உப்பு குளியல் - சாதனம் மற்றும் பயன்பாடு

திரவத்தில் தயாரிப்புகளை சூடாக்கும் போது, ​​திரவத்திலிருந்து உலோகத்திற்கு வெப்ப பரிமாற்றத்தின் குணகத்தின் உயர் மதிப்புகள் காரணமாக, கணிசமாக அதிக வெப்ப விகிதத்தை அடைய முடியும். மறுபுறம், வாயுக்களுடன் ஒப்பிடும்போது திரவங்களின் அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் காரணமாக, அவற்றில் வெப்பநிலை விநியோகம் மிகவும் சீரானதாக இருக்க வேண்டும், எனவே தனிப்பட்ட தயாரிப்புகள் அல்லது உற்பத்தியின் பகுதிகளை வெப்பமாக்குவது அதே நிலைமைகளின் கீழ் நடைபெறும்.

உருகிய ஈயம் போன்ற திரவ உலோகத்தில் வேகமான வெப்ப விகிதத்தை அடைய முடியும். ஈயக் குளியல் என்பது ஈயத்தால் நிரப்பப்பட்ட இரும்புச் சிலுவை ஆகும் தண்டு மின்சார உலை வெளியேற்ற அட்டையின் கீழ். ஈயம் உருகி, முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட வெப்பநிலையை அடையும் போது, ​​சிறிய பாகங்கள் அதில் குறைக்கப்படுகின்றன, அவை விரைவாக வெப்பமடைகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, தணித்தல் அல்லது வெப்பமடைதல், அதே நேரத்தில் ஈயத்தின் வெப்ப கடத்துத்திறன் அதில் விழும் பாகங்களின் வெப்பத்தின் உயர் சீரான தன்மையை உறுதி செய்கிறது. ஆனால் ஈயக் குளியல் பல குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது:

ஈயத்துடன் தீங்கு விளைவிக்கும் வேலை, குறிப்பாக அதிக வெப்பநிலையில்,

• 800 ° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலைக்கு சூடாக்குவதற்கு பயன்படுத்த இயலாது (அதிக வெப்பநிலையில், ஈயம் தீவிரமாக ஆவியாகிறது),

• ஈயத்தின் குறைந்த வெப்பத் திறன், பெரிய பகுதிகளில் மூழ்கும்போது விரைவாக குளிர்ச்சியடைகிறது.

இதன் விளைவாக, ஈயக் குளியல் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாட்டை மட்டுமே பெற்றது. ஈயம் போலல்லாமல், பல்வேறு உப்புகள், நைட்ரேட்டுகள் மற்றும் தளங்கள் மிகவும் பரந்த பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளன. பயன்படுத்தப்படும் பல உப்புகள், நைட்ரேட்டுகள் மற்றும் அடிப்படைகள் மிகவும் வேறுபட்ட உருகுநிலைகளைக் கொண்டிருப்பதால், 250 முதல் 1300 °C வரையிலான எந்த வெப்பநிலையிலும், அத்தகைய உப்பு அல்லது உப்புகளின் கலவையானது அந்த வெப்பநிலையில் சிறிது ஆவியாகும் மற்றும் அதே நேரத்தில் தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம். நேரம் திரவமானது. அட்டவணை 1 சில உப்புகள் மற்றும் நைட்ரேட்டுகளின் உருகும் புள்ளிகள் மற்றும் புலங்களை வழங்குகிறது.

உப்பு மற்றும் உப்பு குளியல் வெளிப்புற வெப்பமூட்டும் குளியல், உட்புற ஹீட்டர் மற்றும் மின்முனைகள் கொண்ட குளியல் என ஆக்கப்பூர்வமாக செய்யப்படுகிறது... முதல் இரண்டு வகைகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் செய்யப்படுகின்றன - இவை முக்கியமாக சால்ட்பீட்டர் மற்றும் அல்கலைன் குளியல் சுயவிவரங்கள் மற்றும் ஒளி கலவைகளின் தாள்களின் வெப்ப சிகிச்சைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. (450 -525 °C).

வெளிப்புறமாக சூடேற்றப்பட்ட உப்பு குளியல் என்பது ஒரு செவ்வக அல்லது வட்ட வடிவ பாத்திரம் ஆகும், இது வெற்று கார்பன் எஃகு மூலம் பற்றவைக்கப்படுகிறது, இது உலோக ஹீட்டர்களுடன் கூடிய தண்டில் வைக்கப்படுகிறது.

