কেস স্টাডি: আবেশন অ্যালুমিনিয়াম গলানোর প্রক্রিয়া

উদ্দেশ্য

অ্যালুমিনিয়ামের টুকরো এবং ক্যানগুলিকে দক্ষতার সাথে গলানোর জন্য আবেশন গরম করার প্রযুক্তি, ঢালাই কার্যক্রমের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রায় উচ্চ-মানের গলিত অ্যালুমিনিয়াম বজায় রেখে সর্বোত্তম শক্তি দক্ষতা অর্জন।

উপকরণ

• ইন্ডাকশন হিটিং জেনারেটর: ১৬০ কিলোওয়াট ক্ষমতা
• ক্রুসিবল ক্ষমতা: ৫০০ কেজি অ্যালুমিনিয়াম গলানোর চুল্লি
• চুল্লির ধরণ: হাইড্রোলিক টিল্টিং ইন্ডাকশন ফার্নেস
• শীতলকরণ ব্যবস্থা: বন্ধ জল টাওয়ার কুলিং সার্কিট
• উপাদান হ্যান্ডলিং: ওভারহেড ক্রেন (২ টন ধারণক্ষমতা)
• নিরাপত্তা সরঞ্জাম: তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ ডিভাইস, জরুরি শাটডাউন সিস্টেম, ব্যক্তিগত সুরক্ষামূলক সরঞ্জাম
• পরিস্রাবণ সিস্টেম: গলিত অ্যালুমিনিয়াম পরিশোধনের জন্য সিরামিক ফোম ফিল্টার
• নির্গমন পদ্ধতি: পরিস্রাবণ সহ ধোঁয়া নিষ্কাশন হুড
  

  

কন্ট্রোলিং সিস্টেম

প্রক্রিয়াটি একটি PLC (প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার) সিস্টেম দ্বারা পরিচালিত হয় যার বৈশিষ্ট্য হল:

• অ্যালেন-ব্র্যাডলি কম্প্যাক্টলজিক্স কন্ট্রোলার
• প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির গ্রাফিকাল উপস্থাপনা সহ HMI টাচস্ক্রিন ইন্টারফেস
• রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ:
  • পাওয়ার ইনপুট (কিলোওয়াট)
  • কয়েল কারেন্ট (A)
  • ফ্রিকোয়েন্সি (kHz)
  • জল শীতল করার তাপমাত্রা (ইনলেট/আউটলেট)
  • থার্মোকলের মাধ্যমে ধাতব তাপমাত্রা
• প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশনের জন্য ডেটা লগিং ক্ষমতা
• অস্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থার জন্য অ্যালার্ম সিস্টেম
• একাধিক অপারেটিং মোড (ম্যানুয়াল, আধা-স্বয়ংক্রিয়, স্বয়ংক্রিয়)
• বিভিন্ন ধরণের অ্যালুমিনিয়াম খাদের জন্য রেসিপি স্টোরেজ

ইনডাকশন কয়েল

• ডিজাইন: কাস্টম-ডিজাইন করা মাল্টিপল টার্ন হেলিকাল কয়েল
• নির্মাণ: জল-ঠান্ডা তামার টিউবিং (২৫ মিমি ব্যাস)
• পালা: অভিন্ন গরম করার জন্য অনুকূলিত ব্যবধান সহ ১২টি বাঁক
• নিরোধক: উচ্চ-তাপমাত্রা সিরামিক ফাইবার অন্তরণ (১২০০°C পর্যন্ত রেট করা)
• কয়েল সুরক্ষা: অ্যান্টি-স্প্ল্যাশ সিরামিক লেপ
• বৈদ্যুতিক সংযোগ: রূপালী ধাতুপট্টাবৃত তামার বাস বার
• শীতলকরণ ব্যবস্থা: ফ্লো মনিটর সহ ডেডিকেটেড ওয়াটার সার্কিট (সর্বনিম্ন প্রবাহ হার: ৪৫ লি/মিনিট)

