મીઠું સ્નાન - ઉપકરણ અને એપ્લિકેશન

જ્યારે પ્રવાહીમાં ઉત્પાદનોને ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહીથી ધાતુમાં હીટ ટ્રાન્સફરના ગુણાંકના ઉચ્ચ મૂલ્યોને લીધે, નોંધપાત્ર રીતે ઉચ્ચ ગરમી દર પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. બીજી બાજુ, વાયુઓની તુલનામાં પ્રવાહીની થર્મલ વાહકતા ઘણી ઊંચી હોવાને કારણે, તેમાં તાપમાનનું વિતરણ વધુ સમાન હોવું જોઈએ, અને તેથી વ્યક્તિગત ઉત્પાદનો અથવા ઉત્પાદનના ભાગોની ગરમી સમાન પરિસ્થિતિઓમાં થશે.

પીગળેલા સીસા જેવી પ્રવાહી ધાતુમાં સૌથી ઝડપી ગરમીનો દર પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. લીડ બાથ એ આયર્ન ક્રુસિબલ છે જે સીસાથી ભરેલું છે, તેમાં સ્થાપિત થયેલ છે શાફ્ટ ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠી એક્ઝોસ્ટ કવર હેઠળ. જ્યારે સીસું ઓગળે છે અને પૂર્વનિર્ધારિત તાપમાને પહોંચે છે, ત્યારે તેમાં નાના ભાગોને ઘટાડવામાં આવે છે, જે ઝડપથી ગરમ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, શમન અથવા ટેમ્પરિંગ માટે, જ્યારે લીડની થર્મલ વાહકતા તેમાં પડતા ભાગોને ગરમ કરવાની ઉચ્ચ એકરૂપતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. પરંતુ લીડ બાથમાં સંખ્યાબંધ નોંધપાત્ર ખામીઓ છે:

• સીસા સાથે હાનિકારક કામ, ખાસ કરીને ઊંચા તાપમાને,

• 800 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપરના તાપમાને ગરમ કરવા માટે ઉપયોગની અશક્યતા (ઉચ્ચ તાપમાને, સીસું સઘન રીતે બાષ્પીભવન થાય છે),

• સીસાની ઓછી ઉષ્મા ક્ષમતા, જેના કારણે મોટા ભાગોમાં બોળવામાં આવે ત્યારે તે ઝડપથી ઠંડુ થાય છે.

પરિણામે, લીડ બાથનો માત્ર મર્યાદિત ઉપયોગ થયો. સીસાથી વિપરીત, વિવિધ ક્ષાર, નાઈટ્રેટ્સ અને પાયાને વધુ વ્યાપક ઉપયોગ મળ્યો છે. અસંખ્ય ક્ષાર, નાઈટ્રેટ્સ અને ઉપયોગમાં લેવાતા પાયામાં ગલનબિંદુ ખૂબ જ અલગ હોય છે, 250 થી 1300 °C સુધીના કોઈપણ તાપમાન માટે આવા ક્ષાર અથવા ક્ષારના મિશ્રણને તે તાપમાને અને તે જ સમયે થોડું બાષ્પીભવન કરવા માટે પસંદ કરી શકાય છે. સમય પ્રવાહી છે. કોષ્ટક 1 કેટલાક ક્ષાર અને નાઈટ્રેટ્સના ગલનબિંદુઓ અને ક્ષેત્રો આપે છે.

મીઠું અને મીઠું સ્નાન બાહ્ય ગરમી, આંતરિક હીટર અને ઇલેક્ટ્રોડ સાથેના સ્નાન તરીકે રચનાત્મક રીતે કરવામાં આવે છે... પ્રથમ બે પ્રકાર પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાને કરવામાં આવે છે - આ મુખ્યત્વે સોલ્ટપીટર અને આલ્કલાઇન બાથ છે જેનો ઉપયોગ પ્રોફાઇલ્સ અને પ્રકાશ એલોયની શીટ્સની ગરમીની સારવાર માટે થાય છે. (450 -525 °C).

બાહ્ય રીતે ગરમ કરેલા મીઠાના સ્નાન એ એક લંબચોરસ અથવા ગોળાકાર વાસણ છે જે સાદા કાર્બન સ્ટીલમાંથી વેલ્ડ કરવામાં આવે છે જે મેટલ હીટર સાથે શાફ્ટમાં મૂકવામાં આવે છે.

