વિવિધ ધાતુઓને પીગળવામાં સોનાના પીગળવાના મશીનોની કામગીરીમાં શું તફાવત છે?

ધાતુકામ અને દાગીના ઉત્પાદન જેવા ઘણા ઉદ્યોગોમાં, ગલન મશીન મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેમના અનન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે, વિવિધ ધાતુઓ ગલન મશીન દ્વારા પીગળતી વખતે નોંધપાત્ર તફાવતો દર્શાવે છે. ગલન પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા, ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા સુધારવા અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા વધારવા માટે આ તફાવતોને સમજવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

1. સામાન્ય ગલન ધાતુ લાક્ષણિકતાઓનું વિહંગાવલોકન

(1) સોનું

સોનું એક એવી ધાતુ છે જેમાં સારી નરમાઈ અને રાસાયણિક સ્થિરતા હોય છે, જેનું ગલનબિંદુ પ્રમાણમાં ઊંચું 1064.43 ℃ છે. સોનામાં સોનેરી રંગ અને નરમ પોત હોય છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘરેણાં અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ઉચ્ચ કક્ષાના ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તેના ઊંચા મૂલ્યને કારણે, ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન શુદ્ધતા અને નુકસાન નિયંત્રણ માટે કડક જરૂરિયાતો મૂકવામાં આવે છે.

(2) ચાંદી

ચાંદીનો ગલનબિંદુ 961.78 ℃ છે, જે સોના કરતા થોડો ઓછો છે. તેમાં ઉત્તમ વાહકતા અને થર્મલ વાહકતા છે, અને તેનો ઉદ્યોગ અને દાગીનાના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ચાંદીમાં પ્રમાણમાં સક્રિય રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે અને તે ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન હવામાં ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેનાથી ઓક્સાઇડ બને છે.

(૩) તાંબુ

તાંબાનો ગલનબિંદુ લગભગ 1083.4 ℃ છે, અને તેમાં સારી વાહકતા, થર્મલ વાહકતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મો છે. તેનો ઉપયોગ વિદ્યુત ઉદ્યોગ, યાંત્રિક ઉત્પાદન અને બાંધકામ જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તાંબુ પીગળતી વખતે હાઇડ્રોજન જેવા વાયુઓને શોષી લેવાની સંભાવના ધરાવે છે, જે કાસ્ટિંગની ગુણવત્તાને અસર કરે છે.

(4) એલ્યુમિનિયમ એલોય

એલ્યુમિનિયમ એલોય ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી નોન-ફેરસ મેટલ સ્ટ્રક્ચરલ સામગ્રી છે, જેનો ગલનબિંદુ સામાન્ય રીતે 550 ℃ અને 650 ℃ ની વચ્ચે હોય છે, જે એલોય રચનાના આધારે બદલાય છે. એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં ઓછી ઘનતા હોય છે, પરંતુ ઉચ્ચ શક્તિ અને સારી કાટ પ્રતિકાર હોય છે. ગલન પ્રક્રિયા માટે એલોય તત્વોના પ્રમાણ અને ગલન તાપમાનનું કડક નિયંત્રણ જરૂરી છે.

2. ગલન મશીનના કાર્યકારી સિદ્ધાંત અને તકનીકી પરિમાણો અને ગલન પર તેમનો પ્રભાવ

મેલ્ટિંગ મશીનો સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને ધાતુના પદાર્થોમાં વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા પ્રેરિત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી જૌલ ગરમી ઝડપથી ગરમ થાય છે અને ધાતુને પીગળે છે. મેલ્ટિંગ મશીનની શક્તિ અને આવર્તન જેવા ટેકનિકલ પરિમાણો વિવિધ ધાતુઓના ગલન અસરમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.

(1) શક્તિ

જેટલી શક્તિ વધારે હશે, ગલન મશીન પ્રતિ યુનિટ સમય જેટલી વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરશે, અને ધાતુ તેટલી ઝડપથી ગરમ થશે, જે ગલન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે. ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધરાવતા સોના અને તાંબા જેવી ધાતુઓ માટે, ઝડપી ગલન પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ગલન મશીનની જરૂર પડશે. જો કે, નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતા એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે, વધુ પડતી શક્તિ સ્થાનિક ઓવરહિટીંગનું કારણ બની શકે છે, જે એલોય રચનાની એકરૂપતાને અસર કરે છે.

