जलमग्न चाप भट्टियों का उपयोग करके विद्युत भट्टियों में सामग्रियों का ताप

बल्क मटेरियल लेयर में रेजिस्टेंस हीट उत्पन्न होती है, और बढ़ती हुई फर्नेस गैस इसमें संवहन ताप हस्तांतरण करती है, जबकि आर्क भी हीट ट्रांसफर को विकीर्ण करता है। इसलिए, बल्क सामग्री को गर्म और गर्म किया जाता है, लेकिन पिघलने की अनुमति नहीं है। अन्यथा, ऊपरी थोक सामग्री खोल देगी, भट्ठी सामग्री की कमी में बाधा डालती है और "विस्तार" विफलता का कारण बनती है। पहले से गरम बल्क सामग्री स्लैग सतह के पास गिरती है और चाप के विकिरण से गर्म होती है, साथ ही संवहन ताप अंतरण (चाप प्रभाव) के माध्यम से चाप के ताप से पिघल जाती है। एक ट्यूबलर भट्टी में अधिकांश चाप गर्मी विकिरण और संवहन के माध्यम से सीधे इसके नीचे पिघल जाती है, जिससे यह ज़्यादा गरम हो जाता है। अधिक गरम पिघला हुआ इलेक्ट्रोड की ओर रेडियल रूप से प्रवाहित होता है और संवहन के माध्यम से स्लैग सतह पर गिरने वाली भट्टी सामग्री को गर्म करता है।
विद्युत भट्टी में जलमग्न चाप भट्टी में सामग्री ताप और विद्युत ताप रूपांतरण एक साथ सामग्री परत में किया जाता है, जो आंतरिक ऊष्मा स्रोत ताप से संबंधित होता है, जिसमें कम तापीय प्रतिरोध और उच्च तापीय क्षमता होती है। सामान्यतया, इलेक्ट्रिक हीटिंग दक्षता 0, 6-0.8 की सीमा में है। सामग्री पिघलने विद्युत ताप रूपांतरण और गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया का प्रभाव है। यद्यपि बिजली के हीटिंग की मात्रा पूरी तरह से सामग्री द्वारा अवशोषित की जा सकती है, प्रक्रिया द्वारा आवश्यक सामग्री पिघलने की प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया के माध्यम से गर्मी को स्थानांतरित करना आवश्यक है।
कुल विद्युत ताप के चाप ताप के अनुपात के अनुसार, सामग्री पिघलने की प्रक्रिया को निम्नलिखित दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
मुख्य रूप से आर्क हीट का उपयोग करने वाली सामग्रियों की पिघलने की प्रक्रिया एक प्रकार की भट्टी है जिसमें कम लावा होता है, जैसे कि फेरोसिलिकॉन भट्टी। भौतिक परत संरचना में ऊपरी हिस्से में एक ढीली सामग्री परत, निचले हिस्से में एक पिघली हुई परत, ऊपरी हिस्से में एक लावा की परत और निचले हिस्से में एक सिलिकॉन लोहे की परत होती है। बॉक्स भट्टी के इलेक्ट्रोड को बल्क लेयर में दफन किया जाता है, और इसके अंत और स्लैग सतह के बीच एक जलमग्न आर्क कैविटी बनाते हुए एक चाप उत्पन्न होता है।
मल्टी स्लैग भट्टी, जो मुख्य रूप से सामग्री के पिघलने के लिए प्रतिरोध ताप का उपयोग करती है, इस प्रकार की भट्टी से संबंधित है। मैट स्मेल्टिंग फर्नेस में, फर्नेस सामग्री (कॉपर कॉन्संट्रेट और फ्लक्स) को शीर्ष चार्जिंग छेद के माध्यम से जोड़ा जाता है और स्लैग सतह पर तैरता है; इलेक्ट्रोड को स्लैग परत में दफन किया जाता है, और बॉक्स प्रकार की इलेक्ट्रिक भट्टी के इलेक्ट्रिक हीटिंग रूपांतरण द्वारा उत्पन्न गर्मी मुख्य रूप से संवहन गर्मी हस्तांतरण पर निर्भर करती है और भट्ठी सामग्री को पिघलाती है। पिघलने की प्रतिक्रिया के बाद, मैट का उत्पादन होता है, जिसमें लावा की तुलना में अधिक विशिष्ट गुरुत्व होता है। भट्टी के तल पर मैट अवक्षेप इकट्ठा हो जाता है, और भट्टी उत्पादन करना जारी रखती है। स्लैग को नियमित रूप से स्लैग मुंह से और मैट को मैट मुंह से छुट्टी दे दी जाती है।
मल्टी स्लैग फर्नेस में इलेक्ट्रोड को स्लैग परत में डुबोया जाता है, और इसकी चाप संरचना कम स्लैग फर्नेस से अलग होती है। अच्छी तरलता के साथ लावा परत की सीमा के कारण, चाप गुहा का आकार छोटा और अस्थिर होता है, जहां गैस बुलबुले के रूप में निकल जाती है, जिसके परिणामस्वरूप चाप कई अस्थिर सूक्ष्म चापों में फैल जाता है।
