ડૂબી ગયેલી આર્ક ફર્નેસ (SAFs) વિદ્યુત ઉર્જાને આર્ક હીટ અને પ્રતિકારક ગરમીમાં ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા રૂપાંતરિત કરે છે, ઉચ્ચ-તાપમાન સ્મેલ્ટિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે ઓર અથવા મેટલ કાચી સામગ્રીને સીધી ગરમ કરે છે. આ લેખ તેમના માળખાકીય ઘટકો, ઊર્જા રૂપાંતરણ તર્ક અને લાક્ષણિક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોને તોડી નાખે છે.
મુખ્ય માળખાકીય ઘટકો
SAF નું મુખ્ય માળખું તેની ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા અને સ્થિરતા નક્કી કરે છે, જેમાં ત્રણ મુખ્ય કાર્યાત્મક એકમોનો સમાવેશ થાય છે:
- ઇલેક્ટ્રોડ સિસ્ટમ: સામાન્ય રીતે ભઠ્ઠીના ચેમ્બરમાં પ્રવાહનું સંચાલન કરવા અને ઇલેક્ટ્રિક આર્ક બનાવવા માટે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરે છે.
- ભઠ્ઠીનું માળખું: પ્રત્યાવર્તન અસ્તર અને સ્ટીલ શેલનો સમાવેશ થાય છે; તે 1600 ડિગ્રીથી વધુ તાપમાનનો સામનો કરવો જ જોઇએ.
- ઠંડક પ્રણાલી: નિર્ણાયક ઘટકોનું રક્ષણ કરે છે-જેમ કે ઇલેક્ટ્રોડ ધારકો અને ભઠ્ઠીના શેલ-પાણી દ્વારા-કૂલિંગ સર્કિટ.
- ડિઝાઇન કી: ઇલેક્ટ્રોડ વ્યાસ અને અસ્તરની જાડાઈનો ગુણોત્તર થર્મલ ક્ષેત્રની એકરૂપતાને સીધી અસર કરે છે.
ઊર્જા રૂપાંતર પ્રક્રિયા
પાવર સપ્લાયથી સ્મેલ્ટિંગ સુધીની ઊર્જા ટ્રાન્સફર ચેઇનમાં ત્રણ તબક્કાઓ શામેલ છે:
- ટ્રાન્સફોર્મર્સ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ગ્રીડ પાવરને લો-વોલ્ટેજ, ઉચ્ચ-ચાપ સ્થિરતા માટે યોગ્ય વર્તમાન વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
- કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ ઇલેક્ટ્રોડ અને કાચી સામગ્રી વચ્ચે શ્રેષ્ઠ ચાપ લંબાઈ જાળવવા માટે ઇલેક્ટ્રોડની સ્થિતિને સમાયોજિત કરે છે.
- ભઠ્ઠીના ચાર્જમાંથી વર્તમાન પસાર થતાં પ્રતિકારક ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે; આ આર્ક હીટ સાથે સંયોજિત થઈને સંયુક્ત ગરમીનો સ્ત્રોત બનાવે છે.
- મુખ્ય પરિમાણો: ગૌણ વોલ્ટેજ અને ઇલેક્ટ્રોડ વર્તમાન ઘનતા પીગળેલા પૂલનું તાપમાન ઢાળ નક્કી કરે છે.
લાક્ષણિક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો
તેની સીધી ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ લાક્ષણિકતાઓ તેને બે પ્રકારની પરિસ્થિતિઓમાં અનિવાર્ય બનાવે છે:
- મેટલ સ્મેલ્ટિંગ: પ્રત્યાવર્તન ધાતુઓ જેમ કે ફેરોએલોય અને સિલિકોમેન્ગેનીઝ એલોય માટે ઘટાડો પ્રતિક્રિયાઓ.
- ખનિજ પ્રક્રિયા: ઉચ્ચ-તાપમાન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ જેમ કે ફોસ્ફેટ રોકનું ડિફ્લોરીનેશન અથવા ટાઇટેનિયમ સ્લેગનું ગંધ.
- ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ (ઇએએફ) ની તુલનામાં, પાઉડર કાચા માલની પ્રક્રિયા કરવા અને લાંબા સમય સુધી ગરમી જાળવી રાખવાની જરૂર હોય તેવી પ્રક્રિયાઓને સંભાળવા માટે SAF વધુ યોગ્ય છે.
મુખ્ય સહાયક સિસ્ટમો
સતત, સ્થિર કામગીરી ત્રણ સહાયક એકમોના સંકલન પર આધાર રાખે છે:
- ઇલેક્ટ્રોડ રેગ્યુલેટર: ચાપ સ્થિરતા જાળવવા માટે ગતિશીલ રીતે ઇલેક્ટ્રોડ વપરાશ માટે વળતર આપે છે.
- તાપમાન મોનિટરિંગ સિસ્ટમ: પીગળેલા પૂલની સ્થિતિને મોનિટર કરવા માટે ઇન્ફ્રારેડ પાયરોમીટર અને{0}}ફર્નેસ કેમેરાનો સમાવેશ કરે છે.
- ડસ્ટ રિમૂવલ યુનિટ: સ્મેલ્ટિંગ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા ઉચ્ચ-તાપમાન ફ્લુ ગેસની પ્રક્રિયા કરે છે.
- સલામતી નોંધ: ભઠ્ઠીની દિવાલની જાડાઈ ગેજ ભઠ્ઠીના બ્રેકઆઉટ અકસ્માતોને રોકવા માટે નિર્ણાયક છે.
O&M ઉપભોક્તા સિસ્ટમ
દૈનિક ઉત્પાદન દરમિયાન ઉપભોજ્ય વસ્તુઓની ત્રણ શ્રેણીઓને મુખ્ય વ્યવસ્થાપનની જરૂર છે:
- ભઠ્ઠીના અસ્તરની સમારકામ સામગ્રી: મેગ્નેશિયા- અથવા કાર્બન-આધારિત પ્રત્યાવર્તન ભઠ્ઠીની દિવાલોને સુધારવા માટે વપરાય છે.
- સ્લેગ કન્ડીશનીંગ એજન્ટ્સ: સ્લેગ પ્રવાહીતાને સમાયોજિત કરવા અને ભઠ્ઠીના અસ્તરને સુરક્ષિત કરવા માટે વપરાય છે.
- ઇલેક્ટ્રોડ પેસ્ટ: વાહક સામગ્રી કે જેને સતત સ્વ-બેકિંગ ઇલેક્ટ્રોડ માટે સમયાંતરે ફરી ભરવાની જરૂર હોય છે.
- વધુ મજબૂત અભિગમ: ઇલેક્ટ્રોડ પેસ્ટ સિન્ટરિંગ તાપમાન અને વર્તમાન લોડ વચ્ચે સહસંબંધ વક્ર સ્થાપિત કરો.