১. গঠনগত উপাদান
ফার্নেস বডি:সাধারণত এটি বাইরের আবরণের জন্য ইস্পাতের প্লেট দিয়ে তৈরি করা হয়, যার ভিতরে উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয় প্রতিরোধী উপাদান, যেমন ম্যাগনেসিয়া ক্রোম ব্রিকস, কোরান্ডাম ব্রিকস ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়। এটি উচ্চ তাপমাত্রা এবং স্ল্যাগ ক্ষয় প্রতিরোধ করে এবং তাপের ক্ষতি কমায়। ফার্নেস কভারে ইলেকট্রোড ছিদ্র, ফিডিং পোর্ট, পর্যবেক্ষণ ছিদ্র এবং নিষ্কাশন পোর্ট থাকে।
ইলেক্ট্রোড সিস্টেম:এর মধ্যে রয়েছে ইলেকট্রোড, ইলেকট্রোড হোল্ডার এবং ইলেকট্রোড উত্তোলন ডিভাইস। ইলেকট্রোড সাধারণত গ্রাফাইট বা স্ব-বেকড ইলেকট্রোড দিয়ে তৈরি করা হয়, যেগুলির ভালো পরিবাহিতা এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের ক্ষমতা থাকে। ইলেকট্রোড হোল্ডার ইলেকট্রোড স্থাপন করতে এবং ইলেকট্রোডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। ইলেকট্রোড উত্তোলন ডিভাইস ফার্নেসের ভিতরের প্রতিক্রিয়া এবং ফার্নেস উপাদানের উচ্চতা অনুযায়ী স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইলেকট্রোডের অবস্থান সামঞ্জস্য করতে পারে, যা স্থিতিশীল আর্ক নিশ্চিত করে এবং ফার্নেসের ভিতরে তাপমাত্রা বজায় রাখে।
ফিডিং সিস্টেম:উপাদান বিন, ফিডার, পরিবহন ডিভাইস ইত্যাদি নিয়ে গঠিত। এর কাজ হল ক্রোমিয়াম আকরিক, কোক, সহায়ক উপাদান ইত্যাদি একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে ফার্নেসে নির্ভুলভাবে এবং অবিচ্ছিন্নভাবে যোগ করা। আধুনিক ফিডিং সিস্টেমে সাধারণত স্বয়ংক্রিয় পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ ডিভাইস থাকে, যা কাঁচামালের পরিমাণ সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
ধোঁয়া নিষ্কাশন ব্যবস্থা:ফার্নেসের উপরে বা পাশে স্থাপন করা হয়, যা গলন প্রক্রিয়ার সময় উৎপন্ন উচ্চ-তাপমাত্রার ফ্লু গ্যাস সংগ্রহ ও নিষ্কাশনের জন্য ব্যবহৃত হয়। ধোঁয়ায় धूल এবং কার্বন মনোক্সাইডের মতো ক্ষতিকারক পদার্থ থাকে, যা নির্গমন মানদণ্ড পূরণ করার আগে ঠান্ডা, ধুলোমুক্ত, পরিশোধিত এবং প্রক্রিয়াকরণ করতে হয়।
প্রযুক্তিগত পরামিতি:
বৈদ্যুতিক ফার্নেসের শক্তি:বৈদ্যুতিক গলন ক্রোমিয়াম অক্সাইড বৈদ্যুতিক ফার্নেসের শক্তি তুলনামূলকভাবে বেশি, সাধারণত কয়েক হাজার কিলোওয়াট থেকে কয়েক হাজার কিলোওয়াটের মধ্যে থাকে। উচ্চ শক্তি ফার্নেসের ভিতরে দ্রুত এবং কার্যকর প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করতে এবং উৎপাদন দক্ষতা উন্নত করতে পর্যাপ্ত তাপ সরবরাহ করতে পারে।
কাজের তাপমাত্রা:ফার্নেসের ভিতরের কাজের তাপমাত্রা সাধারণত 2000-2500 ℃ এর কাছাকাছি থাকে। উচ্চ তাপমাত্রা ক্রোমিয়াম অক্সাইড হ্রাস এবং ক্রোমিয়াম আকরিকের বিশুদ্ধতা অর্জনের জন্য একটি মূল শর্ত। তবে, অতিরিক্ত তাপমাত্রা শক্তি খরচ এবং সরঞ্জামের ক্ষতি বৃদ্ধি করবে এবং তাপমাত্রা একটি উপযুক্ত সীমার মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