આંતરિક હીટર સાથે મીઠાના સ્નાન સમાન બનાવવામાં આવે છે, પરંતુ તેમાં બાહ્ય હીટિંગ તત્વો હોતા નથી, અને તેના બદલે ટ્યુબ્યુલર હર્મેટિક હીટિંગ તત્વો નાઈટ્રેટમાં ડૂબી જાય છે. તેમની પાસે નોંધપાત્ર ફાયદા છે:

1. બાહ્ય હીટિંગ બાથની તુલનામાં સહેજ નાના પરિમાણો અને ઓછી ગરમીનું નુકસાન,

2. તેમાં હીટિંગ એલોયનો વપરાશ દસ ગણો ઓછો છે,

3.તેઓ વધુ સુરક્ષિત છે કારણ કે જ્યારે આયર્ન ઓક્સાઇડની હાજરીમાં નાઈટ્રેટ વધુ ગરમ થાય છે ત્યારે વિસ્ફોટ થઈ શકે છે, અને બાહ્ય હીટિંગ બાથમાં આવી ઓવરહિટીંગ નાઈટ્રેટના નીચેના સ્તરોના દૂષણને કારણે થઈ શકે છે, પરિણામે બાથના તળિયાને નીચેના હીટર દ્વારા વધુ ગરમ કરવામાં આવે છે.

નાઈટ્રેટ બાથમાં ટ્યુબ હીટરનો ગેરલાભ એ ઉચ્ચ તાપમાન અને નાઈટ્રેટ સાથેના ટ્યુબ જેકેટના કાટને કારણે તેમની ટૂંકી સેવા જીવન છે.

કોષ્ટક 1. ગલનબિંદુ અને કેટલાક ક્ષારની શ્રેણી

બંને પ્રકારના મીઠું અને આલ્કલાઇન બાથ ખૂબ મોટા કદ (લંબાઈ 6-8 મીટર) અને કેટલાક સો કિલોવોટની શક્તિ સુધી પહોંચે છે. ઉચ્ચ તાપમાન માટે, ઇલેક્ટ્રોડ સાથેના સ્નાનનો ઉપયોગ થાય છે. તે મીઠાથી ભરેલી ધાતુ અથવા સિરામિક ક્રુસિબલ છે, જેમાં 8-25 V ના વોલ્ટેજ સાથે સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા આપવામાં આવતા મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ્સને નીચે કરવામાં આવે છે.

ઠંડા સ્થિતિમાં, મીઠું ભાગ્યે જ પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે, પરંતુ જો તે કોઈ બાહ્ય સ્ત્રોત દ્વારા ગરમ કરવામાં આવે છે, તો ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે પ્રવાહ સ્થાપિત થાય છે અને મીઠામાં જૌલ ગરમી છોડે છે. તેથી, પીગળેલું મીઠું પોતે આવા બાથમાં હીટર તરીકે કામ કરે છે, જેમાં ગરમ ​​કરવા માટેના લેખો ડૂબી જાય છે.

ઇલેક્ટ્રોડ બાથ કવર અને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોડ સાથે આવે છે. વર્તમાનમાં તેમની ઓછી કાર્યક્ષમતા અને અસમાન ગરમીને કારણે તેનો ઉપયોગ થતો નથી. આવા બાથમાં, બાદમાંના મોટા પરિમાણોને કારણે ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર વર્તમાન ઘનતા વધારે હોતી નથી, તેથી તેમાં મીઠાનું માત્ર કુદરતી થર્મલ પરિભ્રમણ હોય છે, જે ઊંચાઈ સાથે બાદમાંના તાપમાનને સમાન બનાવે છે. તેમ છતાં, આવા સ્નાનમાં ઉપલા અને નીચલા સ્તરોમાં તાપમાનનો તફાવત 20-25 ° સે સુધી પહોંચી શકે છે.