(2) આવર્તન

આવર્તન મુખ્યત્વે ધાતુઓમાં પ્રવાહના પ્રવેશ ઊંડાઈને અસર કરે છે. ઉચ્ચ-આવર્તન ગલન મશીનો નાના કદના, પાતળા-દિવાલોવાળા ધાતુના ઉત્પાદનોને પીગળવા માટે અથવા અત્યંત ઊંચી ગલન ગતિની જરૂર હોય તેવી પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય છે, કારણ કે ઉચ્ચ-આવર્તન પ્રવાહો ધાતુની સપાટી પર કેન્દ્રિત હોય છે અને ધાતુની સપાટીને ઝડપથી ગરમ કરી શકે છે. ઓછી-આવર્તન ગલન મશીનોની વર્તમાન ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ વધારે છે, જે તેમને મોટા કદના ધાતુના ઇંગોટ્સ પીગળવા માટે વધુ યોગ્ય બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોનાના મોટા ટુકડાઓ પીગળતી વખતે, યોગ્ય રીતે આવર્તન ઘટાડવાથી ધાતુની અંદર ગરમી વધુ સમાનરૂપે વિતરિત થઈ શકે છે, સપાટીની ઓવરહિટીંગ અને ઓક્સિડેશન ઘટાડે છે.

૩. વિવિધ ધાતુઓના પીગળવામાં સોનાના પીગળવાના મશીનોના પ્રદર્શનમાં તફાવત

(1) ગલન ગતિ

તેના ઊંચા ગલનબિંદુને કારણે, સોનાનો ગલનબિંદુ સમાન શક્તિ અને પરિસ્થિતિઓમાં પ્રમાણમાં ધીમો હોય છે. એલ્યુમિનિયમ એલોયનું ગલનબિંદુ ઓછું હોય છે અને તે ગલનબિંદુ મશીનમાં ગલન તાપમાન સુધી ઝડપથી પહોંચી શકે છે, જેની ગલન ગતિ સોના કરતા ઘણી ઝડપી હોય છે. ચાંદી અને તાંબાની ગલન ગતિ બંને વચ્ચે હોય છે, જે ગલનબિંદુ મશીનની શક્તિ અને ધાતુની પ્રારંભિક સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે.

(2) શુદ્ધતા નિયંત્રણ

સોનાના ગલનમાં, તેના ઉચ્ચ મૂલ્યને કારણે, અત્યંત ઉચ્ચ શુદ્ધતા જરૂરી છે. ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સોનાના ગલન મશીનો અસરકારક રીતે અશુદ્ધિઓના મિશ્રણને ઘટાડી શકે છે અને ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉત્તેજક કાર્ય દ્વારા સોનાની શુદ્ધતા સુનિશ્ચિત કરી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, ચાંદીના ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન ઓક્સિડેશન થવાની સંભાવના હોય છે. જોકે સોનાના ગલન મશીનો ગલન ચેમ્બરમાં નિષ્ક્રિય વાયુઓ ભરીને ઓક્સિડેશન ઘટાડી શકે છે, તેમ છતાં સોના કરતાં શુદ્ધતાને નિયંત્રિત કરવી વધુ મુશ્કેલ છે. તાંબાના ગલન દરમિયાન ગેસ શોષણની સમસ્યા ખાસ કરીને અગ્રણી છે, અને શુદ્ધતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ડિગેસિંગ પગલાં લેવાની જરૂર છે, અન્યથા તે કાસ્ટિંગના યાંત્રિક ગુણધર્મોને અસર કરશે. જ્યારે એલ્યુમિનિયમ એલોય ઓગાળવામાં આવે છે, ત્યારે સચોટ રચના સુનિશ્ચિત કરવા માટે એલોય તત્વોના બર્નિંગ નુકસાનને નિયંત્રિત કરવા ઉપરાંત, ગેસ શોષણ અને સ્લેગ સમાવેશને અટકાવવા પણ જરૂરી છે, અને ગલન સાધનો અને પ્રક્રિયાઓ માટેની આવશ્યકતાઓ પણ ખૂબ કડક છે.