உள் ஹீட்டர்களுடன் கூடிய உப்பு குளியல் அதே செய்யப்படுகிறது, ஆனால் வெளிப்புற வெப்பமூட்டும் கூறுகள் இல்லை, அதற்கு பதிலாக குழாய் ஹெர்மீடிக் வெப்பமூட்டும் கூறுகள் நைட்ரேட்டில் மூழ்கியுள்ளன. அவர்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகள் உள்ளன:

1. வெளிப்புற வெப்பக் குளியல்களுடன் ஒப்பிடும்போது சற்று சிறிய பரிமாணங்கள் மற்றும் குறைந்த வெப்ப இழப்புகள்,

2. அவற்றில் வெப்பக் கலவைகளின் நுகர்வு பத்து மடங்கு சிறியது,

3.இரும்பு ஆக்சைடுகளின் முன்னிலையில் நைட்ரேட்டுகள் அதிக வெப்பமடையும் போது அவை மிகவும் பாதுகாப்பானவை, மேலும் நைட்ரேட்டின் கீழ் அடுக்குகள் மாசுபடுவதால் வெளிப்புற வெப்பக் குளியல் அதிக வெப்பமடைதல் ஏற்படலாம், இதன் விளைவாக குளியல் அடிப்பகுதி கீழே உள்ள ஹீட்டர்களால் அதிக வெப்பமடைகிறது.

நைட்ரேட் குளியல் குழாய் ஹீட்டர்களின் தீமை என்னவென்றால், நைட்ரேட் கொண்ட குழாய் ஜாக்கெட்டின் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அரிப்பு காரணமாக அவற்றின் குறுகிய சேவை வாழ்க்கை ஆகும்.

அட்டவணை 1. உருகுநிலை மற்றும் சில உப்புகளின் வரம்பு

இரண்டு வகைகளின் உப்பு மற்றும் கார குளியல் மிகவும் பெரிய அளவுகள் (நீளம் 6-8 மீ) மற்றும் பல நூறு கிலோவாட்களின் சக்தியை அடைகிறது.அதிக வெப்பநிலைக்கு, மின்முனையுடன் கூடிய குளியல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவை உப்பு நிரப்பப்பட்ட உலோகம் அல்லது பீங்கான் க்ரூசிபிள் ஆகும், இதில் 8-25 V மின்னழுத்தத்துடன் ஒரு படி-கீழ் மின்மாற்றி மூலம் உலோக மின்முனைகள் குறைக்கப்படுகின்றன.

குளிர்ந்த நிலையில், உப்பு மின்னோட்டத்தை அரிதாகவே நடத்துகிறது, ஆனால் அது சில வெளிப்புற மூலங்களால் சூடேற்றப்பட்டால், மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு மின்னோட்டம் நிறுவப்பட்டு ஜூல் வெப்பத்தை உப்பில் வெளியிடுகிறது. எனவே, உருகிய உப்பு அத்தகைய குளியல்களில் ஒரு ஹீட்டராக செயல்படுகிறது, அதில் சூடாக்கப்பட வேண்டிய பொருட்கள் மூழ்கிவிடும்.

எலக்ட்ரோடு குளியல் கவர் மற்றும் வெளிப்புற மின்முனைகளுடன் வருகிறது. முந்தையவை தற்போது குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் சீரற்ற வெப்பம் காரணமாக பயன்படுத்தப்படவில்லை. அத்தகைய குளியல் குளங்களில், பிந்தையவற்றின் பெரிய பரிமாணங்கள் காரணமாக மின்முனைகளின் மேற்பரப்பில் தற்போதைய அடர்த்தி அதிகமாக இல்லை, எனவே அவற்றில் உப்பின் இயற்கையான வெப்ப சுழற்சி மட்டுமே உள்ளது, இது உயரத்துடன் பிந்தைய வெப்பநிலையை சமன் செய்கிறது. ஆயினும்கூட, அத்தகைய குளியல் தொட்டிகளில் மேல் மற்றும் கீழ் மட்டங்களில் வெப்பநிலை வேறுபாடு 20-25 ° C ஐ எட்டும்.

