वेगवेगळ्या धातू वितळवताना सोने वितळवण्याच्या यंत्रांच्या कामगिरीत काय फरक आहेत?

धातूकाम आणि दागिने निर्मितीसारख्या अनेक उद्योगांमध्ये, वितळवण्याचे यंत्र महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. त्यांच्या अद्वितीय भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे, वितळवण्याच्या यंत्राद्वारे वितळवताना वेगवेगळे धातू लक्षणीय फरक दर्शवतात. वितळवण्याच्या प्रक्रिया अनुकूल करण्यासाठी, उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि उत्पादनाची गुणवत्ता वाढविण्यासाठी हे फरक समजून घेणे खूप महत्वाचे आहे.

१. सामान्य वितळणाऱ्या धातूंच्या वैशिष्ट्यांचा आढावा

(१) सोने

सोने हा एक धातू आहे ज्यामध्ये चांगली लवचिकता आणि रासायनिक स्थिरता असते, ज्याचा वितळण्याचा बिंदू तुलनेने उच्च असतो १०६४.४३ ℃. सोन्याचा रंग सोनेरी आणि मऊ पोत असतो आणि दागिने आणि इलेक्ट्रॉनिक्स सारख्या उच्च दर्जाच्या क्षेत्रात त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. त्याच्या उच्च मूल्यामुळे, वितळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान शुद्धता आणि तोटा नियंत्रणासाठी कठोर आवश्यकता लागू केल्या जातात.

(२) चांदी

चांदीचा वितळण्याचा बिंदू ९६१.७८ ℃ आहे, जो सोन्यापेक्षा थोडा कमी आहे. त्याची चालकता आणि थर्मल चालकता उत्कृष्ट आहे आणि उद्योग आणि दागिन्यांच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. चांदीमध्ये तुलनेने सक्रिय रासायनिक गुणधर्म असतात आणि वितळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान हवेतील ऑक्सिजनशी प्रतिक्रिया होऊन ऑक्साइड तयार होतात.

(३) तांबे

तांब्याचा वितळण्याचा बिंदू सुमारे १०८३.४ ℃ आहे आणि त्यात चांगली चालकता, थर्मल चालकता आणि यांत्रिक गुणधर्म आहेत. विद्युत उद्योग, यांत्रिक उत्पादन आणि बांधकाम यासारख्या क्षेत्रात याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. तांबे वितळताना हायड्रोजन सारख्या वायू शोषून घेण्यास प्रवण असतो, ज्यामुळे कास्टिंगच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.

(४) अॅल्युमिनियम धातूंचे मिश्रण

अॅल्युमिनियम मिश्र धातु हा उद्योगात सर्वाधिक वापरला जाणारा नॉन-फेरस धातू स्ट्रक्चरल मटेरियलचा प्रकार आहे, ज्याचा वितळण्याचा बिंदू सामान्यतः 550 ℃ आणि 650 ℃ दरम्यान असतो, जो मिश्र धातुच्या रचनेनुसार बदलतो. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची घनता कमी असते, परंतु त्याची ताकद जास्त असते आणि गंज प्रतिकार चांगला असतो. वितळण्याच्या प्रक्रियेसाठी मिश्र धातुच्या घटकांचे प्रमाण आणि वितळण्याचे तापमान यांचे कठोर नियंत्रण आवश्यक असते.

२. वितळवण्याच्या यंत्राचे कार्य तत्व आणि तांत्रिक मापदंड आणि वितळण्यावर त्यांचा प्रभाव

मेल्टिंग मशीन्स सहसा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनच्या तत्त्वाचा वापर करून धातूच्या पदार्थांमध्ये पर्यायी चुंबकीय क्षेत्राद्वारे प्रेरित विद्युत प्रवाह निर्माण करतात. विद्युत प्रवाहामुळे निर्माण होणारी ज्युल उष्णता वेगाने गरम होते आणि धातू वितळते. मेल्टिंग मशीनची शक्ती आणि वारंवारता यासारखे तांत्रिक मापदंड वेगवेगळ्या धातूंच्या मेल्टिंग इफेक्टमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

(१) शक्ती

जितकी जास्त शक्ती असेल तितकी वितळवण्याचे यंत्र प्रति युनिट वेळेत जास्त उष्णता निर्माण करते आणि धातू जितक्या वेगाने गरम होते तितकेच वितळण्याची कार्यक्षमता सुधारू शकते. उच्च वितळवण्याचे बिंदू असलेल्या सोने आणि तांबे सारख्या धातूंसाठी, जलद वितळण्यासाठी उच्च-शक्तीचे वितळवण्याचे यंत्र आवश्यक आहे. तथापि, कमी वितळवण्याचे बिंदू असलेल्या अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंसाठी, जास्त शक्तीमुळे स्थानिक अतिउष्णता होऊ शकते, ज्यामुळे मिश्रधातूच्या रचनेच्या एकसमानतेवर परिणाम होऊ शकतो.

(२) वारंवारता

वारंवारता प्रामुख्याने धातूंमधील विद्युतधारेच्या प्रवेश खोलीवर परिणाम करते. उच्च वारंवारता वितळवणारी यंत्रे लहान आकाराच्या, पातळ-भिंती असलेल्या धातूच्या उत्पादनांना किंवा अत्यंत उच्च वितळण्याच्या गतीची आवश्यकता असलेल्या परिस्थितींना वितळवण्यासाठी योग्य आहेत, कारण उच्च-फ्रिक्वेन्सी प्रवाह धातूच्या पृष्ठभागावर केंद्रित असतात आणि धातूच्या पृष्ठभागावर जलद उष्णता निर्माण करू शकतात. कमी-फ्रिक्वेन्सी वितळवणारी यंत्रांची विद्युतधारा प्रवेश खोली जास्त असते, ज्यामुळे ते मोठ्या आकाराच्या धातूच्या पिंडांना वितळवण्यासाठी अधिक योग्य बनतात. उदाहरणार्थ, सोन्याचे मोठे तुकडे वितळवताना, वारंवारता योग्यरित्या कमी केल्याने धातूमध्ये उष्णता अधिक समान रीतीने वितरित होऊ शकते, ज्यामुळे पृष्ठभागाचे अति तापणे आणि ऑक्सिडेशन कमी होते.

३. वेगवेगळ्या धातू वितळवताना सोने वितळवणाऱ्या यंत्रांच्या कामगिरीतील फरक

(१) वितळण्याचा वेग

सोन्याच्या वितळण्याच्या बिंदूच्या उच्चतेमुळे, समान शक्ती आणि परिस्थितीत सोन्याचा वितळण्याचा दर तुलनेने मंद असतो. अॅल्युमिनियम मिश्रधातूचा वितळण्याचा बिंदू कमी असतो आणि तो वितळण्याच्या यंत्रात वितळण्याच्या तापमानापर्यंत लवकर पोहोचू शकतो, ज्याचा वितळण्याचा वेग सोन्यापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असतो. चांदी आणि तांबे वितळण्याचा वेग वितळण्याच्या यंत्राच्या शक्तीवर आणि धातूच्या सुरुवातीच्या स्थितीवर अवलंबून असतो.

(२) शुद्धता नियंत्रण

सोने वितळवताना, त्याच्या उच्च मूल्यामुळे, अत्यंत उच्च शुद्धता आवश्यक असते. उच्च दर्जाचे सोने वितळवणारे यंत्रे अचूक तापमान नियंत्रण आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्टिरिंग फंक्शनद्वारे अशुद्धतेचे मिश्रण प्रभावीपणे कमी करू शकतात आणि सोन्याची शुद्धता सुनिश्चित करू शकतात. याउलट, चांदी वितळवण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान ऑक्सिडेशनला बळी पडते. सोने वितळवणारी यंत्रे वितळवण्याच्या चेंबरमध्ये निष्क्रिय वायू भरून ऑक्सिडेशन कमी करू शकतात, तरीही सोन्यापेक्षा शुद्धता नियंत्रित करणे अधिक कठीण आहे. तांबे वितळवताना वायू शोषणाची समस्या विशेषतः प्रमुख आहे आणि शुद्धता सुनिश्चित करण्यासाठी डिगॅसिंग उपाय करणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते कास्टिंगच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर परिणाम करेल. जेव्हा अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वितळवले जाते, तेव्हा अचूक रचना सुनिश्चित करण्यासाठी मिश्र धातु घटकांचे ज्वलनशील नुकसान नियंत्रित करण्याव्यतिरिक्त, गॅस शोषण आणि स्लॅग समावेश रोखणे देखील आवश्यक आहे आणि वितळवण्याच्या उपकरणे आणि प्रक्रियांसाठी आवश्यकता देखील खूप कठोर आहेत.

