बोगी हर्थ फर्नेस की मूल बातें: एक चलित हर्थ हीट ट्रीटमेंट फर्नेस कैसे काम करती है

बोगी हर्थ फर्नेस की मूल बातें: एक चलित हर्थ हीट ट्रीटमेंट फर्नेस कैसे काम करती है

बोगी हर्थ फर्नेस बड़े वर्कपीस के हीट ट्रीटमेंट के लिए सबसे उपयुक्त उपकरण है। जब वर्कपीस का वजन 10 टन से अधिक हो, बॉक्स फर्नेस में फिट न हो पाए, या लोडिंग और अनलोडिंग चक्र का समय महत्वपूर्ण हो, तो बोगी हर्थ डिजाइन आमतौर पर सही समाधान होता है। बोगी - पहियों पर चलने वाला एक रिफ्रैक्टरी-लाइन वाला चल हर्थ - फर्नेस से बाहर निकलता है, लोड को ओवरहेड क्रेन द्वारा नीचे रखा जाता है, और बोगी वापस अंदर चला जाता है। यही सरल अवधारणा बोगी हर्थ फर्नेस को जहाज निर्माण, रेल, प्रेशर वेसल निर्माण, फोर्जिंग और भारी मशीनरी जैसे उद्योगों के लिए अपरिहार्य बनाती है।

बोगी हर्थ फर्नेस को क्या चीज़ अलग बनाती है?

एक पारंपरिक बॉक्स भट्टी में एक स्थिर चूल्हा होता है। भट्टी में सामग्री डालने के लिए, संचालक दरवाजा खोलता है और सामग्री को या तो रेल पर धकेल कर अंदर डालता है या ऊपर लगे क्रेन की मदद से नीचे रखता है। 5 टन के फोर्जिंग के लिए यह तरीका कारगर है। लेकिन 200 टन के प्रेशर वेसल शेल के लिए यह कारगर नहीं है। सामग्री इतनी भारी होती है कि उसे रेल पर धकेल कर अंदर डालना संभव नहीं होता, और दरवाजा भी छोटा होता है।

बोगी हीथ फर्नेस इस समस्या का समाधान हीथ को गतिशील बनाकर करती है। बोगी एक भारी स्टील का प्लेटफॉर्म होता है जिस पर रिफ्रैक्टरी परत चढ़ी होती है और यह रेल पहियों पर टिका होता है। एक इलेक्ट्रिक विंच, हाइड्रोलिक रैम या गियर वाली मोटर बोगी को फर्नेस के अंदर और बाहर ले जाती है। बोगी के सही स्थिति में आने पर फर्नेस का दरवाजा बंद हो जाता है और दरवाजे के फ्रेम और बोगी के किनारे के बीच की सील फर्नेस के वातावरण को बनाए रखती है।

विशिष्ट परिचालन चक्र

50 टन के फोर्जिंग लोड पर बोगी हर्थ फर्नेस का चक्र ऊष्मा उपचार प्रक्रिया के आधार पर 18 से 36 घंटे तक चलता है। मानक क्रम इस प्रकार है: लोड करना, दरवाजा बंद करना, पर्ज करना (यदि नियंत्रित वातावरण हो), 100 से 150 डिग्री सेल्सियस प्रति घंटे की दर से तापमान बढ़ाना, सोकिंग तापमान पर रखना, नियंत्रित शीतलन, दरवाजा खोलना, बोगी बाहर निकालना, अनलोड करना।

ऊष्माक्षेपण सबसे लंबी प्रक्रिया है। मोटी फोर्जिंग के लिए, ऊष्माक्षेपण के दौरान सतह से केंद्र तक तापमान के अंतर को नियंत्रित करना आवश्यक है ताकि थर्मल स्ट्रेस क्रैकिंग से बचा जा सके। एक सामान्य नियम यह है कि ऊष्माक्षेपण दर (डिग्री सेल्सियस प्रति घंटा) मिलीमीटर में सबसे मोटे भाग के 1.5 गुना से अधिक नहीं होनी चाहिए, अधिकतम 200 डिग्री सेल्सियस प्रति घंटा तक। इसलिए, 200 मिलीमीटर मोटी फोर्जिंग 200 से 300 डिग्री सेल्सियस प्रति घंटा से अधिक की दर से ऊष्माक्षेपित नहीं होनी चाहिए, और 500 मिलीमीटर मोटी फोर्जिंग अधिकतम 150 डिग्री सेल्सियस प्रति घंटा की दर से ऊष्माक्षेपित होनी चाहिए।

भट्टियों के आकार और क्षमताएँ

बोगी हर्थ फर्नेस के आकार छोटे 5-टन वर्कशॉप यूनिट से लेकर स्टील मिल रोल हीट ट्रीटमेंट के लिए विशाल 500-टन यूनिट तक होते हैं। मोंटे इंटेलिजेंस बोगी हर्थ फर्नेस के डिज़ाइन 10-टन से 400-टन क्षमता तक के होते हैं, और इनके कार्य आयाम 3 मीटर चौड़ाई x 4 मीटर लंबाई x 2 मीटर ऊंचाई से लेकर 8 मीटर चौड़ाई x 30 मीटर लंबाई x 6 मीटर ऊंचाई तक होते हैं।

विश्व की सबसे बड़ी बोगी हर्थ भट्टियाँ इस्पात मिलों के वर्क रोल, जहाज के प्रोपेलर शाफ्ट और परमाणु रिएक्टर के प्रेशर वेसल घटकों का निर्माण करती हैं। इस्पात मिलों में 400 टन श्रेणी की भट्टियाँ अक्सर प्राकृतिक गैस पर चलती हैं और इनमें उच्च ताप इनपुट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए रिक्यूपरेटिव बर्नर लगे होते हैं।

तापन विधियाँ: गैस, विद्युत, दोहरे ईंधन

बोगी हर्थ फर्नेस प्राकृतिक गैस, बिजली या दोहरे ईंधन के संयोजन पर चलती हैं। गैस से चलने वाली भट्टियों में उच्च वेग वाले रिक्यूपरेटिव बर्नर का उपयोग किया जाता है जो फ्लू गैस से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा का 50 से 65 प्रतिशत तक पुनः प्राप्त कर लेते हैं। बिजली से चलने वाली भट्टियों में सिलिकॉन कार्बाइड या निकल-क्रोम प्रतिरोध तापन तत्व लगे होते हैं जो पार्श्व दीवारों, छत और बोगी पर प्रदर्शित होते हैं।

गैस से चलने वाले उपकरण आमतौर पर तेजी से गर्म होते हैं और सस्ते प्राकृतिक गैस वाले क्षेत्रों में इनकी परिचालन लागत कम होती है। बिजली से चलने वाले उपकरण बेहतर वातावरण नियंत्रण प्रदान करते हैं और उन प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त होते हैं जिनमें तापमान की एकरूपता आवश्यक होती है। दोहरे ईंधन वाले उपकरण ऑपरेटर को उपलब्धता और कीमत के आधार पर गैस और बिजली के बीच स्विच करने की सुविधा देते हैं।

MONTE INTELLIGENCE बोगी हर्थ फर्नेस के डिजाइन तीनों प्रकार की हीटिंग विधियों का समर्थन करते हैं, जिसमें गैस बर्नर और इलेक्ट्रिक एलिमेंट लेआउट को विशिष्ट चार्ज ज्यामिति और प्रक्रिया रेसिपी के लिए अनुकूलित किया गया है।

दुर्दम्य और इन्सुलेशन

आधुनिक बोगी हर्थ भट्टी के डिज़ाइन में स्तरित अपवर्तक प्रणाली का उपयोग किया जाता है: उच्च-एल्यूमिना ईंट या सिरेमिक फाइबर मॉड्यूल की गर्म सतह, जिसके पीछे इन्सुलेटिंग फायर ब्रिक और सिरेमिक फाइबर ब्लैंकेट लगा होता है। दीवार की कुल मोटाई 250 से 400 मिमी तक होती है, जिससे पूर्ण परिचालन तापमान पर भी बाहरी परत का तापमान 60 डिग्री सेल्सियस से नीचे रहता है।

नए बोगी हर्थ फर्नेस डिज़ाइनों की छत और साइडवॉल पर ईंट की लाइनिंग की जगह अब सिरेमिक फाइबर मॉड्यूल लाइनिंग का इस्तेमाल होने लगा है। फाइबर मॉड्यूल का थर्मल मास कम होता है, ये जल्दी गर्म होते हैं और इनमें थर्मल शॉक प्रतिरोध क्षमता बेहतर होती है। हालांकि, इसकी कीमत अधिक होती है और बहुत उच्च तापमान (1100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) पर इनका सर्विस लाइफ कम होता है। 950 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर चलने वाले बोगी हर्थ फर्नेस डिज़ाइनों के लिए फाइबर मॉड्यूल लाइनिंग मानक हैं।

दरवाजा और सीलिंग

बोगी हर्थ फर्नेस में दरवाजा ही सबसे महत्वपूर्ण सील बिंदु होता है। दरवाजे के डिज़ाइन में वर्टिकल लिफ्ट (सबसे आम), हॉरिजॉन्टल स्लाइड (बड़े फर्नेस) और स्विंग (छोटे फर्नेस) शामिल हैं। दरवाजे और दरवाजे के फ्रेम के बीच की सील आमतौर पर सिरेमिक फाइबर रोप गैस्केट होती है जिसे हाइड्रोलिक या मैकेनिकल लैच द्वारा दबाया जाता है।

दरवाजे पर एक छोटा सा गैप भी ठंडी हवा के रिसाव के कारण कुल ऊर्जा का 5 से 15 प्रतिशत तक बर्बाद कर सकता है। 10 लाख BTU प्रति घंटे की क्षमता वाले फर्नेस के लिए, यह 50,000 से 150,000 BTU प्रति घंटे की बेकार ऊष्मा है, या प्राकृतिक गैस की 8 से 10 अमेरिकी डॉलर प्रति मिलियन BTU की कीमत पर ईंधन की लागत 50,000 से 150,000 अमेरिकी डॉलर प्रति वर्ष है। अच्छी तरह से सील किए गए दरवाजे कुछ ही महीनों में अपनी लागत वसूल कर लेते हैं।

वायुमंडल नियंत्रण

स्टेनलेस स्टील और टूल स्टील की ब्राइट एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग या स्ट्रेस रिलीविंग के लिए उपयोग की जाने वाली बोगी हर्थ भट्टियां नियंत्रित वातावरण में चलती हैं। वातावरण के विकल्पों में शामिल हैं: नाइट्रोजन-आधारित (स्टेनलेस के लिए), ऊष्माशोषी गैस (कार्बन स्टील के लिए) और आर्गन (अभिक्रियाशील धातुओं के लिए)। सीलबंद बोगी हर्थ भट्टी में वातावरण की खपत आमतौर पर तापमान पर 1 से 3 भट्टी आयतन प्रति घंटा होती है।

भट्टी के दबाव का नियंत्रण अत्यंत आवश्यक है। भट्टी के अंदर 5 से 15 Pa का धनात्मक दबाव वायु के प्रवेश को रोकता है। दबाव नियंत्रक निर्धारित दबाव को बनाए रखने के लिए निकास अवमंदन को नियंत्रित करता है।

प्रक्रिया क्षमताएँ

बोगी हर्थ फर्नेस के डिज़ाइन कई प्रकार की प्रक्रियाओं को संभालते हैं: एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग, स्ट्रेस रिलीविंग, टेम्परिंग, सॉल्यूशन ट्रीटमेंट और एजिंग। मानक डिज़ाइनों के लिए अधिकतम परिचालन तापमान आमतौर पर 950 से 1100 डिग्री सेल्सियस होता है, जबकि विशेष उच्च-तापमान डिज़ाइन 1250 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच सकते हैं।

तेल और गैस उद्योग में, बड़े पाइप खंडों, वाल्व निकायों और वेलहेड घटकों के मानकीकरण और तनाव निवारण के लिए बोगी हर्थ भट्टियां मानक हैं। पवन ऊर्जा उद्योग में, टावर खंडों के तनाव निवारण और बड़े रिंग गियरों के एनीलिंग के लिए बोगी हर्थ भट्टियों का उपयोग किया जाता है। बोगी हर्थ डिज़ाइन की लचीलता ही इसे कई औद्योगिक क्षेत्रों में दीर्घकालिक संपत्ति बनाती है।

मोंटे इंटेलिजेंस के साथ काम करना

किसी विशिष्ट प्रक्रिया के लिए बोगी हर्थ फर्नेस का मूल्यांकन करने वाले खरीदारों के लिए, मोंटे इंटेलिजेंस इंजीनियरिंग हीट-अप कर्व, तापमान एकरूपता, ऊर्जा खपत और चार्ज आयामों और प्रक्रिया विधि के आधार पर दुर्दम्य सामग्री के चयन का मॉडल तैयार कर सकती है। अधिक जानकारी के लिए विजिट करें।www.cnlymonte.com/products-bogie-hearth-furnace.html उत्पाद विनिर्देशों और केस स्टडी के लिए। परियोजना पर चर्चा के लिए, helenxu@cnlymonte.com पर ईमेल करें, विषय पंक्ति में बोगी हीथ पूछताछ लिखें और अपने चार्ज आयामों और प्रक्रिया आवश्यकताओं का विवरण दें।