ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস
ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস হলো এমন একটি অত্যন্ত গরম বন্ধ স্থান, যেখানে ইলেকট্রিক আর্কের মাধ্যমে তাপ উৎপন্ন হয় এবং এটি লোহা, ইলেকট্রো-কেমিক্যাল বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন না করে বর্জ্য লোহা এবং অন্যান্য ধাতু গলানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।
এখানে, ইলেকট্রিক আর্ক ইলেকট্রোডগুলির মধ্যে উৎপন্ন হয়। এই ইলেকট্রিক আর্ক ধাতু গলানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। আর্ক ফার্নেসগুলি মিনি স্টিল স্ট্রাকচারাল বার এবং স্টিল রড উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। ইলেকট্রিক ফার্নেস আগুনের ইট দিয়ে তৈরি একটি উল্লম্ব পাত্রের আকারে থাকে। মূলত দুই ধরনের ইলেকট্রিক ফার্নেস রয়েছে। তারা হলো বিকল্প প্রবাহ (AC) এবং সরাসরি প্রবাহ (DC) চালিত ইলেকট্রিক ফার্নেস।
DC ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস
DC আর্ক ফার্নেস হলো AC আর্ক ফার্নেসের তুলনায় একটি আধুনিক ও উন্নত ফার্নেস। DC আর্ক ফার্নেস-এ, প্রবাহ ক্যাথোড থেকে অ্যানোডে প্রবাহিত হয়। এই ফার্নেসে শুধুমাত্র একটি গ্রাফাইট ইলেকট্রোড রয়েছে এবং অন্য ইলেকট্রোডটি ফার্নেসের তলদেশে সংযুক্ত থাকে। DC ফার্নেসের তলদেশে অ্যানোড সংযুক্ত করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে।
প্রথম ব্যবস্থাটি একটি একক ধাতব অ্যানোড দিয়ে গঠিত, যা ফার্নেসের তলদেশে স্থাপিত থাকে। এটি জল দিয়ে শীতল করা হয় কারণ এটি দ্রুত গরম হয়। পরবর্তী ব্যবস্থায়, অ্যানোডটি C-MgO লাইনিং দিয়ে পরিচালিত হিয়ার্থ হিসাবে কাজ করে। তলদেশে অবস্থিত Cu প্লেটে বিদ্যুৎ দেওয়া হয়। এখানে, অ্যানোড বায়ু দিয়ে শীতল করা হয়। তৃতীয় ব্যবস্থায়, ধাতব রডগুলি অ্যানোড হিসাবে কাজ করে। এগুলি MgO ভরে স্থাপিত থাকে। চতুর্থ ব্যবস্থায়, অ্যানোড হলো পাতলা শীটগুলি। এই শীটগুলি MgO ভরে স্থাপিত থাকে।
DC ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসের সুবিধাসমূহ
ইলেকট্রোড ব্যবহারের হ্রাস 50%।
গলন প্রায় সমান।
শক্তি ব্যবহারের হ্রাস (5 থেকে 10%)।
ফ্লিকার হ্রাস 50%।
রিফ্র্যাক্টরি ব্যবহারের হ্রাস
হিয়ার্থের জীবনকাল বढ়ানো যায়।
AC ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস
AC ইলেকট্রিক ফার্নেস-এ, প্রবাহ ধাতুর মধ্যে ইলেকট্রোডগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এই ফার্নেসে তিনটি গ্রাফাইট ইলেকট্রোড ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বর্জ্য ধাতুটি নিজেই অ্যানোড হিসাবে কাজ করে। DC আর্ক ফার্নেসের তুলনায়, এটি খরচ দিয়ে সাশ্রয়িতা হয়। এই ফার্নেস ছোট ফার্নেসে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়।
ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসের নির্মাণ
উপরে উল্লেখিত হয়েছে, ইলেকট্রিক ফার্নেস একটি বড় আগুনের ইট দিয়ে লাইন করা উল্লম্ব পাত্র। এটি চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে।
