निम्नलिखित में से कौन सी भट्ठी रुक-रुक कर किए जाने वाले (intermittent) कार्य के लिए उपयुक्त है?

Question

Accepted Answer

B: अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठी (Indirect arc furnace)

Explanation & Concepts:
एक अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठी (Indirect arc furnace) रुक-रुक कर किए जाने वाले कार्यों के लिए आदर्श है क्योंकि चार्ज सीधे आर्क के संपर्क में नहीं आता है, जिससे भट्ठी के खराब हुए बिना तेजी से शुरू और बंद किया जा सकता है। कोरलेस इंडक्शन भट्ठियों के विपरीत, जिन्हें प्रभावी ढंग से विद्युत चुम्बकीय कपलिंग शुरू करने के लिए अक्सर एक 'हील' (पिघली हुई धातु का अवशिष्ट आधार) की आवश्यकता होती है, अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठी विकिरण (radiation) पर निर्भर करती है, जो इसे विविध मेल्ट बैचों के लिए लचीला बनाती है।

Working Principle: अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठी में, चार्ज के ऊपर स्थित दो कार्बन या ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के बीच आर्क उत्पन्न किया जाता है। गर्मी मुख्य रूप से आर्क से विकिरण और भट्ठी की दीवारों से परावर्तन के माध्यम से धातु में स्थानांतरित की जाती है। यह भट्ठी को जल्दी से ऑपरेटिंग तापमान तक लाने और डालने (pouring) के तुरंत बाद बंद करने की अनुमति देता है, जिससे रुक-रुक कर किए जाने वाले कार्यों के दौरान निष्क्रिय नुकसान (idling losses) कम हो जाते हैं।

Key Formulas: $H = P 	imes t$; $Q = \sigma A (T_{arc}^4 - T_{metal}^4) 	imes t$

Key Points: अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठियाँ ऊष्मा हस्तांतरण के लिए विकिरण का उपयोग करती हैं।; कोरलेस इंडक्शन भट्ठियाँ एड़ी धाराओं (eddy currents) के माध्यम से काम करती हैं और प्रभावी ढंग से शुरू करने के लिए एक धातु हील की आवश्यकता होती है।; रुक-रुक कर किए जाने वाले कार्यों के लिए ऐसे उपकरण की आवश्यकता होती है जो उच्च स्टैंडबाय बिजली खपत के बिना लगातार थर्मल साइकलिंग को संभाल सके।

Advantages: उच्च तापमान नियंत्रण; तेजी से स्टार्ट-अप और शट-डाउन; छोटे बैचों और रुक-रुक कर किए जाने वाले संचालन के लिए आदर्श

Disadvantages: उच्च इलेक्ट्रोड खपत; इंडक्शन भट्ठियों की तुलना में कम थर्मल दक्षता; चार्ज के असमान गर्म होने की संभावना

Applications: अलौह धातुओं का पिघलना; छोटे पैमाने की बैच कास्टिंग; प्रयोगशाला स्तर की धातु विज्ञान

Additional Info: कोरलेस भट्ठियाँ निरंतर उत्पादन के लिए अत्यधिक कुशल होती हैं जहाँ भट्ठी को गर्म रखा जाता है, लेकिन वे रुक-रुक कर उपयोग में कोल्ड स्टार्ट के दौरान प्रभावित होती हैं।. विकल्प A गलत है क्योंकि कोरलेस इंडक्शन भट्ठियाँ मुख्य रूप से चुंबकीय कपलिंग दक्षता बनाए रखने के लिए निरंतर या उच्च-ड्यूटी चक्र संचालन के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

Answer: B सही है — अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठियाँ रुक-रुक कर किए जाने वाले कार्यों के लिए सबसे उपयुक्त हैं क्योंकि उनमें पिघली हुई धातु की हील की आवश्यकता के बिना शुरू और बंद करने की क्षमता होती है।

Exam Tip: परीक्षाओं में, हमेशा चालन-आधारित तापन (जैसे प्रतिरोध) और प्रेरण-आधारित तापन के बीच अंतर करें; इंडक्शन को आमतौर पर चुंबकीय फ्लक्स लिंकेज को प्रभावी ढंग से शुरू करने के लिए एक निरंतर प्रवाहकीय पथ या हील की आवश्यकता होती है।

Answer

Option A: कोरलेस भट्ठी (Coreless furnace)

Answer

Option C: उपरोक्त दोनों

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

Feature	कोरलेस भट्ठी	अप्रत्यक्ष आर्क भट्ठी
प्रारंभिक आवश्यकता	पिघली हुई हील की आवश्यकता होती है	किसी हील की आवश्यकता नहीं
ऊष्मा हस्तांतरण	इंडक्शन (विद्युत चुम्बकीय)	विकिरण

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