ইলেক্ট্রোড কারেন্ট ঘনত্ব:ইলেক্ট্রোড কারেন্ট ঘনত্ব সাধারণত প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে কয়েক অ্যাম্প থেকে কয়েক দশ অ্যাম্পের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। উপযুক্ত কারেন্ট ঘনত্ব ইলেকট্রোডের স্বাভাবিক কার্যকারিতা এবং ফার্নেসের ভিতরের গরম করার প্রভাবের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
৩. প্রয়োগের ক্ষেত্র
বৈদ্যুতিক ফার্নেস দ্বারা উৎপাদিত বৈদ্যুতিক গলিত ক্রোমিয়াম অক্সাইডের বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্র রয়েছে, প্রধানত নিম্নলিখিত দিকগুলি অন্তর্ভুক্ত:
গ্রাইন্ডিং সরঞ্জাম তৈরি: এর উচ্চ কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের কারণে, ফিউজড ক্রোমিয়াম অক্সাইড গ্রাইন্ডিং সরঞ্জাম, যেমন গ্রাইন্ডিং হুইল, গ্রাইন্ডিং চাকা, ড্রিল বিট এবং গ্রাইন্ডার তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সিরামিক এবং ধাতুর পরিধান প্রতিরোধের এবং কঠোরতা উন্নত করতে ফিলার হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
লেপ প্রস্তুতি: এটি উচ্চ-তাপমাত্রা লেপের জন্য একটি কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং বিমান চলাচল, মহাকাশ এবং শক্তি ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে যা ধাতব যন্ত্রাংশের ক্ষয় প্রতিরোধ, পরিধান প্রতিরোধ, জারণ প্রতিরোধ এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে। এটি ব্যাটারি, অগ্নিরোধী উপকরণ, সিরামিক ইত্যাদি ক্ষেত্রে লেপ প্রস্তুতির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
থার্মাল ব্যারিয়ার লেপ: থার্মাল ব্যারিয়ার লেপের জন্য একটি কাঁচামাল হিসাবে, এটি ইঞ্জিন, টারবাইন এবং গ্যাস টারবাইনের মতো উচ্চ-তাপমাত্রা সরঞ্জামের জন্য লেপ তৈরিতে প্রয়োগ করা হয় যা ধাতব পৃষ্ঠে উচ্চ-তাপমাত্রার তাপ স্থানান্তর প্রতিরোধ করে এবং যান্ত্রিক সরঞ্জাম এবং উপাদানগুলিকে রক্ষা করে।
সিরামিক ক্ষেত্রে, এটি সিরামিক প্রস্তুতির জন্য অন্যান্য ধাতব অক্সাইডের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন বৈদ্যুতিক সিরামিক প্রস্তুতির জন্য অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, যা সিরামিকের শক্তি এবং কঠোরতা, সেইসাথে তাদের পরিধান প্রতিরোধ এবং তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
ব্যাটারি উপকরণ: ব্যাটারি পজিটিভ ইলেক্ট্রোড উপাদানের জন্য কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, নিকেল ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি, লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং অন্যান্য ব্যাটারির প্রস্তুতিতে প্রয়োগ করা হয়, যা পরিবাহিতা, স্থিতিশীলতা, ক্ষয় প্রতিরোধ এবং স্থায়িত্বের জন্য ব্যাটারি পজিটিভ ইলেক্ট্রোড উপাদানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