எனவே, அத்தகைய குளியல்களின் முக்கிய தீமை உப்பின் போதுமான தீவிர சுழற்சி ஆகும், இது தயாரிப்புகளின் வெப்ப விகிதத்தில் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது, எனவே குளியல் செயல்பாட்டில், மற்றும் வெப்பநிலையின் சீரற்ற விநியோகம் உயரம்.

மேலும், இந்த குளியல் குளங்களில் தற்போதைய கோடுகள் உப்பின் முழு அளவையும் நிரப்புகின்றன; எனவே தயாரிப்புகள் வழியாக மின்னோட்டம் பாய்கிறது. பிந்தையவற்றின் சாதகமற்ற வடிவத்துடன் (கூர்மையான விளிம்புகள், உற்பத்தியின் இரண்டு பகுதிகளுக்கு இடையில் மெல்லிய பாலங்கள்), அதிகரித்த தற்போதைய அடர்த்தி அவற்றில் குவிந்துவிடும், இது அதிக வெப்பமடைவதற்கு வழிவகுக்கும் மற்றும் நிராகரிப்பு அல்லது உருகுவதற்கு வழிவகுக்கும்.

அரிசி. 1. ரிமோட் மின்முனைகள் மற்றும் பகிர்வு கொண்ட உப்பு குளியல்: 1 - குளியல், 2 - உறைப்பூச்சு, 3 - ஏப்ரன், 4 - குடை, 5 - பகிர்வு: 6 - பைரோமீட்டர், 7 - மின்முனை, 8 - பயனற்ற கொத்து, 9 - வெப்ப காப்பு.

இந்த குறைபாடுகள் வெளிப்புற மின்முனைகள் மேலும் மேலும் பரவலான மின்முனை உப்பு குளியல் மூலம் கடக்கப்படுகின்றன. அவற்றில், மின்முனைகள் ஒரு செவ்வக அல்லது வட்டப் பிரிவைக் கொண்ட இரண்டு தண்டுகள், ஒருவருக்கொருவர் 25-50 மிமீ தொலைவில் உப்புக்குள் குறைக்கப்படுகின்றன.

அத்தகைய குளியல் குளங்களில், கிட்டத்தட்ட அனைத்து மின்னோட்டக் கோடுகளும் இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ளன, எனவே சிறிய நீரோட்டங்கள் மட்டுமே சூடான பாகங்கள் வழியாக செல்கின்றன மற்றும் அவற்றின் தனிப்பட்ட புள்ளிகள் அதிக வெப்பமடையாது. கூடுதலாக, பகுதிகள் வழியாக மின்னோட்டத்தின் பத்தியை முற்றிலுமாக விலக்குவதற்காக, மின்முனைகள் அமைந்துள்ள அறையின் பகுதியை அதன் வேலைப் பகுதியிலிருந்து ஒரு பகிர்வு மூலம் பிரிக்கலாம் (படம் 1).

தண்டுகளுக்கு இடையிலான தற்போதைய அடர்த்தி மிக அதிகமாக இருப்பதால், அவற்றுக்கிடையேயான உப்பு அதிக வெப்பமடைந்து, தீவிர வெப்ப சுழற்சி தொடங்குகிறது, மேலும் சூடான உப்புத் துகள்கள் மின்முனைகளுக்கு இடையில் உள்ள இடைவெளியில் உயர்ந்து, மேல் மட்டத்தில் குளியல் அளவைக் கடந்து, குளிர்ச்சியாக இருக்கும். கீழ் அடுக்குகள் கீழே உள்ள மின்முனை இடைவெளியில் செருகப்படுகின்றன.

மின்முனைகளுக்கு இடையில் மிக அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியில் (சுமார் 15-25 A / cm2), மின்காந்த சக்திகள் மேலோங்கத் தொடங்குகின்றன, இடை மின்முனை இடைவெளியில் உப்பை கீழே வீசுகின்றன, இதன் விளைவாக சுழற்சியின் திசை தலைகீழாக மாறுகிறது மற்றும் அதன் தீவிரம் அதிகரிக்கிறது. உப்பின் இத்தகைய கட்டாய புழக்கம் உப்பில் இருந்து தயாரிப்புகளுக்கு வெப்ப பரிமாற்றத்தின் குணகம் மற்றும் குளியல் உயரத்தில் (± 3 ° C வரை) தயாரிப்புகளை சூடாக்கும் சீரான தன்மை ஆகிய இரண்டையும் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