(३) ऊर्जेचा वापर

साधारणपणे, उच्च वितळण्याचे बिंदू असलेले धातू वितळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान जास्त ऊर्जा वापरतात. त्यांच्या उच्च वितळण्याच्या बिंदूंमुळे, सोने आणि तांबे वितळताना वितळण्याच्या यंत्रातून सतत उष्णता पुरवठा करावा लागतो, ज्यामुळे तुलनेने जास्त ऊर्जा वापर होतो. आणि अॅल्युमिनियम मिश्रधातूचा वितळण्याचा बिंदू कमी असतो, ज्यामुळे वितळण्याच्या स्थितीत पोहोचण्यासाठी कमी ऊर्जा लागते आणि त्याचा ऊर्जा वापर देखील कमी असतो. चांदीचा ऊर्जा वापर मध्यवर्ती पातळीवर असतो. परंतु प्रत्यक्ष ऊर्जा वापर हा वितळण्याच्या यंत्राची कार्यक्षमता आणि वितळण्याचे प्रमाण यासारख्या घटकांशी देखील संबंधित असतो. विविध धातू वितळताना ऊर्जा वापर कमी करण्यात कार्यक्षम आणि ऊर्जा-बचत करणारे वितळण्याचे यंत्र महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

(४) उपकरणांची झीज

वेगवेगळ्या धातू वितळवताना वितळवण्याच्या यंत्राचे नुकसान देखील वेगवेगळे असते. सोन्याची पोत मऊ असते आणि त्यामुळे क्रूसिबल आणि वितळवण्याच्या यंत्राच्या इतर घटकांवर कमीत कमी झीज होते. तांब्याची कडकपणा जास्त असते, ज्यामुळे वितळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान क्रूसिबलवर तुलनेने जास्त झीज आणि झीज होते, ज्यामुळे अधिक टिकाऊ क्रूसिबल सामग्रीची आवश्यकता असते. जेव्हा अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वितळते तेव्हा त्याच्या सक्रिय रासायनिक गुणधर्मांमुळे, क्रूसिबल सामग्रीसह काही रासायनिक अभिक्रिया होऊ शकतात, ज्यामुळे क्रूसिबल झीज वाढू शकते. म्हणून, विशेष गंज-प्रतिरोधक क्रूसिबल निवडणे आवश्यक आहे.

४. निष्कर्ष

वेगवेगळ्या धातूंच्या वितळण्यामध्ये वितळवण्याच्या यंत्राची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या बदलते, ज्यामध्ये वितळण्याची गती, शुद्धता नियंत्रण, ऊर्जेचा वापर आणि उपकरणांचे नुकसान यासारख्या अनेक पैलूंचा समावेश असतो. हे फरक प्रामुख्याने वेगवेगळ्या धातूंच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे आणि वितळवण्याच्या यंत्राच्या तांत्रिक मापदंडांमुळे उद्भवतात. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, उद्योग आणि व्यावसायिकांनी वितळवलेल्या धातूच्या प्रकार आणि विशिष्ट गरजांनुसार वितळवण्याच्या यंत्राचा प्रकार आणि कार्यप्रणाली योग्यरित्या निवडली पाहिजेत आणि कार्यक्षम, उच्च-गुणवत्तेच्या आणि कमी किमतीच्या धातू वितळवण्याच्या प्रक्रिया साध्य करण्यासाठी संबंधित वितळवण्याच्या प्रक्रिया विकसित केल्या पाहिजेत. तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह, वितळवण्याच्या यंत्राचे तंत्रज्ञान देखील सतत नावीन्यपूर्ण आणि विकसित होत आहे. भविष्यात, वेगवेगळ्या धातूंच्या वितळण्याच्या परिणामाला अधिक अनुकूलित करण्याची आणि अधिक क्षेत्रांमध्ये धातू प्रक्रियेची वाढती मागणी पूर्ण करण्याची अपेक्षा आहे.