આમ, આવા સ્નાનનો મુખ્ય ગેરલાભ એ મીઠાનું અપૂરતું સઘન પરિભ્રમણ છે, જે ઉત્પાદનોને ગરમ કરવાના દરમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, અને તેથી સ્નાનની કામગીરીમાં, અને તેમાં તાપમાનના અસમાન વિતરણ તરફ દોરી જાય છે. ઊંચાઈ

તદુપરાંત, આ સ્નાનમાં વર્તમાન રેખાઓ મીઠાના લગભગ સમગ્ર જથ્થાને ભરે છે; તેથી વર્તમાન ઉત્પાદનોમાંથી પણ વહે છે. બાદના પ્રતિકૂળ આકાર (તીક્ષ્ણ કિનારીઓ, ઉત્પાદનના બે ભાગો વચ્ચેના પાતળા પુલ) સાથે, વર્તમાનની વધેલી ઘનતા તેમાં કેન્દ્રિત થઈ શકે છે, જે ઓવરહિટીંગ તરફ દોરી જશે અને અસ્વીકાર અથવા તો પીગળી શકે છે.

ચોખા. 1. રિમોટ ઇલેક્ટ્રોડ અને પાર્ટીશન સાથે મીઠું સ્નાન: 1 — સ્નાન, 2 — ક્લેડીંગ, 3 — એપ્રોન, 4 — છત્ર, 5 — પાર્ટીશન: 6 — પાયરોમીટર, 7 — ઇલેક્ટ્રોડ, 8 — પ્રત્યાવર્તન ચણતર, 9 — થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન.

આ ગેરફાયદાને ઇલેક્ટ્રોડ મીઠું સ્નાન દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે અને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોડ્સ વધુને વધુ વ્યાપક બની રહ્યા છે. તેમાં, ઇલેક્ટ્રોડ્સ એક લંબચોરસ અથવા ગોળાકાર વિભાગ સાથે બે સળિયા છે, જે એકબીજાથી 25-50 મીમીના અંતરે મીઠામાં નીચું છે.

આવા સ્નાનમાં, લગભગ તમામ વર્તમાન રેખાઓ બે ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેની જગ્યામાં સ્થિત છે, તેથી માત્ર નજીવા પ્રવાહો ગરમ ભાગોમાંથી પસાર થાય છે અને તેમના વ્યક્તિગત બિંદુઓ વધુ ગરમ થતા નથી. વધુમાં, ભાગો દ્વારા પ્રવાહના પસાર થવાને સંપૂર્ણપણે બાકાત રાખવા માટે, ચેમ્બરનો ભાગ જ્યાં ઇલેક્ટ્રોડ્સ સ્થિત છે તે પાર્ટીશન (ફિગ. 1) દ્વારા તેના કાર્યકારી ભાગથી અલગ કરી શકાય છે.

સળિયાઓ વચ્ચે વર્તમાન ઘનતા ખૂબ ઊંચી હોવાથી, તેમની વચ્ચેનું મીઠું વધુ ગરમ થાય છે અને તીવ્ર થર્મલ પરિભ્રમણ શરૂ થાય છે, અને ગરમ મીઠાના કણો ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચેની જગ્યામાં વધે છે અને ઉપરના સ્તરે બાથના જથ્થામાંથી અલગ પડે છે, જ્યારે ઠંડા હોય છે. નીચલા સ્તરો નીચે ઇન્ટરઇલેક્ટ્રોડ જગ્યામાં દાખલ કરો.

ઇલેક્ટ્રોડ્સ (લગભગ 15-25 A / cm2) વચ્ચે ખૂબ જ ઊંચી વર્તમાન ઘનતા પર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો પ્રબળ થવાનું શરૂ કરે છે, ઇન્ટરઇલેક્ટ્રોડ જગ્યામાં મીઠું નીચે ફેંકી દે છે, પરિણામે પરિભ્રમણની દિશા પલટી જાય છે અને તેની તીવ્રતા વધે છે. મીઠાનું આવા ફરજિયાત પરિભ્રમણ મીઠાથી ઉત્પાદનોમાં ગરમીના સ્થાનાંતરણના ગુણાંક અને સ્નાનની ઊંચાઈ (± 3 ° સે સુધી) સાથે ઉત્પાદનોને ગરમ કરવાની એકરૂપતા બંનેમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