धातुमल रहित भट्टी में मुख्य ऊष्मा स्रोत चाप ऊष्मा है। सामग्री पिघलने की प्रक्रिया में दो चरण शामिल होते हैं: प्रीहीटिंग और मेल्टिंग। भट्ठी सामग्री का ताप विकिरण और संवहन ताप हस्तांतरण पर निर्भर करता है, जिसमें संवहन ताप हस्तांतरण प्रमुख है। कम लावा के साथ एक ट्यूबलर इलेक्ट्रिक भट्टी में सामान्य पिघलने के लिए आवश्यक शर्तें: थोक सामग्री परत में विद्युत ताप शक्ति उपयुक्त होनी चाहिए। यदि यह बहुत छोटा है, तो प्रीहीटिंग अपर्याप्त होगी, और यदि यह बहुत बड़ी है, तो सिंटरिंग होगी; इलेक्ट्रिक आर्क हीटिंग पावर भी उपयुक्त होनी चाहिए। यदि यह बहुत बड़ा है, तो चाप बहुत लंबा होगा और दबी हुई चाप गुहा का आकार बहुत बड़ा होगा। यदि चाप बहुत लंबा है, तो यह बहुत अधिक उजागर हो जाएगा, जिससे गुहा के ऊपरी भाग को पापी बना दिया जाएगा, और यदि गुहा का आकार बहुत बड़ा है, तो भौतिक परत को स्थिर करना मुश्किल होगा; दफन आर्क के लिए एक उपयुक्त स्लैग परत होनी चाहिए, जो एक प्रतिरोध थर्मिस्टर और संवहन ताप हस्तांतरण के लिए एक मध्यस्थ के रूप में कार्य करती है।
क्योंकि सामग्री परत में सामग्री का तापमान और घनत्व अलग-अलग होते हैं, सामग्री की संवहन गति संवहन गर्मी हस्तांतरण का संचालन करने और सामग्री परत में तापमान वितरण में सुधार करने के लिए उत्पन्न होती है। यांत्रिकी का सिद्धांत है कि द्रव के भीतर संवहन गति का नियम यह है कि उच्च घनत्व वाले कण डूब जाते हैं, जबकि कम घनत्व वाले कण ऊपर उठते हैं। लावा परत में पिघला हुआ धातु का संवहन संदर्भ बिंदु (प्रारंभिक और अंत बिंदु) के रूप में इलेक्ट्रोड अंत के साथ चक्रीय आंदोलनों की एक श्रृंखला है। इलेक्ट्रोड जितना करीब होता है, उतना ही मजबूत संचलन होता है, और संवहन ताप हस्तांतरण उतना ही मजबूत होता है। संवहन ताप अंतरण द्वारा, लावा परत से उष्मा उसके ऊपर बल्क सामग्री परत में स्थानांतरित की जाती है, जिसे गर्म किया जाता है और एक रासायनिक प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए पिघलाया जाता है।
मैट फर्नेस के इलेक्ट्रिक हीटिंग डेटा के मुताबिक, सामग्री परत में इलेक्ट्रिक हीटिंग पावर घनत्व का वितरण बहुत असमान है, और आर्क गर्मी कुल गर्मी का 40.1 प्रतिशत है, जो इलेक्ट्रोड अंत चेहरे के पास केंद्रित है; शेष 59.9 प्रतिशत प्रतिरोध ऊष्मा है, जो धातुमल की परत में बिखरी हुई है। इसलिए, हालांकि मल्टी स्लैग भट्टियों में प्रतिरोध ताप मुख्य विधि है, फिर भी चाप ताप का एक महत्वपूर्ण अनुपात होता है।
आंतरिक ताप स्रोत ताप विद्युत ताप को समय पर सामग्री में प्रेषित किया जा सकता है। भट्ठी में सामग्री परत में प्रत्येक भाग का तापमान अलग होता है। प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने वाले तापमान वितरण को गर्मी हस्तांतरण के समान तापमान अंतर से प्राप्त किया जा सकता है। सामग्री परत में इलेक्ट्रोड के अंत चेहरे पर तापमान उच्चतम होता है, और इलेक्ट्रोड से सबसे दूर की दूरी पर तापमान सबसे कम होता है। यदि सामग्री के विभिन्न भागों के बीच गर्मी हस्तांतरण खराब है, तो उच्च तापमान पर सामग्री जल जाएगी, और कम तापमान पर सामग्री पिघलेगी नहीं, जिसके परिणामस्वरूप थर्मल दक्षता में उल्लेखनीय कमी आएगी।

उपरोक्त सामग्री सुपर्ब हीटर कंपनी, सुपर हीटर द्वारा आयोजित की जाती है। मुख्य रूप से व्यावसायिक उत्पादन: औद्योगिक ताप तत्व, तापमान मापने वाले तत्व, उत्पादन उपकरण, सहायक उपकरण, और कच्चे माल जैसे ट्यूबलर हीटर, ट्यूबलर हीटर, बेल्ट हीटर, सिरेमिक हीटर, सिलिकॉन रबर हीटर, थर्मोकपल आदि।

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