குறிப்பிடப்பட்ட நன்மைகள் காரணமாக, வெளிப்புற மின்முனைகளுடன் கூடிய குளியல் சமீபத்தில் மேலும் மேலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 20 முதல் 150 கிலோவாட் வரை மற்றும் பல்வேறு வெப்பநிலையில் 1300 ° C வரை ஒற்றை-கட்டம் மற்றும் மூன்று-கட்டம் (படம் 1) தயாரிக்கப்படுகிறது. அதிவேக இரும்புகள்), அதே போல் சமவெப்ப அனீலிங்.. கூடுதலாக, அவற்றில் பொருத்தமான உப்பு கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், தெர்மோகெமிக்கல் செயலாக்கம், கார்பரைசிங் மற்றும் எஃகுகளின் சயனைடேஷன் செயல்பாடுகளை உறுதிப்படுத்த முடியும்.

உப்புக் குளியல்களில் சூடுபடுத்துவதன் நன்கு அறியப்பட்ட நன்மை என்னவென்றால், குளியலில் இருந்து அகற்றப்பட்ட பொருட்களை ஒரு மெல்லிய அடுக்கில் உப்புடன் மூடுவது. இந்த படம் காற்றில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து தயாரிப்பின் மேற்பரப்பைப் பாதுகாக்கிறது, அதே நேரத்தில் குளிர்விக்கும் போது அல்லது குளிரூட்டும் தொட்டியில் மூழ்கியிருக்கும் போது விரிசல் மற்றும் மீண்டும் எழுகிறது.

1000 ° C வரை இயங்கும் எலக்ட்ரோடு குளியல் வெப்ப-எதிர்ப்பு உலோக சிலுவைகள் குரோமியம்-நிக்கல் ஸ்டீல்களால் ஆனவை, அவற்றின் சேவை வாழ்க்கை 1 வருடம் என்று கருதலாம். பீங்கான் சிலுவைகளை 1400 டிகிரி செல்சியஸ் வரை பயன்படுத்தலாம், அவற்றை முழுமையாக சுருக்கலாம், சுடலாம் அல்லது தனித்தனியாக சுடப்பட்ட உயர் அலுமினிய பீங்கான் தகடுகளிலிருந்து ஒரு கரைசலில் ஒன்றாக இணைக்கலாம்.

மின்முனைகள் குரோமியம்-நிக்கல் இரும்புகள் அல்லது குறைந்த கார்பன் ஸ்டீல்களால் செய்யப்படலாம், உதாரணமாக வகுப்பு 10. மின்முனைகள் 3-6 மாதங்கள் உயர் வெப்பநிலை குளியல், நடுத்தர வெப்பநிலை குளியல் ஒரு வருடம் வரை இருக்கும்.

உப்பு குளியல் உறைகளின் ஏற்பாடு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது... திறந்த உப்புக் கண்ணாடியானது 1000 ° C வெப்பநிலையில் மூடிய குளியல் வெப்ப இழப்பை விட 5-6 மடங்கு வெப்ப இழப்பிற்கு சமமான ஆற்றலை வெளியிடுகிறது. எனவே, குளியல் உறை போதுமான அளவு காப்பிடப்பட்டிருக்க வேண்டும் , அதே நேரத்தில் ஏற்றுதல் மற்றும் இறக்குதல் ஆகியவற்றின் போது பின்னால் மடிப்பது அல்லது பக்கத்திற்கு நகர்த்துவது எளிதாக இருக்க வேண்டும். குளியலறை கண்ணாடி இழப்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க குறைப்பு அதன் மேற்பரப்பை செல் கிராஃபைட் கார்பன் தூள் அடுக்குடன் பூசுவதன் மூலம் அடையலாம்.

உப்பு குளிர்ந்த நிலையில் நடத்தப்படாததால், குளியல் இயக்க அதை சூடேற்றுவது அவசியம். ஆரம்ப நிக்ரோம் எதிர்ப்பின் பயன்பாடு மிகவும் வசதியானது. பிந்தையது, குளியல் திடப்படுத்துவதற்கு முன், உப்பில் மூழ்கி இரண்டு மின்முனைகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. குளியல் சூடாக்கப்படும் போது, ​​மின்மாற்றி மின்னோட்டமானது எதிர்ப்பின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் அதை வெப்பப்படுத்துகிறது, இதன் காரணமாக எதிர்ப்பை ஒட்டிய உப்பு அடுக்குகள் சூடாகின்றன, மேலும் அதை நடத்தத் தொடங்குகின்றன. மின்தடையம் பின்னர் அணைக்கப்பட்டு உப்பில் இருந்து அகற்றப்படுகிறது.அத்தகைய எதிர்ப்பிற்கு, 10-15 W / cm2 வரிசையின் மிக உயர்ந்த குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு சக்தி அனுமதிக்கப்படலாம். இருப்பினும், உப்பில் வேலை செய்யும் போது, ​​நிக்ரோம் மிகவும் உடையக்கூடியதாக மாறும் மற்றும் கவனமாக கையாள வேண்டும் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.

