ऑक्सीजन मुक्त तांबे की गलाने की विशेषताएं
सख्ती से अंतर करें, ऑक्सीजन मुक्त तांबे को साधारण ऑक्सीजन मुक्त तांबे और उच्च शुद्धता ऑक्सीजन मुक्त तांबे में विभाजित किया जाना चाहिए। साधारण ऑक्सीजन मुक्त तांबे को पावर फ्रीक्वेंसी आयरन कोर इंडक्शन भट्टी में गलाया जा सकता है, जबकि उच्च शुद्धता वाले ऑक्सीजन मुक्त तांबे को वैक्यूम इंडक्शन भट्टी में गलाया जाना चाहिए।
अर्ध-निरंतर कास्टिंग का उपयोग करते समय, पिघलने वाली भट्टी और होल्डिंग भट्टी में पिघल की शोधन प्रक्रिया समय की कमी से स्वतंत्र हो सकती है। निरंतर कास्टिंग अलग है. पिघले हुए तांबे की गुणवत्ता न केवल गलाने वाली भट्टी और होल्डिंग भट्टी की शोधन गुणवत्ता पर निर्भर करती है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह पूरे सिस्टम और प्रक्रिया की स्थिरता पर भी निर्भर करती है।
पिघल को दूषित होने से बचाने के लिए, ऑक्सीजन मुक्त तांबा गलाने में आम तौर पर गलाने और शोधन के लिए किसी भी योजक का उपयोग नहीं किया जाता है। पिघले हुए पूल की सतह चारकोल से ढकी हुई है और जो कम करने वाला वातावरण बनता है वह आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला गलाने वाला वातावरण है।
ऑक्सीजन मुक्त तांबे को गलाने के लिए प्रेरण भट्टियों में अच्छी सीलिंग गुण होने चाहिए।
ऑक्सीजन मुक्त तांबे को गलाने के लिए कच्चे माल के रूप में उच्च गुणवत्ता वाले कैथोड तांबे का उपयोग करना चाहिए। उच्च शुद्धता वाले ऑक्सीजन मुक्त तांबे को गलाने के लिए कच्चे माल के रूप में उच्च शुद्धता वाले कैथोड तांबे का उपयोग किया जाना चाहिए। यदि भट्ठी में प्रवेश करने से पहले कैथोड तांबे को सुखाया जाता है और पहले से गरम किया जाता है, तो इसकी सतह पर सोख ली गई नमी या आर्द्र हवा को हटाया जा सकता है।
ऑक्सीजन मुक्त तांबे को गलाते समय, भट्ठी में पिघले हुए पूल की सतह को कवर करने वाली लकड़ी का कोयला परत की मोटाई साधारण शुद्ध तांबे को गलाने की मोटाई से दोगुनी होनी चाहिए, और लकड़ी का कोयला को समय पर अद्यतन करने की आवश्यकता होती है।
हालाँकि चारकोल आवरण के कई फायदे हैं, जैसे गर्मी संरक्षण, वायु अलगाव और कमी, लेकिन इसके कुछ नुकसान भी हैं। उदाहरण के लिए, लकड़ी का कोयला आसानी से नम हवा को अवशोषित कर लेता है और यहां तक कि सीधे नमी को भी अवशोषित कर लेता है, इस प्रकार एक चैनल बन जाता है जिसके माध्यम से तरल तांबा बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन को अवशोषित कर सकता है।
चारकोल या कार्बन मोनोऑक्साइड का क्यूप्रस ऑक्साइड पर कम करने वाला प्रभाव होता है, लेकिन हाइड्रोजन के विरुद्ध पूरी तरह से अप्रभावी होता है। इसलिए, भट्टी में डालने से पहले कोयले का सावधानीपूर्वक चयन और कैलक्लाइंड किया जाना चाहिए।
गलाने, स्थानांतरण, ताप संरक्षण और संपूर्ण ढलाई प्रक्रिया के दौरान, ऑक्सीजन मुक्त तांबे के उत्पादन के लिए पिघल की पूर्ण सुरक्षा एक आवश्यक शर्त है। कई आधुनिक ऑक्सीजन मुक्त तांबा गलाने और ढलाई उत्पादन लाइनों में, न केवल गलाना, बल्कि चार्ज का सूखना और पहले से गरम करना, ट्रांसफर लॉन्डर, डालना कक्ष आदि पूरी तरह से सुरक्षित हैं।
