতি-পরিষ্কার গলিত ধাতু তৈরি করতে পারে (যেমন, H ≤ 2 পিপিএম, N ≤ 20 পিপিএম, হে ≤ 10 পিপিএম), মহাকাশের জন্য উচ্চ-পারফরম্যান্স ঢালাই উৎপাদনের জন্য এটি একটি অপরিহার্য প্রযুক্তি তৈরি করে, স্পষ্টতা খাদ, এবং অন্যান্য উচ্চ-শেষ শিল্প.

Argon Purging (স্পার্জিং)

ইন-ফার্নেস ডিগ্যাসিং এবং পরিশোধন করার জন্য এটি একটি অত্যন্ত দক্ষ এবং লাভজনক পদ্ধতি.

• কাজের নীতি: একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস—আর্গন—চুল্লির নীচে বা পাশের দেওয়ালে ইনস্টল করা ছিদ্রযুক্ত প্লাগের মাধ্যমে সূক্ষ্ম বুদবুদ হিসেবে গলিত ধাতুতে প্রবেশ করানো হয়।, অথবা একটি নিমজ্জন ল্যান্স মাধ্যমে. ডাল্টনের আংশিক চাপের আইন অনুসারে, ক্রমবর্ধমান আর্গন বুদবুদগুলি হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো দ্রবীভূত গ্যাসগুলির জন্য খুব কম আংশিক চাপ সহ একটি নিউক্লিয়াস সরবরাহ করে. এটি এই দ্রবীভূত গ্যাসগুলিকে আর্গন বুদবুদে ছড়িয়ে দিতে এবং গলনের হাত থেকে বাঁচতে উত্সাহিত করে।.
• সুবিধা: এটি শুধুমাত্র কার্যকরভাবে হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেন অপসারণ করে না বরং গলিত স্নানকেও আলোড়িত করে, যা গলিত পদার্থের গঠন এবং তাপমাত্রা একত্রিত করতে সাহায্য করে এবং ফ্লোটেশন এবং অন্তর্ভুক্তির অপসারণকে উৎসাহিত করে. প্রক্রিয়াটি পরিচালনা করা সহজ, বিদ্যমান ইন্ডাকশন ফার্নেসগুলিতে ন্যূনতম পরিবর্তন প্রয়োজন, এবং তুলনামূলকভাবে কম খরচে.

ফ্লাক্স বা ডেসিক্যান্ট কভারিং

গলে যাওয়ার সময় গলিত ধাতুর পৃষ্ঠে একটি শারীরিক বাধা তৈরি করতে নির্দিষ্ট কভারিং এজেন্ট ব্যবহার করা হল বায়ুমণ্ডলের সাথে গলিত প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করার একটি কার্যকর উপায়.

• কাজের নীতি:
  • শারীরিক বিচ্ছিন্নতা: কভারিং এজেন্ট, বা প্রবাহ, গলে একটি স্থিতিশীল স্ল্যাগ স্তর তৈরি করে যা কার্যকরভাবে বাতাস থেকে গলে যাওয়াকে নিরোধক করে, গৌণ গ্যাস শোষণ প্রতিরোধ (হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন) এবং জারণ.
  • রাসায়নিক পরিশোধন: কিছু পরিশোধন ফ্লাক্সে এমন উপাদান থাকে যা গলে যাওয়া গ্যাস বা অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে. উদাহরণ স্বরূপ, কিছু ডিগাসিং এজেন্ট উচ্চ তাপমাত্রায় সূক্ষ্ম বুদবুদ তৈরি করে, সৃষ্টি a “ধোয়া” গ্যাস purging অনুরূপ প্রভাব. কিছু ডিঅক্সিডাইজিং এজেন্ট কার্যকরভাবে গলিত অক্সিজেন অপসারণ করে, অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি হ্রাস করা.
  • শোষণ: কিছু মৌলিক বা নিরপেক্ষ ফ্লাক্সও অধাতু অন্তর্ভুক্তিগুলিকে শোষণ করতে পারে, গলে শুদ্ধ করতে সাহায্য করে.
• আবেদন: যে ধরনের মিশ্র গলিত হচ্ছে তার উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত কভারিং ফ্লাক্স নির্বাচন করতে হবে. উদাহরণ স্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম গলে, ক্লোরিন-ভিত্তিক বা ক্লোরিন-মুক্ত পরিবেশ বান্ধব রিফাইনিং ফ্লাক্স সাধারণত ডিগ্যাসিং এবং অপবিত্রতা অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়.

উপসংহার

ইন্ডাকশন ফার্নেস গলে গ্যাস নিয়ন্ত্রণ একটি পদ্ধতিগত প্রকৌশল প্রক্রিয়া. এটি আর্দ্র চার্জ সামগ্রীর মতো উত্সগুলির উপর কঠোর নিয়ন্ত্রণের সাথে শুরু হয়, বাতাসের আর্দ্রতা, এবং অবাধ্য লাইনিং; গলে যাওয়ার সময় সূক্ষ্ম অপারেশনাল অনুশীলনের সাথে চলতে থাকে; এবং ভ্যাকুয়াম রিফাইনিং-এর মতো উন্নত প্রযুক্তি ব্যবহার করে গভীর পরিশোধনে শেষ হয়, আর্গন শোধন, এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা কভার fluxes. কেবলমাত্র গভীরভাবে বোঝার মাধ্যমে যে গ্যাসগুলি ঢালাই মানের জন্য সম্ভাব্য ক্ষতি করে এবং নিয়ন্ত্রণ কৌশলগুলির একটি বিস্তৃত সেট প্রয়োগ করে ফাউন্ড্রিগুলি ধারাবাহিকভাবে উচ্চ-মানের কাস্টিং তৈরি করতে পারে যা কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এবং একটি চ্যালেঞ্জিং বাজারে প্রতিযোগিতামূলক থাকে।.