சில நேரங்களில், மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு உலோக எதிர்ப்பிற்கு பதிலாக, உலைகளை அணைத்த பிறகு, எலக்ட்ரோடு நிலக்கரி துண்டுகள் போடப்படுகின்றன, இது குளியல் இயக்கப்படும் போது வெப்பமடைகிறது, உப்பை சூடாக்கும். இறுதியாக, நீங்கள் ஒரு எரிவாயு பர்னர் மூலம் மின்முனைகளுக்கு அருகிலுள்ள உப்பு பகுதிகளை வெறுமனே சூடாக்கலாம். குளியலறையை சூடாக்கும் செயல்பாடு மிகவும் நீளமானது, எனவே சில நேரங்களில் குளியலறையை ஒரே இரவில் குளிர்விக்காமல் இருப்பது நல்லது, குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் அவற்றை விட்டுவிடும்.

இடைவிடாத எலக்ட்ரோடு குளியல் தவிர, தொடர்ச்சியான அலகுகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன... தனித்தனி குளியல், பாகங்களை எடுத்துச் செல்லவும், உப்பில் மூழ்கவும் ஒரு கன்வேயர் பெல்ட்டை குளியல் மேலே பயன்படுத்தலாம். சிக்கலான வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறைகளுக்கான அலகுகள், பல குளியல் குளங்களில் தொடர்ச்சியாக மேற்கொள்ளப்படுகின்றன, இது மிகவும் சிக்கலானது, இதற்கு கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து திசைகளில் பகுதிகளின் மாற்று இயக்கத்தை உருவாக்க வேண்டும். வழக்கமாக, இந்த பணி ஒரு கன்வேயர் அல்லது ஒரு தூக்கும் சாதனத்துடன் ஒரு கொணர்வி பயன்படுத்தி தீர்க்கப்படுகிறது.

எனவே, வழக்கமான மின்சார உலைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், உப்பு குளியல் பின்வரும் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. அதிக வெப்பமூட்டும் வீதம் மற்றும் சம பரிமாணங்களுக்கான உயர் செயல்திறன்,

2. பல்வேறு வகையான வெப்ப மற்றும் தெர்மோகெமிக்கல் சிகிச்சையைச் செய்வது எளிது,

3. வெப்பம் மற்றும் குளிர்ச்சியின் போது ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து தயாரிப்புகளின் பாதுகாப்பு.

உப்பு குளியல் தீமைகள் பின்வருமாறு:

1.குளியலறை கண்ணாடியிலிருந்து அதிகரித்த வெப்ப இழப்புகள் மற்றும் வெப்பத்தின் காலம் மற்றும் சிக்கலான தன்மை காரணமாக அதன் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டின் தேவை காரணமாக அதிக குறிப்பிட்ட ஆற்றல் நுகர்வு (பிந்தையது அண்டர்லோட் செயல்பாட்டை ஏற்படுத்துகிறது),

2. உப்பு மிகவும் அதிக நுகர்வு,

3. நல்ல காற்றோட்டத்துடன் கூட கடினமான வேலை நிலைமைகள்.

பல சந்தர்ப்பங்களில் அவற்றின் நன்மைகள் அவற்றின் தீமைகளை விட அதிகமாக இருப்பதால் உப்பு குளியல் பரவலானது விளக்கப்படுகிறது.

குறைந்த வெப்பநிலைக்கு, எண்ணெய் குளியல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, உள் மற்றும் வெளிப்புற வெப்பத்துடன் செய்யப்படுகிறது. எலக்ட்ரோடு கொதிகலன்கள் தண்ணீரை சூடாக்குவதற்கும் நீராவியை உற்பத்தி செய்வதற்கும் எலக்ட்ரோடு உப்பு குளியல் போலவே வேலை செய்கின்றன.