कुछ आधुनिक बड़े पैमाने पर ऑक्सीजन मुक्त तांबा उत्पादन लाइनें जनरेटर गैस का उपयोग सुरक्षात्मक गैस के रूप में करती हैं, जबकि अधिकांश गैस जनरेटर कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक गैस का उपयोग करते हैं।
आमतौर पर विदेशों में उपयोग की जाने वाली सुरक्षात्मक गैस के निर्माण की एक विधि है: पहले अपेक्षाकृत कम सल्फर सामग्री और सैद्धांतिक मूल्य वाली हवा के साथ 94% से 96% मीथेन के साथ प्राकृतिक गैस को जलाएं, और हाइड्रोजन को हटाने के लिए माध्यम के रूप में निकल ऑक्साइड का उपयोग करें। परिणामी गैस मुख्य रूप से नाइट्रोजन और कार्बोनिक एसिड गैस से बनी होती है। फिर, कार्बोनिक एसिड गैस को गर्म चारकोल का उपयोग करके ऑक्सीजन मुक्त गैस प्राप्त करने के लिए कार्बन मोनोऑक्साइड में बदल दिया जाता है जिसमें 20% से 30% कार्बन मोनोऑक्साइड होता है और शेष नाइट्रोजन होता है।
जनरेटर गैस के अलावा, नाइट्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड या आर्गन जैसी गैसों का उपयोग ऑक्सीजन मुक्त तांबे के पिघल संरक्षण या शोधन के लिए ढांकता हुआ सामग्री के रूप में भी किया जाता है।
उच्च गुणवत्ता वाले ऑक्सीजन मुक्त तांबे को गलाने के लिए वैक्यूम गलाना सबसे अच्छा विकल्प होना चाहिए।
वैक्यूम पिघलने से न केवल ऑक्सीजन की मात्रा कम हो सकती है, बल्कि हाइड्रोजन और कुछ अन्य अशुद्धता तत्वों की सामग्री भी काफी कम हो सकती है।
वैक्यूम मीडियम फ़्रीक्वेंसी कोरलेस इंडक्शन फर्नेस में गलाने के दौरान, ग्रेफाइट क्रूसिबल और उच्च शुद्धता वाले कैथोड कॉपर या रीमेल्टेड कॉपर जिन्हें दो बार परिष्कृत किया गया है, अक्सर कच्चे माल के रूप में उपयोग किए जाते हैं। कॉपर कैथोड के साथ भट्ठी में पैक किया गया, इसमें डीऑक्सीडेशन के लिए फ्लेक ग्रेफाइट पाउडर भी शामिल है।
वास्तव में, डीऑक्सीडेशन मुख्य रूप से ग्रेफाइट क्रूसिबल सामग्री में कार्बन के माध्यम से किया जाता है। खपत किये गये कार्बन की मात्रा की गणना की जा सकती है। उदाहरण के लिए, 1 किलो तांबे में 100 ग्राम कार्बन की खपत होती है। अनुभव से पता चलता है कि शुरुआत में तांबे के तरल में ऑक्सीजन की मात्रा जितनी अधिक होगी, गलाने के शुरुआती चरणों में डीऑक्सीडेशन प्रतिक्रिया उतनी ही तेजी से आगे बढ़ती है।
वैक्यूम स्मेल्टिंग के माध्यम से प्राप्त ऑक्सीजन मुक्त तांबे में ऑक्सीजन की मात्रा 0 से कम हो सकती है। वास्तव में, केवल जब तांबे को गलाया जाता है और एक निश्चित डिग्री के वैक्यूम के तहत डाला जाता है, तो ऐसी कास्टिंग प्राप्त करना संभव होता है जो पूरी तरह से ऑक्सीजन और अन्य गैसों से मुक्त होती है। इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों के लिए तांबे की सामग्री का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली वैक्यूम भट्ठी की वैक्यूम डिग्री 10-6 से ऊपर होनी चाहिए।