ফ্রিকোয়েন্সি

• অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি: 8 kHz
• অ্যালুমিনিয়ামে সর্বোত্তম অনুপ্রবেশ গভীরতার জন্য নির্বাচিত (প্রায় 3.5 মিমি)
• অপারেশন চলাকালীন ফ্রিকোয়েন্সি স্থিতিশীলতা ±0.2 kHz এর মধ্যে বজায় রাখা হয়
• লোড অবস্থার উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয় ফ্রিকোয়েন্সি সমন্বয়

উপাদান

• ক্রুসিবল: উচ্চ-ঘনত্বের আইসো-স্ট্যাটিকালি চাপা গ্রাফাইট ক্রুসিবল
  • প্রাচীর বেধ: 50 মিমি
  • পরিষেবা জীবন: প্রায় ১০০টি গলন চক্র
  • তাপ পরিবাহিতা: 120 W/(m·K)
• চার্জ উপকরণ:
  • অ্যালুমিনিয়াম এক্সট্রুশন স্ক্র্যাপ (৭০%)
  • ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম পানীয়ের ক্যান (২০%)
  • অ্যালুমিনিয়াম মেশিন টার্নিং (১০%)
  • গড় উপাদানের আকার: ৫০-২০০ মিমি

তাপমাত্রা

• লক্ষ্য গলানোর তাপমাত্রা: 720°C (±10°C)
• প্রাথমিক চার্জ তাপমাত্রা: 25°C (পরিবেষ্টিত)
• গরম করার হার: প্রায় ১০°C/মিনিট
• তাপমাত্রা যাচাইকরণ: ডিজিটাল রিডআউট সহ নিমজ্জন থার্মোকল (কে-টাইপ)
• ঢালার আগে ২০ মিনিট ধরে সুপারহিট রাখা হয়েছে
• সর্বোচ্চ তাপমাত্রা সীমা: ৭৬০°C (অতিরিক্ত জারণ রোধ করতে)

শক্তি খরচ

• গড় শক্তি খরচ: ৩৭৮ কিলোওয়াট/টন
• পাওয়ার ফ্যাক্টর: ০.৯২ (পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন সহ)
• নির্দিষ্ট শক্তি ভাঙ্গন:
  • অ্যালুমিনিয়াম গলানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাত্ত্বিক শক্তি: 320 kWh/টন
  • তাপের ক্ষতি: ৫৮ কিলোওয়াট/টন
• সিস্টেমের দক্ষতা: ৮৪.৭%

প্রক্রিয়া

বর্ণনামূলক

XYZ ফাউন্ড্রিতে অ্যালুমিনিয়াম গলানোর কাজ অ্যালুমিনিয়াম স্ক্র্যাপ এবং ক্যান পুনর্ব্যবহারের জন্য ইন্ডাকশন গলানোর কার্যকারিতা প্রদর্শন করে। প্রক্রিয়াটি শুরু হয় চার্জ উপকরণগুলির যত্ন সহকারে বাছাই এবং প্রস্তুতির মাধ্যমে যাতে রঙ, আবরণ এবং বিদেশী উপকরণের মতো দূষকগুলি অপসারণ করা যায় যা গলানোর গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে।

একটি সাধারণ গলন চক্রের সময়, ৫০০ কেজি চার্জটি ইন্ডাকশন কয়েলের মধ্যে অবস্থিত গ্রাফাইট ক্রুসিবলে লোড করা হয়। পিএলসি সিস্টেম ক্রুসিবলে তাপীয় শক প্রতিরোধ করার জন্য একটি প্রোগ্রাম করা পাওয়ার র‍্যাম্প-আপ ক্রম শুরু করে। শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে, তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্র অ্যালুমিনিয়ামে এডি স্রোত তৈরি করে, যা ধাতুর ভেতর থেকেই তাপ উৎপন্ন করে।