ইলেকট্রিক ফার্নেসের প্রধান অংশগুলি হলো ছাদ, হিয়ার্থ (ফার্নেসের নিম্নভাগ, যা থেকে গলিত ধাতু সংগ্রহ করা হয়), ইলেকট্রোড এবং পার্শ্ব দেয়াল। ছাদে তিনটি ছিদ্র রয়েছে, যার মাধ্যমে ইলেকট্রোডগুলি প্রবেশ করে। ছাদ আলুমিনা এবং ম্যাগনেসাইট-ক্রোমাইট ইট দিয়ে তৈরি। হিয়ার্থে ধাতু এবং স্ল্যাগ রয়েছে। টিল্টিং মেকানিজম ব্যবহৃত হয় গলিত ধাতু ফার্নেস থেকে পোড়ানোর জন্য। ইলেকট্রোড সরানো এবং ফার্নেস চার্জ করার (বর্জ্য ধাতু টপ আপ করার) জন্য ছাদ রিট্র্যাকশন মেকানিজম ব্যবহৃত হয়। ফার্নেসের চারপাশে ধোঁয়া নিঃসরণের ব্যবস্থা করা হয় অপারেটরদের স্বাস্থ্যের জন্য। AC ইলেকট্রিক ফার্নেসে, ইলেকট্রোড তিনটি সংখ্যায় থাকে। এগুলি বৃত্তাকার সেকশনে থাকে। গ্রাফাইট ইলেকট্রোড ব্যবহৃত হয় উচ্চ ইলেকট্রিক পরিবাহিতা থাকার কারণে। কার্বন ইলেকট্রোডও ব্যবহৃত হয়। ইলেকট্রোড পজিশনিং সিস্টেম ইলেকট্রোডগুলিকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে উত্থাপন এবং নামানোর সাহায্য করে। যখন প্রবাহের ঘনত্ব উচ্চ হয়, তখন ইলেকট্রোডগুলি উচ্চ পরিমাণে অক্সিডাইজড হয়।
ট্রান্সফরমার: –
ট্রান্সফরমার ইলেকট্রোডগুলিকে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে। এটি ফার্নেসের পাশে অবস্থিত। এটি ভালভাবে সুরক্ষিত। বড় ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসের রেটিং হতে পারে 60MVA পর্যন্ত।
ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসের কাজের নীতি
ইলেকট্রিক ফার্নেসের কাজ ইলেকট্রোড চার্জ করা, গলন পর্যায় (ধাতু গলানো) এবং শোধন অন্তর্ভুক্ত করে। বড় বাক্সে ভারী এবং হালকা বর্জ্য ধাতু নিঃসরণ গ্যাসের সাহায্যে প্রিহিট করা হয়। স্ল্যাগ গঠন দ্রুত করার জন্য বার্ন্ট লাইম এবং স্পার যোগ করা হয়। ফার্নেসে চার্জ করা হয় ফার্নেসের ছাদ দোলানোর মাধ্যমে। প্রয়োজন অনুযায়ী, গরম ধাতু চার্জ করা হয়।
পরবর্তী হলো গলন পর্যায়। এই পর্যায়ে, ইলেকট্রোডগুলি বর্জ্য ধাতুর উপর নামানো হয়। তারপর ইলেকট্রোড এবং ধাতুর মধ্যে আর্ক উৎপন্ন হয়। সুরক্ষার বিবেচনায়, কম ভোল্টেজ নির্বাচিত হয়। আর্ক ইলেকট্রোড দ্বারা আবৃত হলে, ভোল্টেজ গলন প্রক্রিয়া দ্রুত করার জন্য বাড়ানো হয়। এই প্রক্রিয়ায়, কার্বন, সিলিকন এবং ম্যাঙ্গানিজ অক্সিডাইজড হয়। বড় আর্ক উৎপন্ন করার জন্য কম প্রবাহ প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়ায় তাপ হার কম হয়। ইলেকট্রোড গভীর ভাবে ডুবানোর মাধ্যমে গলন প্রক্রিয়া দ্রুত হতে পারে।
গলন প্রক্রিয়ার সাথে শোধন প্রক্রিয়া শুরু হয়। একটি অক্সিডাইজিং স্ল্যাগ প্রাক্টিসের জন্য সালফার অপসারণ প্রয়োজন হয় না। এই প্রক্রিয়ায় শুধুমাত্র ফসফরাস অপসারণ প্রয়োজন। কিন্তু দুই স্ল্যাগ প্রাক্টিসে, উভয় (S এবং P) অপসারণ করা হয়। দুই স্ল্যাগ প্রাক্টিসে, অক্সিডাইজিং স্ল্যাগ অপসারণ করা হয়। তারপর, অ্যালুমিনিয়াম বা ফেরোম্যাঙ্গানিজ বা ফেরোসিলিকনের সাহায্যে এটি ডিঅক্সিডাইজড হ