কাঠামোগত নকশা
| উপাদান |
উপাদান ও বৈশিষ্ট্য |
| ফার্নেস বডি |
ডাবল-লেয়ার জল-শীতল জ্যাকেট কাঠামো (বাইরের শেল: Q345R নিম্ন-অ্যালয় ইস্পাত প্লেট, পুরুত্ব 20–30 মিমি; ভিতরের আস্তরণ: ম্যাগনেসিয়া-ক্রোম রিফ্র্যাক্টরি ইট + কার্বন র্যামিং পেস্ট) যা গলিত স্ল্যাগ এবং তাপীয় শক প্রতিরোধ করে। |
| ইলেক্ট্রোড সিস্টেম |
স্ব-বেকিং ইলেকট্রোড বা প্রি-বেকড গ্রাফাইট ইলেকট্রোড (ব্যাসার্ধ Φ300–Φ600 মিমি); ইলেকট্রোড উত্তোলন প্রক্রিয়া (হাইড্রোলিক/সার্ভো নিয়ন্ত্রণ) স্থিতিশীল আর্কের জন্য ±5 মিমি পর্যন্ত পজিশনিং নির্ভুলতা। |
| ফিডিং সিস্টেম |
সিল করা বেল্ট ফিডার + পরিমাণগত ব্যাচিং হপার; অবিচ্ছিন্ন বা ব্যাচ ফিডিং সমর্থন করে (কাঁচামালের অনুপাত: ক্রোমিয়াম অক্সাইড আকরিক 40–50%, হ্রাসকারী এজেন্ট 25–30%, ফ্লাক্স 20–25%); ধুলো ফুটো প্রতিরোধ করার জন্য নাইট্রোজেন সিলিং। |
| ট্যাপিং সিস্টেম |
সাইড ট্যাপিং হোল (রিফ্র্যাক্টরি উপাদান: উচ্চ-অ্যালুমিনা কাস্টেবল) যান্ত্রিক ট্যাপিং মেশিনের সাথে; ফার্নেস প্রেসার স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে ট্যাপিং করার পরে ছিদ্রটি মাটি দিয়ে সিল করা হয়। |
| কুলিং সিস্টেম |
ফার্নেস বডি, ইলেকট্রোড হোল্ডার এবং ট্যাপিং চ্যানেলের জন্য জল-শীতল জ্যাকেট; কুলিং জলের ক্রস-দূষণ এড়াতে পৃথক কুলিং সার্কিট। |
| ফ্লু গ্যাস ট্রিটমেন্ট সিস্টেম |
সাইক্লোন ডাস্ট কালেক্টর + ব্যাগ ফিল্টার + ডি সালফারাইজেশন টাওয়ার; নির্গমন মান পূরণ করতে ফ্লু গ্যাস থেকে ধুলো (Cr-যুক্ত কণা), SO₂, এবং CO অপসারণ করে। |
| নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা |
PLC + HMI টাচস্ক্রিন কন্ট্রোল ক্যাবিনেট; তাপমাত্রা, কারেন্ট/ভোল্টেজ, ফার্নেস প্রেসার এবং ফিডিং স্পিড মনিটরিং একত্রিত করে; স্বয়ংক্রিয় আর্ক স্থিতিশীলতা এবং প্রক্রিয়া পরামিতি অপ্টিমাইজেশন সমর্থন করে। |
প্রযুক্তিগত পরামিতি
| বিভাগ |
পরামিতি |
স্পেসিফিকেশন (ক্ষমতা দ্বারা কাস্টমাইজযোগ্য) |
| গলন ক্ষমতা |
ছোট আকারের ফার্নেস |
5–20 t/ব্যাচ (গবেষণাগার বা ছোট ব্যবসার জন্য উপযুক্ত) |
|
মাঝারি আকারের ফার্নেস |
50–100 t/d (অবিচ্ছিন্ন অপারেশন, মাঝারি ফেরোalloy প্ল্যান্টের জন্য) |
|
বৃহৎ আকারের ফার্নেস |
200–500 t/d (বৃহৎ ফেরোalloy উৎপাদন বেসের জন্য) |
| বৈদ্যুতিক পরামিতি |
রেটেড ভোল্টেজ |
10–35 kV (প্রাথমিক ভোল্টেজ); 100–500 V (সেকেন্ডারি ভোল্টেজ, নিয়মিত) |
|
রেটেড কারেন্ট |
10–50 kA (ইলেক্ট্রোড কারেন্ট); তিন-ফেজ কারেন্ট ভারসাম্যহীনতা ≤5% |
|
বিদ্যুৎ খরচ |
3000–4500 kWh/t ফেরোক্রোমিয়াম (শক্তি-সাশ্রয়ী মডেল 10–15% খরচ কমায়) |
| তাপীয় কর্মক্ষমতা |
কাজের তাপমাত্রা |
1600–1900℃ (প্রতিক্রিয়া অঞ্চলের তাপমাত্রা) |
|
তাপমাত্রা অভিন্নতা |
±20℃ (গলিত পুলে) |
|
তাপ ব্যবহার দক্ষতা |
≥65% (কাঁচামাল প্রিহিটিং করার জন্য বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার সিস্টেম সহ) |
| পণ্যের গুণমান সূচক |
ফেরোalloy-এ ক্রোমিয়ামের পরিমাণ |
60–75% (নিম্ন-কার্বন ফেরোক্রোমিয়াম: C ≤ 0.06%; মাঝারি-কার্বন: C 0.1–0.5%) |
|
ক্রোমিয়াম পুনরুদ্ধারের হার |
≥92% (উন্নত ফার্নেস টাইপ 95% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে) |
|
স্ল্যাগ ক্রোমিয়ামের পরিমাণ |
≤2% (উচ্চ সম্পদ ব্যবহার নিশ্চিত করে) |
| কুলিং সিস্টেমের পরামিতি |
কাজের জলের চাপ |
0.4–0.6 MPa |
|
মোট জল প্রবাহের হার |
200–800 L/min (ফার্নেস ক্ষমতার সমানুপাতিক) |
|
কুলিং জলের গুণমান |
পরিবাহিতা ≤ 50 μS/cm; pH 6.5–8.5 (ডি-আয়নাইজড জল প্রস্তাবিত) |
| পরিবেশগত ও নিরাপত্তা পরামিতি |
ফ্লু গ্যাস নির্গমন |
ধুলো ≤ 10 mg/m³; SO₂ ≤ 50 mg/m³; NOₓ ≤ 100 mg/m³ |
|
সুরক্ষার রেটিং |
ফার্নেস বডি IP65; কন্ট্রোল ক্যাবিনেট IP54 |
|
জরুরী ব্যবস্থা |
ইলেক্ট্রোড ভাঙন সুরক্ষা, কুলিং জল ব্যর্থতা অ্যালার্ম এবং জরুরি ট্যাপিং ডিভাইস দিয়ে সজ্জিত |
প্রয়োগের সুবিধা
- উচ্চ গলন দক্ষতা: নিমজ্জিত আর্ক হিটিং প্রযুক্তি ঘনীভূত তাপ, দ্রুত গলন গতি এবং সংক্ষিপ্ত গলন চক্র নিশ্চিত করে (ব্যাচ ফার্নেস: প্রতি ব্যাচে 8–12 ঘন্টা; অবিচ্ছিন্ন ফার্নেস: 24-ঘণ্টা অবিচ্ছিন্ন অপারেশন)।
- চমৎকার পণ্যের গুণমান: তাপমাত্রা এবং হ্রাসকারী এজেন্টের অনুপাতের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ ফেরোalloy-এ স্থিতিশীল ক্রোমিয়াম উপাদান নিশ্চিত করে, যা ডাউনস্ট্রিম স্টিলমেকিং প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে (যেমন, স্টেইনলেস স্টিল উৎপাদন)।
- সম্পদ ব্যবহার: অক্সাইড আকরিক থেকে ক্রোমিয়ামের উচ্চ পুনরুদ্ধার উপলব্ধি করে; স্ল্যাগ বিল্ডিং ম্যাটেরিয়াল অ্যাগ্রিগেট বা সিমেন্ট উৎপাদনের কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা শূন্য বিপজ্জনক বর্জ্য স্রাব অর্জন করে।
- শক্তি-সাশ্রয়ী ও পরিবেশ সুরক্ষা: বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার ব্যবস্থা জ্বালানী খরচ কমায়; বন্ধ ফ্লু গ্যাস ট্রিটমেন্ট সিস্টেম Cr-যুক্ত ধুলো দূষণ দূর করে, যা কঠোর পরিবেশগত মান পূরণ করে।
প্রযোজ্য পরিস্থিতি
- ফেরোalloy উৎপাদনকারী প্রতিষ্ঠান: স্টেইনলেস স্টিল, টুল স্টিল এবং তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত তৈরির জন্য ফেরোক্রোমিয়াম, সিলিকোক্রোমিয়াম এবং অন্যান্য ক্রোমিয়াম-যুক্ত খাদ উৎপাদনে বিশেষজ্ঞ।
- ধাতুবিদ্যা গবেষণা ও উন্নয়ন প্রতিষ্ঠান: নতুন ক্রোমিয়াম অক্সাইড হ্রাস প্রক্রিয়া এবং খাদ সূত্র অপ্টিমাইজ করার জন্য পরীক্ষাগার-স্কেল ফার্নেস।
- পুনর্ব্যবহারযোগ্য শিল্প: মূল্যবান ক্রোমিয়াম সম্পদ পুনরুদ্ধার করতে ক্রোমিয়াম-যুক্ত বর্জ্য (যেমন, স্টেইনলেস স্টিলের স্ক্র্যাপ, ক্রোমিয়াম স্ল্যাগ) প্রক্রিয়াকরণ।