ઉલ્લેખિત ફાયદાઓને લીધે, બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોડ સાથેના સ્નાન તાજેતરમાં વધુ અને વધુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સોલ્ટ બાથ 20 થી 150 કેડબલ્યુ અને વિવિધ તાપમાને 1300 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીના પાવર પર સિંગલ-ફેઝ અને થ્રી-ફેઝ (ફિગ. 1) બનાવવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ વિવિધ ઉત્પાદનોને શમન અને ટેમ્પરિંગ માટે અને મુખ્યત્વે ટૂલ્સ (સહિત) માટે થાય છે. હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ્સ), તેમજ આઇસોથર્મલ એનિલિંગ માટે. વધુમાં, તેમાં યોગ્ય મીઠાની રચના પસંદ કરીને, સ્ટીલના થર્મોકેમિકલ પ્રોસેસિંગ, કાર્બ્યુરાઇઝિંગ અને સાયનીડેશન કામગીરીની ખાતરી કરવી શક્ય છે.

મીઠાના સ્નાનમાં ગરમ ​​થવાનો જાણીતો ફાયદો એ છે કે સ્નાનમાંથી કાઢી નાખવામાં આવેલી વસ્તુઓને મીઠાના પાતળા પડથી ઢાંકવી. આ ફિલ્મ ઉત્પાદનની સપાટીને હવામાં ઓક્સિડેશનથી રક્ષણ આપે છે, જ્યારે તે જ સમયે જ્યારે ઠંડુ થાય છે અથવા જ્યારે કૂલિંગ ટાંકીમાં ડૂબી જાય છે ત્યારે ક્રેકીંગ અને રીબાઉન્ડિંગ થાય છે.

1000 ° સે સુધી કાર્યરત ઇલેક્ટ્રોડ બાથના હીટ-રેઝિસ્ટન્ટ મેટલ ક્રુસિબલ્સ ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલ્સથી બનેલા હોય છે, અને તેમની સર્વિસ લાઇફ 1 વર્ષ માનવામાં આવે છે. સિરામિક ક્રુસિબલ્સનો ઉપયોગ 1400 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી કરી શકાય છે, તેને સોલ્યુશનમાં એકસાથે બંધાયેલ વ્યક્તિગત ફાયર્ડ હાઇ એલ્યુમિનિયમ સિરામિક પ્લેટોમાંથી સંપૂર્ણ રીતે કોમ્પેક્ટ, ફાયર અથવા એસેમ્બલ કરી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રોડ્સ ક્રોમિયમ-નિકલ સ્ટીલ્સ અથવા લો-કાર્બન સ્ટીલ્સથી બનેલા હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે વર્ગ 10. ઇલેક્ટ્રોડ્સ ઉચ્ચ-તાપમાનના સ્નાનમાં 3-6 મહિના સુધી, મધ્યમ-તાપમાન સ્નાનમાં એક વર્ષ સુધી રહે છે.

મીઠાના સ્નાનના આવરણની ગોઠવણી મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે... 1000 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને બંધ સ્નાનની ગરમીના નુકસાનના 5-6 ગણા જેટલી ઉર્જાનો ખુલ્લું મીઠું અરીસો ઉત્સર્જન કરે છે. તેથી, સ્નાનનું આવરણ પૂરતું ઇન્સ્યુલેટેડ હોવું જોઈએ. , તે જ સમયે લોડિંગ અને અનલોડિંગ દરમિયાન પાછા ફોલ્ડ અથવા બાજુ પર ખસેડવું સરળ હોવું જોઈએ. તેની સપાટીને સેલ ગ્રેફાઇટ કાર્બન પાવડરના સ્તર સાથે કોટિંગ કરીને બાથરૂમના અરીસાના નુકસાનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકાય છે.

