Effect of electropolishing on vacuum furnace design
Creators
- 1. Bhabha Atomic Research Centre
Description
The use of thermal shields of materials having low emissivity in vacuum furnaces is wellknown. However, the surface condition of the heat shields is one of the most important factors governing their efficiency as radiation resistances. The emissivity of the thermal shields dictates the power rating of the heaters in furnace design. The unpolished materials used in the heater tests showed poor performance leading to loss of a significant percentage of the input power. The present work deals with the refurbishment of the radiation heat shields used in a furnace for heating graphite structure. The effect of refurbishment of the heat shields by the buffing and subsequently electropolishing was found to improve the performance of the shields as heat reflectors. The composition of the electrolyte was chosen in such a way that the large shields of Mo, Inconel and SS can be polished using the same reagents in different ratios. The present work deals with the development of a standard electropolishing procedure for large metallic sheets and subsequently qualifying them by roughness and emissivity measurements. The improvement noted in the shielding efficiency of the furnace in the subsequent runs is also discussed here.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
من المعروف جيدًا استخدام الدروع الحرارية للمواد ذات الانبعاثات المنخفضة في أفران التفريغ. ومع ذلك، فإن حالة سطح الدروع الحرارية هي واحدة من أهم العوامل التي تحكم كفاءتها كمقاومة للإشعاع. تحدد انبعاثية الدروع الحرارية تصنيف طاقة السخانات في تصميم الفرن. أظهرت المواد غير المصقولة المستخدمة في اختبارات السخان ضعف الأداء مما أدى إلى فقدان نسبة كبيرة من طاقة الإدخال. يتناول العمل الحالي تجديد الدروع الحرارية الإشعاعية المستخدمة في فرن لتسخين هيكل الجرافيت. تم العثور على تأثير تجديد الدروع الحرارية عن طريق التلميع ثم الاستقطاب الكهربائي لتحسين أداء الدروع كعاكسات للحرارة. تم اختيار تركيبة المنحل بالكهرباء بحيث يمكن صقل الدروع الكبيرة من مو و إنكونيل و إس إس باستخدام نفس الكواشف بنسب مختلفة. يتناول العمل الحالي تطوير إجراء استقطاب كهربائي قياسي للصفائح المعدنية الكبيرة ومن ثم تأهيلها بقياسات الخشونة والانبعاثية. كما نناقش هنا التحسن الملحوظ في كفاءة التدريع للفرن في الجولات اللاحقة.Translated Description (French)
L'utilisation de boucliers thermiques de matériaux à faible émissivité dans les fours à vide est bien connue. Cependant, l'état de surface des boucliers thermiques est l'un des facteurs les plus importants régissant leur efficacité en tant que résistances aux rayonnements. L'émissivité des écrans thermiques dicte la puissance nominale des appareils de chauffage dans la conception du four. Les matériaux non polis utilisés dans les tests de chauffage ont montré de mauvaises performances entraînant une perte d'un pourcentage important de la puissance d'entrée. Le présent travail porte sur la remise à neuf des boucliers thermiques à rayonnement utilisés dans un four pour chauffer une structure en graphite. L'effet de la remise à neuf des boucliers thermiques par le polissage et l'électropolissage ultérieur a permis d'améliorer les performances des boucliers en tant que réflecteurs thermiques. La composition de l'électrolyte a été choisie de manière à ce que les grands écrans de Mo, Inconel et SS puissent être polis en utilisant les mêmes réactifs dans des rapports différents. Le présent travail porte sur le développement d'une procédure d'électropolissage standard pour les grandes tôles métalliques et leur qualification ultérieure par des mesures de rugosité et d'émissivité. L'amélioration notée dans l'efficacité de blindage du four dans les passages ultérieurs est également discutée ici.Translated Description (Spanish)
El uso de escudos térmicos de materiales que tienen baja emisividad en hornos de vacío es bien conocido. Sin embargo, el estado de la superficie de los escudos térmicos es uno de los factores más importantes que rigen su eficiencia como resistencias a la radiación. La emisividad de los escudos térmicos dicta la potencia nominal de los calentadores en el diseño del horno. Los materiales sin pulir utilizados en las pruebas del calentador mostraron un rendimiento deficiente que condujo a la pérdida de un porcentaje significativo de la potencia de entrada. El presente trabajo se ocupa de la renovación de los escudos térmicos de radiación utilizados en un horno para calentar la estructura de grafito. Se encontró que el efecto del reacondicionamiento de los escudos térmicos mediante el pulido y posteriormente el electropulido mejora el rendimiento de los escudos como reflectores de calor. La composición del electrolito se eligió de tal manera que los grandes escudos de Mo, Inconel y SS se pueden pulir utilizando los mismos reactivos en diferentes proporciones. El presente trabajo trata sobre el desarrollo de un procedimiento estándar de electropulido para grandes chapas metálicas y su posterior cualificación mediante mediciones de rugosidad y emisividad. La mejora observada en la eficiencia de blindaje del horno en las ejecuciones posteriores también se analiza aquí.Files
201516.pdf
Files
(952.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:cfa8a047dd8d7153014c44c383650ed1
|
952.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير الطلاء الكهربائي على تصميم فرن التفريغ
- Translated title (French)
- Effet de l'électropolissage sur la conception des fours sous vide
- Translated title (Spanish)
- Efecto del electropulido en el diseño del horno de vacío
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2166511884
- DOI
- 10.5599/jese.175
References
- https://openalex.org/W1519627314
- https://openalex.org/W1519988783
- https://openalex.org/W2116654172
- https://openalex.org/W2928686213
- https://openalex.org/W3148284042
- https://openalex.org/W3184518629