(૩) ઊર્જા વપરાશ

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુઓ ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન વધુ ઊર્જા વાપરે છે. તેમના ઉચ્ચ ગલનબિંદુઓને કારણે, સોના અને તાંબાને ગલન દરમિયાન ગલન મશીનમાંથી સતત ગરમીનો પુરવઠો જરૂરી છે, જેના પરિણામે પ્રમાણમાં વધુ ઊર્જા વપરાશ થાય છે. અને એલ્યુમિનિયમ એલોયમાં ગલનબિંદુ ઓછું હોય છે, જેને ગલન અવસ્થા સુધી પહોંચવા માટે ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે, અને તેનો ઊર્જા વપરાશ પણ ઓછો હોય છે. ચાંદીનો ઊર્જા વપરાશ મધ્યવર્તી સ્તરે હોય છે. પરંતુ વાસ્તવિક ઊર્જા વપરાશ ગલન મશીનની કાર્યક્ષમતા અને ગલનની માત્રા જેવા પરિબળો સાથે પણ સંબંધિત છે. કાર્યક્ષમ અને ઊર્જા-બચત ગલન મશીનો વિવિધ ધાતુઓના ગલન દરમિયાન ઊર્જા વપરાશ ઘટાડવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

(૪) સાધનોનો ઘસારો

વિવિધ ધાતુઓને પીગળતી વખતે ગલન મશીનના નુકસાન પણ બદલાય છે. સોનામાં નરમ પોત હોય છે અને તે ક્રુસિબલ અને ગલન મશીનના અન્ય ઘટકો પર ન્યૂનતમ ઘસારો લાવે છે. તાંબામાં વધુ કઠિનતા હોય છે, જે ગલન પ્રક્રિયા દરમિયાન ક્રુસિબલ પર પ્રમાણમાં વધુ ધોવાણ અને ઘસારો લાવે છે, જેના માટે વધુ ટકાઉ ક્રુસિબલ સામગ્રીની જરૂર પડે છે. જ્યારે એલ્યુમિનિયમ એલોય ઓગળે છે, ત્યારે તેના સક્રિય રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે, તે ક્રુસિબલ સામગ્રી સાથે ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જે ક્રુસિબલ ઘસારાને વેગ આપે છે. તેથી, ખાસ કાટ-પ્રતિરોધક ક્રુસિબલ પસંદ કરવું જરૂરી છે.

૪.નિષ્કર્ષ

વિવિધ ધાતુઓના ગલનમાં ગલન મશીનનું પ્રદર્શન નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે, જેમાં ગલન ગતિ, શુદ્ધતા નિયંત્રણ, ઉર્જા વપરાશ અને સાધનોના નુકસાન જેવા અનેક પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે. આ તફાવતો મુખ્યત્વે વિવિધ ધાતુઓના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો અને ગલન મશીનના જ તકનીકી પરિમાણોમાંથી ઉદ્ભવે છે. વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોમાં, સાહસો અને પ્રેક્ટિશનરોએ પીગળેલા ધાતુના પ્રકાર અને ચોક્કસ જરૂરિયાતો અનુસાર ગલન મશીનના પ્રકાર અને કાર્યકારી પરિમાણો પસંદ કરવા જોઈએ, અને કાર્યક્ષમ, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી અને ઓછી કિંમતની ધાતુ ગલન પ્રક્રિયાઓ પ્રાપ્ત કરવા માટે અનુરૂપ ગલન પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવી જોઈએ. ટેકનોલોજીના સતત વિકાસ સાથે, ગલન મશીન ટેકનોલોજી પણ સતત નવીનતા અને વિકાસશીલ છે. ભવિષ્યમાં, તે વિવિધ ધાતુઓના ગલન અસરને વધુ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની અને વધુ ક્ષેત્રોમાં ધાતુ પ્રક્રિયાની વધતી માંગને પૂર્ણ કરવાની અપેક્ષા રાખે છે.