મીઠું ઠંડા સ્થિતિમાં હાથ ધરવામાં આવતું ન હોવાથી, સ્નાન ચલાવવા માટે તેને ગરમ કરવું જરૂરી છે. પ્રારંભિક નિક્રોમ પ્રતિકારનો ઉપયોગ એ સૌથી અનુકૂળ છે. બાદમાં, સ્નાન મજબૂત થાય તે પહેલાં, મીઠામાં ડૂબી જાય છે અને બે ઇલેક્ટ્રોડ સાથે જોડાયેલ છે. જ્યારે સ્નાન ગરમ થાય છે, ત્યારે પ્રતિકાર દ્વારા વહેતા ટ્રાન્સફોર્મર પ્રવાહ તેને ગરમ કરે છે, જેના કારણે પ્રતિકારને અડીને આવેલા મીઠાના સ્તરો ગરમ થાય છે અને બદલામાં, સંચાલન કરવાનું શરૂ કરે છે. પછી રેઝિસ્ટરને બંધ કરવામાં આવે છે અને મીઠામાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.આવા પ્રતિકાર માટે, 10-15 ડબ્લ્યુ / સેમી 2 ના ક્રમની ખૂબ ઊંચી ચોક્કસ સપાટીની શક્તિને મંજૂરી આપી શકાય છે. જો કે, તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે મીઠામાં કામ કરતી વખતે, નિક્રોમ ખૂબ નાજુક બને છે અને તેને સાવચેતીપૂર્વક હેન્ડલિંગની જરૂર છે.

કેટલીકવાર, ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેના ધાતુના પ્રતિકારને બદલે, ભઠ્ઠી બંધ કર્યા પછી, ઇલેક્ટ્રોડ કોલસાના ટુકડા નાખવામાં આવે છે, જે, જ્યારે સ્નાન ચાલુ હોય ત્યારે ગરમ થાય છે, મીઠું ગરમ ​​કરે છે. છેલ્લે, તમે ગેસ બર્નર વડે ઇલેક્ટ્રોડ્સની નજીકના મીઠાના વિસ્તારોને ખાલી ગરમ કરી શકો છો. સ્નાનને ગરમ કરવાની કામગીરી ખૂબ લાંબી છે, તેથી કેટલીકવાર સ્નાનને ઓછા વોલ્ટેજ પર છોડીને રાતોરાત ઠંડુ ન કરવું વધુ સારું છે.

તૂટક તૂટક ઇલેક્ટ્રોડ બાથ ઉપરાંત, સતત એકમોનો પણ ઉપયોગ થાય છે... વ્યક્તિગત સ્નાન માટે, ભાગોને વહન કરવા અને તેને મીઠામાં ડૂબાડવા માટે સ્નાનની ઉપર કન્વેયર બેલ્ટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. જટિલ હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાઓ માટેના એકમો, ક્રમશઃ અનેક બાથમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, તે વધુ જટિલ છે, કારણ કે આ માટે આડી અને ઊભી દિશામાં ભાગોની વૈકલ્પિક હિલચાલની જરૂર છે. સામાન્ય રીતે, આ કાર્યને લિફ્ટિંગ ડિવાઇસ સાથે કન્વેયર અથવા કેરોયુઝલનો ઉપયોગ કરીને હલ કરવામાં આવે છે.

આમ, પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓની તુલનામાં, મીઠાના સ્નાનમાં નીચેના ફાયદા છે:

1. ઉચ્ચ હીટિંગ દર અને તેથી સમાન પરિમાણો માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન,

2. વિવિધ પ્રકારની થર્મલ અને થર્મોકેમિકલ સારવાર કરવા માટે સરળ,

3. ગરમી અને ઠંડક દરમિયાન ઓક્સિડેશનથી ઉત્પાદનોનું રક્ષણ.

મીઠાના સ્નાનના ગેરફાયદા નીચે મુજબ છે:

1.બાથરૂમના અરીસામાંથી વધતા ગરમીના નુકસાન અને હીટિંગની અવધિ અને જટિલતાને કારણે તેની સતત કામગીરીની જરૂરિયાતને કારણે ઉચ્ચ ચોક્કસ ઉર્જાનો વપરાશ (બાદમાં અન્ડરલોડ ઓપરેશનનું કારણ બને છે),

2. મીઠાનો એકદમ વધારે વપરાશ,

3. સારી વેન્ટિલેશન સાથે પણ મુશ્કેલ કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ.

મીઠાના સ્નાનનો વ્યાપ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યો છે કે ઘણા કિસ્સાઓમાં તેમના ફાયદા તેમના ગેરફાયદા કરતાં વધી જાય છે.

સૌથી નીચા તાપમાન માટે, તેલ સ્નાનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે આંતરિક અને બાહ્ય ગરમી બંને સાથે કરવામાં આવે છે. પાણીને ગરમ કરવા અને પાણીની વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ બોઇલર ઇલેક્ટ્રોડ સોલ્ટ બાથની જેમ જ કામ કરે છે.