আর্দ্রতা এবং উদ্বায়ী পদার্থ অপসারণের জন্য প্রাথমিক প্রিহিটিং পর্যায় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তাপমাত্রা 660°C (অ্যালুমিনিয়ামের গলনাঙ্ক) এর কাছাকাছি পৌঁছানোর সাথে সাথে উপাদানটি ভেঙে পড়তে শুরু করে এবং একটি গলিত পুল তৈরি করে। অপারেটর HMI ইন্টারফেসের মাধ্যমে প্রক্রিয়াটি পর্যবেক্ষণ করে, রিয়েল-টাইম ডেটার উপর ভিত্তি করে প্রয়োজন অনুসারে সমন্বয় করে।

উল্লেখযোগ্যভাবে, তথ্য বিশ্লেষণ থেকে জানা যায় যে, মূল গরম করার পর্যায়ে সবচেয়ে বেশি শক্তি-সাশ্রয়ী কাজ হয়, যেখানে বিদ্যুৎ ব্যবহার সর্বোচ্চ দক্ষতায় পৌঁছায়। ৩৭৮ কিলোওয়াট ঘণ্টা/টন শক্তি খরচ সুবিধাটির পূর্ববর্তী গ্যাস-চালিত গলানোর চুল্লির তুলনায় ১৫% উন্নতির প্রতিনিধিত্ব করে।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের ফলে সৃষ্ট প্রাকৃতিক আলোড়ন প্রভাবের কারণে গলিত অংশ জুড়ে তাপমাত্রার অভিন্নতা চমৎকার। এটি যান্ত্রিক আলোড়নের প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং অক্সাইড গঠন হ্রাস করে। ক্লোজড-লুপ কুলিং সিস্টেম ইন্ডাকশন কয়েল এবং বৈদ্যুতিক উপাদানগুলির জন্য সর্বোত্তম অপারেটিং তাপমাত্রা বজায় রাখে, আগত উপকরণগুলিকে প্রিহিট করার জন্য বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার করে।

৭২০°C তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পর, অধাতব অন্তর্ভুক্তি অপসারণের সুবিধার্থে ফ্লাক্স যোগ করা হয়। গ্রাফাইট লেন্সের মাধ্যমে নাইট্রোজেন গ্যাস পরিশোধন হাইড্রোজেনের পরিমাণ হ্রাস করে, চূড়ান্ত ঢালাইয়ে সম্ভাব্য ছিদ্রতা হ্রাস করে। ঢালার আগে, রাসায়নিক গঠন যাচাই করতে এবং প্রয়োজনীয় সমন্বয় করার জন্য নমুনা নেওয়া হয়।

হাইড্রোলিক টিল্টিং মেকানিজম নির্ভুল ঢালাই নিয়ন্ত্রণের সুযোগ করে দেয়, ঢালাই প্রক্রিয়ার সময় অশান্তি এবং অক্সাইড গঠন হ্রাস করে। ঠান্ডা শুরু থেকে ঢালাই শেষ হওয়া পর্যন্ত ১০০ মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ কাজ সম্পন্ন হয়, যা ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির তুলনায় উল্লেখযোগ্য সময় সাশ্রয় করে।

ফলাফল / উপকারিতা

*স্থানীয় বিদ্যুৎ উৎপাদন মিশ্রণের উপর ভিত্তি করে

এর বাস্তবায়ন আবেশন গলন সিস্টেম উল্লেখযোগ্য কার্যকরী, পরিবেশগত এবং অর্থনৈতিক সুবিধা প্রদান করেছে। সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং কম গলানোর সময় কম ত্রুটি সহ উচ্চমানের ঢালাই তৈরিতে অবদান রেখেছে। শক্তি দক্ষতার উন্নতির ফলে পরিচালন খরচ এবং পরিবেশগত প্রভাব উভয়ই হ্রাস পেয়েছে। উপরন্তু, উন্নত কাজের পরিবেশ এবং কম শ্রমের প্রয়োজনীয়তা কর্মীদের সন্তুষ্টি এবং উৎপাদনশীলতার উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলেছে।