भट्टी : औद्योगिक उत्पादनामध्ये लागणारे भट्टी हे फार महत्त्वाचे उपकरण आहे. धातूंचे उत्पादन, रूपण (हवा तो आकार देण्याच्या विविध प्रकिया), ओतकाम वा उष्णता संस्करण भट्टीशिवाय करणे अशक्य आहे. भट्टयांचा उपयोग रासायनिक, विद्युत् निर्मिती अशा इतरही विविध क्षेत्रांत होतो. प्रस्तुत नोंदीत सर्वसाधारण भट्टयांचे वर्णन केलेले आहे. विद्युत् भट्टयांचे वर्णन ‘विद्युत् भट्टी’ या स्वतंत्र नोंदीत दिलेले आहे. लोखंड, पोलाद, अँल्युमिनियम इ. महत्त्वाच्या धातुंच्या उत्पादनासाठी लागणाऱ्या विशेष प्रकारच्या भट्टयांचे वर्णन त्या त्या धातुच्या नोंदीत केलेले आहे. लोणारी कोळसा, कोक, कोल गॅस, विटा, चुना इत्यादींच्या निर्मितीसाठी लागणाऱ्या भट्टयांचे वर्णनही त्या त्या नोंदीत दिलेले आहे. बाष्पित्रासाठी (बॉयलरसाठी) लागणाऱ्या भट्टयांचे वर्णन ‘बाष्पित्र’ या नोंदीत केलेले आहे. ओतकामासाठी वापरावयाच्या भट्टयांचे वर्णन ‘ओतकाम’ या नोंदीत दिलेले आहे.

तापवल्यानंतर पदार्थाच्या गुणधर्मात बद्दल होतो आणि इंधन जाळून वस्तू तापवता येते, ह्याचे मानवाला ज्ञान झाल्यावर भट्टयांचे शास्त्र निर्माण झाले. घरातील चूल, शेगडया किंवा पाणी तापवावयाचा बंव ह्यादेखील भट्टयाच आहेत, त्यामुळे भट्टी हा मानवाच्या उत्क्रांतीमधील एक फार जुना शोध आहे.

इतिहास : केवळ भारतात नव्हे तर सर्व जगभर उत्खननात निरनिराळ्या प्रकारच्या भट्टया सापडल्या आहेत. पुरातन काळीही भारतात विज्ञान व तंत्रज्ञान प्रगत झालेले होते, याचा एक पुरावा म्हणजे विविध वाङमयीन उल्लेख आणि मोहें-जो-दडो येथील व नंतर अन्यत्र केलेल्या उत्खननांत सापडलेले भट्टयांचे अवशेष होत.

लोखंड व तांबे यांच्या धातुकापासून (कच्च्या रूपातील धातूपासून) उत्पादन इ. स. पू. १२०० ते १००० पासून होत होते. यासाठी झोतभट्टी वापरण्यात येत होती. अशी एक पुरातन झोतभट्टी आ. १ मध्ये दाखविली आहे. या भट्टीमध्ये जमिनीतील एका खड्डयावर आगबंद (न वितळता उच्च तापमान सहन करू शकणाऱ्या) मातीचे मधे भोक असलेले तीन-चार वलयाकार भाग रचलेले असून तळातून सर्वसाधारणपणे तीन-चार मातीचे नळ (प्रोथ) बसविलेले असत.नळांच्या बाहेरील टोकांवर चामडयाचे हाताने हलवायचे भाते बसविलेले असत. भट्टीमध्ये धातुक, लोणारी कोळसा व चुनखडी यांचे एकाआड एक थर रचीत. भात्यातून झोत निर्माण होऊन भट्टीतील कोळसा पेटत असे. धातुकाचे ⇨ क्षपण होऊन तयार झालेली धातू वितळून तळातील खड्डयात जमत असे. भट्टीची उंची ४०-५० सेंमी. व व्यास ३०-४० सेंमी. असून तीतून दिवसाला २-३ किग्रॅ. धातू बनत असे. आधुनिक झोतभट्टी ही अशा भट्टीच्या उत्कांतीतून निर्माण झालेली आहे [⟶ लोखंड]. तयार झालेल्या धातूवर संस्करण करून तिच्यापासून अवजारे बनविण्यासाठी ती तापवण्याकरिता लोणारी कोळशावर चालणाऱ्या पण खुल्य भट्टया प्रचलित होत्या. सध्या वापरात असलेल्या चुल्यासारख्या या भट्ट्या होत्या.

आ. १ पुरातन झोतभट्टी : (१) आगबंद मातीचे वलयाकार भाग, (२) कोळसा जाळण्याची जागा, (३) मधूनमधून कोळसे हलवून प्रज्वलित करण्यासाठी भोक, (४) मातीचा नळ (प्रोथ), (५)माता, (६) खड्डा.

यानंतरच्या वाङमयातही [उदा., कौटिलीय अर्थशास्त्र (इ. स. पू. चौथे शतक),वराहमिहिर यांची बृहत्‌संहिता (इ. स. सहावे शतक)] धातुकर्म व त्यासाठी वापरावयाच्या भट्टया वगैरे उपकरणांची माहती दिलेली आहे.                                                                         


औषधी व रसायने बनविण्याच्या अनेक प्रकारच्या भट्टया रसार्णव वगैरे ग्रंथांतून वर्णिलेल्या आहेत. अशा दोन भट्टया आ. २ मध्ये दाखविल्या आहेत. या भट्टयांना ‘यंत्र’ असे म्हटले आहे. दोला यंत्र नावाची भट्टी औषधी अर्क विद्रावक निष्कर्षण पद्धतीने [⟶ निष्कर्षण] काढण्यासाठी वापरीत. ज्याचा अर्क काढायचा तो पदार्थ कापडाच्या पिशवीत घालून एका आडव्या गजाला टांगून ठेवीत. पिशवीचे बूड ज्या द्रवात अर्क काढायचा असेल त्यात बुडविलेले असे. खालून उष्णता मिळाल्यावर द्रव उकळण्यामुळे पिशवीला झोके बसत किंवा वरून पिशवी मुद्दम हालवीत असत म्हणून या भट्टीला ‘दोला यंत्र’ म्हणत.

आ. २. औषधी व रसायने बनविण्यासाठी भट्टयांचे दोन प्रकार : (अ) दोला यंत्र, (आ) स्वेदनी यंत्र.

स्वेदनी यंत्रात पदार्थातील अर्क बाष्प विद्राव पद्धतीने काढत. अर्क काढायचा पदार्थ भांडयावर बसविलेल्या कापडात (दादऱ्यात) ठेवीत. वाफ बाहेर जाऊ नये म्हणून मुख्य भांडयावर दुसरे भांडे उपडे ठेवीत. आधुनिक रसायननिर्मितीसाठी वापरण्यात येणाऱ्या भट्टयांचा उगमही यातच आहे.

आधुनिक : एक ‘यंत्रणा’ ह्या दृष्टीने भट्टयांचे शास्त्र मात्र सु. दोन शतकांइतकेच जुने आहे. या अगोदर भटयांसाठी लोणारी कोळसा हेच मुख्य इंधन होते व त्यामुळे भट्टया ह्या चुलीसारख्या होत्या. मोठया प्रमाणात धांतूची निर्मिती व उपयोग होऊ लागला त्या वेळी म्हणजे इ. स. १७५०-८० च्या सुमारास दगडी कोळसा व कोकचा इंधन व क्षपणक म्हणून उपयोग करणाऱ्या भट्टया वापरात आल्या. त्यानंतर इंधन तेल, इंधन वायू वगैरेंची निर्मिती, निरनिरळे ज्वालक (इंधनाला हवेचा नियमित पुरवठा करून जास्तीत जास्त उष्णता वा प्रकाश देणारी ज्योत निमार्ण करणारी साधने), उष्णतावहन व रसायनशास्त्र या शास्त्रांतील शोध, विविध उच्चतापसह (न वितळता उच्च तापमान सहन करू शकणाऱ्या) पदार्थाची मोठया प्रमाणात निर्मिती यांमुळे भट्टयांमध्ये खूपच प्रगती झाली. तापमान नियंत्रण शास्त्र व साधने यांमुळे भट्टयांच्या कार्यात व कार्यक्षमतेत सुधारणा झाली. आजच्या प्रचंड आधुनिक भट्टयांच्या मागे अशा प्रकारचा इतिहास आहे. आधुनिक औद्योगिक भट्टया ह्या नुसत्या उष्णता निर्माण करणाऱ्या जागा नसून अत्यंत गुंतागुंतीच्या यंत्रणा झाल्या आहेत. इंधन टंचाई व पर्यावरणाचे प्रदूषण या दोन्हीलाही भट्टया कारणीभूत असल्याने त्यांची इंधन कार्यक्षमता व त्यांचा पर्यावरणावरील परिणाम यांच्याकडेही सध्या जास्त लक्ष दिले जात आहे.

व्याख्या : औद्योगिक भट्टया इतक्या विविध प्रकारच्या असतात की, भट्टीची सर्वमान्य अशी एक व्याख्या देणे अगर त्यांचे वर्गीकरण करणे कठीण आहे. सामान्यपणे असे म्हणता येईल की, परिसरापेक्षा जास्त तापमान मिळविण्यासाठी व अशा जास्त तापमानाच्या उपयोगाचे विशिष्ट उद्दिष्ट असलेली योग्य अशी बंदिस्त जागा म्हणजे भट्टी होय.

आ. ३. भट्टयांमध्ये आवश्यक असणारे महत्त्वाचे भाग व यंत्रणा : (१) इंधन व त्याची नियंत्रण यंत्रणा, (२) तापवावयाची वस्तू, (३) उष्णता कुसंवाहक पदार्थाचे आवरण, (४) निष्कास वायू बाहेर जाण्याचा मार्ग, (५) उत्तापमापक (उच्च तापमान मोजणारे साधन), (६) तापमानदर्शक.

वरील व्याख्येप्रमाणे सामान्य भट्टीमध्ये पुढे दिलेल्यांपैकी काही यंत्रणा व भाग असावयास पाहिजेतः (१) इंधन व त्याचे ज्वलननियमन, (२) उष्णता सामावून ठेवण्यासाठी योग्य अशा उच्चतापसह पदार्थाचे आवरण, (३) तापवावयाच्या वस्तू भट्टी टाकणारी आणि बाहेर काढणारी यंत्रणा, (४) भट्टीतील तापमान मोजणारी व नियंत्रित करणारी उपकरणे, (५) भट्टीतील निष्कास वायू (इंधनाच्या ज्वलनात निर्माण होणारे वायू, काजळी इ.) बाहेर काढणे व प्रदूषण टाळण्यासाठी तो स्वच्छ करणे. सर्व भट्टयांमध्ये वरील सर्व यंत्रणा व भाग असतातच असे नाही गरजेनुसार आवश्यक तेवढ्याच असतात.

वर्गीकरण : भट्टयांमध्ये मूलभूत वर्गीकरण उष्णतेवरुन करता येते. सामान्यपणे भट्टीमध्ये उष्णता निर्माण करणारे आणि उष्णतेचा उपयोग करुन घेणारे अशी दोन अंगे असतात. ही दोन्हीही अंगे भट्टीमध्ये कशा प्रकारे संलग्न आहेत. ही दोन्हीही अंगे भट्टी मध्ये कशा प्रकारे संलग्न आहेत त्यावरुन भट्टीचा प्रकार ठरतो. आ.४ मध्ये दर्शविलेल्या (अ),(आ),(इ) व (ई) या पहिल्या चार प्रकारांत ही अंगे निरनिराळी असतात आणि उष्णतेचा विनियम उष्णता संक्रमणावर [⟶ उष्णता संक्रमण] अवलंबून असतो. रुपण क्रियेकरिता धातू तापविणे, वाफनिर्मितीकरिता पाणी तापविणे, ओतण्याकरिता धातू अगर सोचेकामासाठी प्लॅस्टिक तापविणे यांसारख्या कामांसाठी लागणाऱ्या सर्व भट्ट्या रचनेच्या दृष्टिने या चार प्रकारांत बसतात.

काही भट्ट्यांमध्ये उष्णता निर्मिती व विनियम एकाच अंगात होतात. अशां भट्टया आ. ४ मधील (उ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे असतात. रासायनिक विक्रियांमुळे या भट्ट्या निराळ्या इंधनाशिवाय तापतात. पोलादनिर्मितीसाठी वापरले जाणारे परिवर्तक व रसायन निर्मीतीमधील काही भट्ट्य आणि सर्व प्रकारच्या झोत भट्ट्या, तसेच अणुभट्टया [अणुकेंद्रीय विक्रियक ⟶ अणुकेंद्रीय अभियांत्रिकी] ह्या पद्धतीच्या असतात.

मिश्र पद्धतीच्या काही भट्ट्यांमध्ये दोन्ही प्रकारे म्हणजे स्वतंत्र व अंगीभूत पद्धतीने उष्णतानिर्मीती होते. अशा भट्ट्या आ.४ मधील (ऊ) प्रकारात मोडतात. पोलादनिर्मितीमधील खुल्या चुल्याची भट्टी ह्या प्रकारची असते.

  

आ.४ उष्णता निर्माण करणारे अंग व उष्णता घेणारे अंग यांच्या स्थानांनुसार होणारे भट्ट्यांचे प्राथमिक वर्गीकरण : (१) उष्णता घेणारे अंग (२) उष्णता निर्माण करणारे अंग (३) तापणारा पृष्ठभाग.

धातू व रसायने ह्यांच्या निर्मितीसाठी लागणाऱ्या भट्ट्या (उ) व (ऊ) ह्या प्रकारांत मोडतात. त्यांचे वर्णन इतरत्र दिलेले असल्याने प्रस्तुत नोंदीत पहिल्या चार प्रकारांत मोडणाऱ्या म्हणजे उष्णता संक्रमणावर अवलंबून असलेल्या भट्ट्यांचाच विचार केला आहे. सामान्यपणे वस्तू तापविण्यासाठी ह्याच भट्ट्या मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जातात. ह्या सर्व भट्ट्यांमध्ये कोणते तरी इंधन वापरले जाते. 

उष्णता विनियम : भट्टीमध्ये इंधन वापरले जात असल्याने इंधनापासून मिळणारी जास्तीत जास्त उष्णता तापवावयाच्या वस्तूमध्ये गेली पाहिजे. उष्णताशास्त्राप्रमाणे भट्टीचे तापमान व तापवावयाच्या वस्तूचे तापमान यांमधील फरक जेवढा जास्त असेल त्या प्रमाणात वस्तू उष्णता शोषून घेते. 

इंधनामुळे निर्माण होणारी उष्णता ही तापवावयाचे उद्दिष्टे असलेल्या वस्तूकडे फक्त जाते असे नव्हे . त्यातील काही उष्णतेमुळे भट्टीचे आवारण तापते, काही उघड्या भागातून प्रारणाने (तरंगरुपी ऊर्जेने) बाहेर जाते. काही निष्कास वायूबरोबर बाहेर जाते. अशा सर्व मार्गांनी उष्णता बाहेर जात असल्यामुळे निर्मित उष्णतेचा फारच कमी भाग प्रत्यक्ष उपयोगी पडतो.

आ. ५ भट्टीतील उष्णतेच्या प्रवाहलेखाचा एक नमुना

भट्टीच्या कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने तिचा अभिकल्प (आराखडा) तयार करण्याच्या वेळी जास्त कार्यक्षम ठरेल असा अभिकल्प वापरावा लागतो. अभिकल्प ठरविण्यासाठी भट्टीच्या निरनिराळ्या अंगामधून किती व कशी उष्णता बाहेर टाकली जाते ह्याचे विश्लेषण करुन उष्णतेचा प्रवाहालेख काढतात. असा नमुन्याचा प्रवाहालेख आ.५ मध्ये दाखविला आहे. 

सध्याच्या इंधन टंचाई व महागाईच्या प्रश्नामुळे भट्टीचा प्रकार ठरविताना वरीलप्रमाणे प्रवाहालेख काढून कार्यक्षमता व त्यापासून मिळणारा आर्थिक लाभ लक्षात घ्यावाच लागतो. 


उष्णता संक्रमण व वायुगतिकी : (प्रेरणेमुळे वायूमध्ये कशा प्रकारे गती निर्माण होते याचा अभ्यास करणाऱ्या शास्त्राला वायुगतिकी म्हणतात). औद्योगिक भट्ट्यांची कार्यक्षमता उष्णता संक्रमणावर अवलंबून असते. तापवावयाची वस्तू भट्टीच्या तळावर ठेवलेली असल्याने व तप्त वायुंच्या संपर्कात असल्याने तिला संवहनाने उष्णता मिळते. तप्त वायूंच्या अगर हवेच्या संनयन प्रवाहांमुळे (उष्ण वायू हलका असल्याने तो वर जाऊन त्याची जागा जड थंड वायू घेत असल्याने निर्माण होणाऱ्या प्रवाहामुळे) वस्तूला संनयनानेही उष्णता मिळते. भट्टीतील ज्योत, तप्त वायू, भिंती, छत यांचे तापमान जास्त असल्याने त्यांपासून होणाऱ्या प्रारणामुळे ही वस्तूला उष्णता मिळते.

अशाच तीनही म्हणजे संवहन, संनयन व प्रारण या प्रकारांनी उष्णता बाहेरली टाकली जाते. यातील संवहन हे सर्वांत मंद गतीचे असल्यामुळे औद्योगिक भट्ट्यांमध्ये प्रारण व संनयन यांचा जास्तीत जास्त उपयोग केला जातो. भट्टीच्या कार्यक्षमतेबरोबरच तिचा वस्तू तापविण्याचा वेगही महत्त्वाचा असतो. कारण ह्या वेगावरच भट्टीची उत्पादनक्षमता अवलंबून असते.

आ.६. भट्टीतील उष्णता संक्रमण : (१) भट्टी (२) तापावावयाची वस्तू (३) संवहन (४) संनयन (५) प्रारण (६) ज्वाला.

उष्णता संक्रमण भट्टी व वस्तू यांमधील तापमानाच्या फरकावर अवलंबून असले, तरी संक्रमण मात्र भट्टीची रचना, वायूंच्या प्रवाहाचा वेग व दिशा, वस्तूच्या पृष्ठभागाची स्थिती यांवर अवलंबून असतो. भट्टीतील वायू उष्णता संक्रमणास प्रामुख्याने कारणीभूत असतात. भट्टीतील ज्वालकांची जागा, भट्टीचा आतील आकार, निष्कास वायू बाहेर जाण्याचा मार्ग, भट्टीतील व बाहेरील वायूंच्या दाबांतील फरक, तापवावयाच्या वस्तू भट्टीत कशा प्रकारे ठेवल्या आहेत ती रचना इ. अनेक गोष्टींवर वायुप्रवाह अवलंबून असतो. भट्टीच्या अभिकल्पाच्या वेळी उष्णता संक्रमणावरुन भट्टीतील उष्णतेचा जमाखर्च काढतात पण त्याप्रमाणेच विनियम होण्यासाठी भट्टीतील वायुप्रवाह निश्चित करावे लागतात. भट्टीच्या अभिकल्पाप्रमाणे वायुप्रवाह कसा बदलतो ते आ. ७ मध्ये दाखविले आहे. गुंतागुंतीच्या रचनेच्या भट्ट्यांतील वायुप्रवाह केवळ गणितावरुन अजमावता येत नसल्याने त्यासाठी प्रतिकृती व संगणक (गणकयंत्र) यांचा उपयोग करावा लागतो.


भट्ट्यांची बांधकाम सामग्री व रचना वैशिष्ट्ये : सामान्य बांधकामासाठी सिमेंट, काँक्रीट, तांबड्या विटा, लाकूड हे पदार्थ उच्च तापमानास टिकणारे नसल्याने भट्ट्यांच्या बांधकामात उच्च तापमानाच्या सान्निध्यात येणारे सर्व भाग म्हणजे तळ, छत, भिंती वगैरे उच्चतापसह विटा व सिमेंट वापरुन बांधतात. या उच्चतापसह विटांमध्ये सिलिका (SiO2) व अँल्युमिना (Al2O3) हे प्रमुख घटक असलेल्या अम्लीय विटा जास्त वापरात आहेत. फक्त धातुनिर्मितीच्या खास भट्ट्यांमध्येच मळीच्या गुणधर्माशी जुळणाऱ्या म्हणजे अम्लीय (उदा. SiO2, Al2O3), उदासीन (उदा Cr2O3) किंवा क्षारीय (उदा.Mgo,CaO) असे पदार्थ निवडावे लागतात [⟶ उच्चतापसह पदार्थ]. विटा पक्क्या करण्यासाठी वापरावयाचे सिमेंटही उच्चतापसह व समान घटकांचे असते.

प्रत्यक्ष ज्योतीच्या संपर्कात न येणाऱ्या व भट्टीला बाहेरुन बसवावयाच्या विटा बहुधा खास सच्छिद्र प्रकारच्या असतात. अशा विटा उष्णता निरोधक व कुसंवाहक असल्याने भट्टीतून संवहनाने बाहेर वाया जाणाऱ्या उष्णतेचे मान कमी होते. भिंतीची अगर छताची जाडी त्यांवरील दाब व त्यांतून होणारे उष्णता संवहन यांवरुन ठरवितात. 

काही लहान भट्ट्या सोडल्या तर बलाच्या अभावामुळे भट्ट्यांना सपाट छान नसते. छताला उच्च तापमानामुळे तुळ्याही बसविता येत नाहीत किंवा कॉंक्रीटची लादीही घालता येत नाही. छताच्या बांधकामातील या अडचणींमुळे भट्ट्यांना कामानीचे छत वापरतात. कमानीच्या विटा त्यांवरुन बसविलेल्या पोलादी तीरामुळे दाबून बसतात. कमान जास्त रुंद असेल व तिच्यातील विटांची ज्वला, धूर व मळी यांमुळे झीज होत असेल, तर टांगती कमान वापरतात. भट्टीच्या छताची रचना आ.८ मध्ये दाखविली आहे.

आ.७ भट्टीच्या रचनेनुसार तिच्यातील वायुप्रवाहात होणारे बदल: (अ) भट्टीच्या एकाच बाजूने वायू आत व बाहेर जात असल्यास निर्माण होणारा वायुप्रवाह (आ) एका बाजूने वरुन वायू आत जात असल्यास व दुसऱ्या बाजूने वायू बाहेर पडत असल्यास निर्माण होणारा वायुप्रवाह (इ) एका बाजूने मध्यभागातून वायू आत व दुसऱ्या बाजूने खालील भगातून वायू बाहेर पडत असल्याने निर्माण होणारा वायुप्रवाह : (१) भट्टी, (२) ज्वालक (३) निष्कास वायू, (४) भोवरा.

भट्टीच्या आत माल टाकणे व तो बाहेर काढणे यांसाठी भट्टीला निरनिराळ्या प्रकारची दारे असतात. दार उघडे राहिल्यास त्यामधून प्रारणाने फार मोठ्या प्रमाणात उष्णता बाहेर निघून गेल्याने वाया जाते म्हणून दारे जलद उघडी व बंद करता येतील अशा अभिकल्पाची असतात. बिजगऱ्या, कड्या वगैरे दाराचे धातूचे भाग थंड रहावे म्हणून त्यांमधुन पाणी खेळवलेले असते. दोन प्रकारच्या दारांची रचना आ. ९ मध्ये दाखविली आहे. 

आ. ८. भट्टीच्या छताची रचना : (अ) कमानीचे छतः (१) तीर, (२) सांगाडा, (३) भिंत, (४) कमान (आ) टांगत्या कमानीचे छतः (१) तुळई, (२) सांगाडा, (३) टांगती कमान, (४) भिंत, (५) विटा टांगण्याचे आकडे.

भट्टीमध्ये निर्माण होणाऱ्या उष्णतेचा खूपच मोठा भाग भट्टीच्या भिंती, तळ, छत वगैरे भाग तापविण्यात खर्च होतो त्यामुळे फार जाड छत, भिंती वगैरे असलेली भट्टी ही तिच्या प्रचंड औष्णिक वस्तुमानामुळे लवकर तापत नाही किंवा लवकर थंड होत नाही. आता ॲल्युमिना व सिलिका यांसारख्या उच्चतापसह पदार्थाचे धागे निर्माण करणे शक्य झाले असून या धाग्यांपासून घोंगडीपेक्षा जाड असे कापड तयार करतात. असे कापड उच्चतापसह व कुसंवाहक असल्याने उष्णतानिरोधक म्हणून भट्टीभोवती गुंडाळतात. विटांच्याऐवजी कापड वापरल्याने भट्टीचे औष्णिक वस्तुमान फार कमी होते व एरवी योग्य तापमानास पोहोचण्यास काही तास घेणारी भट्टी काही मिनिटांत तापते किंवा थंड होते. भट्टयांच्या अभिकल्याच्या दृष्टीने उच्चतापसह कापडाचा शोध क्रांतिकारक ठरला आहे.

  

आ. ९. भट्टयांची दारे : (अ) लहान दार : (१) जाड पोलादी पत्रा, (२) पोलादी खिळे, (३) कुसंवाहक विटा अथवा कोवा, (४) भिंत (आ) मोठे सरकते दार : (१) दार सरकविण्यासाठी साखळी, (२) कुसंवाहक विटा, (३) समतोलाकरिता जोडलेले वजन.

उच्च तापमानास धातूंचे ऑक्सिडीकरण [⟶ ऑक्सिडीभवन] व विसर्पण [ स्थिर भारामुळे होणारे धातूचे सतत विरूपण ⟶ धातूंचे यांत्रिक गुणधर्म ] होत असल्याने भट्टयांच्या बांधकामात उच्च तापमानाच्या भागात धातूंचा उपयोग करणे शक्यतो टाळतात. उच्चतापसह विटांना ताणबल नसल्याने काही ठिकाणी भट्टीत धातूंचे भाग वापरणे अपरिहार्य असते. अशा ठिकाणी उच्चतासह पोलादे [⟶ पोलाद] वापरतात किंवा इंकोनेलसारख्या निकेल-क्रोमियमाच्या मिश्रधातू वापरतात. विद्युत् रोधक तापकासाठी वापरण्यात येणारे नायक्रोम किंवा कँथाल यांसारख्या मिश्रधातू उच्चतासह असल्याने भट्टीच्या भागांसाठी वापरतात. मात्र मिश्रपोलादापेक्षा या मिश्रधातू फार महाग असतात.

क्वचित आणि काही खास व लहान भट्टयांसाठी टंगस्टन, मॉलिव्डेनम, टँटॅलम यांसारख्या उच्चतापसह धातूही वापरतात. या धातू उच्चतापसह (१,८००0 से. पेक्षाही जास्त तापमान सहन करू शकणाऱ्या) असल्या, तरी त्यांचे ऑक्सिडीकरण होत असल्याने त्या निर्वात किंवा अक्रिय (रासायनिक विक्रिया न होणाऱ्या) परिसरात वापराव्या लागतात.


पुनर्तापनाच्या भट्टया : लोहारकाम, लाटण, बहिःसारण [⟶ धातुरूपण] वगैरे क्रियांनी धातूला निरनिराळे आकार देताना धातू तापवून घेण्याची गरज असते. अशा तापनासाठी वापरावयाच्या भट्टयांना पुनर्तापनाच्या भट्टया म्हणतात.

इंधनाच्या उपलब्धतेप्रमाणे पुनर्तापनाच्या भट्टया वायू किंवा तेल यावर चालतात. पुनर्तापनासाठी किती वेळात किती धातू तापवायची याप्रमाणे या भट्टयांचे आकारमान व अभिकल्प ठरवितात. पुनर्तापनाच्या सर्व भट्टयांना निष्कास वायूतील वाया जाणाऱ्या उष्णतेचा उपयोग करण्यासाठी उष्णता पुनर्जनक बसविलेले असतात.  

आ. १०. पोलादी पिंड लाटण करावयाच्या आधी तापत ठेवण्यासाठी वापरण्यात येणारी 'सोकिंग पिट' भट्टी : (१) भट्टीचे छत, (२) छत सरकविण्यासाठी स्वयंचलित यंत्रणा, (३) उष्णता पुनर्जनक, (४) तापवावयाचे पोलादी पिंड, (५) निष्कास वायू.

ओतलेले पोलादी पिंड (जरूर त्या आकारमानाचे ठोकळे) लाटण करावयाच्या आधी ज्यात तापत ठेवतात ती ‘सोकिंग पिट’ नावाची भट्टी आ. १० मध्ये दाखविली आहे. या भट्टीमध्ये यारीच्या साहाय्याने पिंड आणून ठेवतात व बाहेर काढतात. भट्टी छत सरकवून उघडतात. छत उघडल्यावर आतील उष्णता प्रारणाने वाया जाऊ नये म्हणून छत सरकविण्याची रचना स्वयंचलित केलेली असते. एका पोलाद कारखान्यात अशा २०-२५ भट्टया असतात.

( अ )

आ. ११. फिरत्या तळाची भट्टी : (अ) 'आ' मधील कक' येथील छेदः (१) हवा, (२) वायुरूप इंधन, (३) ज्वालक, (४) ज्वलनोदभव द्रव्ये बाहेर सोडणारी धूम नलिका, (५) खास यंत्रणेने फिरविला जाणारा चुला (आ) 'अ' मधील खख' येथील छेद :(१) तापवावयाचे पिंड भट्टीत सोडण्याचे द्वार, (२) तापविलेले पिंड भट्टीतून बाहेर पडण्याचे द्वार, (३) ज्वालक, (४) ज्वलनोदभव द्रव्ये बाहेर सोडणारी धूम नलिका, (५) खास यंत्रणेने फिरविला जाणारा चुला.

आ. १२. पोलादी पिंड तापविण्याची तीन विभागांची भट्टी : (१) पहिला विभाग, (२) दुसरा विभाग, (३) तिसरा विभाग, (४) तापवावयाचे पिंड.

लोहारकामासाठी पिंड तापवावयाच्या भटया दोन प्रकारच्या असतात. लोहारशाळेत जागा कमी असल्यास फिरत्या तळाची भट्टी वापरतात. अशी भट्टी फिरत्या तळामुळे आत टाकलेला पिंड हळूहळू ज्वालकाकडे सरकतो व तापूम बाहेर काढण्याच्या द्वारासमोर येतो. तळाची गती नियंत्रित करून पिंडाचे तापमान ठरविता येते. ज्वलनोदभव वायू आणि इतर द्रव्ये मध्यभागातील धुराडयाकडे जातात.  

पिंड तापविण्याची दुसरी एक भट्टी आ. १२ मध्ये दाखविली आहे. हिच्यातही पिंड आत सरकविण्याच्या यंत्रणेप्रमाणे गाड्याची भट्टी, सरकत्या पट्टयाची भट्टी, रुळाच्या तळाची भट्टी, बोगद्याची भट्टी असे अनेक प्रकार असतात. तापनक्षमतेच्या आवश्यकतेप्रमाणे भट्टीमध्ये एक ते तीन विभाग असतात. तसेच तळाच्या वरून किंवा वरून व खालून दोन्हीही बाजूंनी ज्वालक बसविलेले असतात. भट्टीचा नळ उतरता असेल, तर पिंड आत टाकल्यावर घसरताना तापून दुसऱ्या तोंडाशी येतात. काही भट्टयांमध्ये तळावर एकमेंकाना लागून पिंड ठेवलेले असतात. पिंडाचे आकारमान सारखे असले, तर आत एक नवीन ठोकळा ढकलला की, दुसऱ्या बाजूने एक तापलेला ठोकळा बाहेर पडतो. अशा भट्टयांना ‘ढकलक’ पद्धतीच्या भट्टया म्हणतात. गाडयाच्या भट्टीमध्ये आगगाडीच्या उघडया मालडब्यांप्रमाणे गाडयांची मालिका असते. तापवावयाच्या वस्तू गाडयावर भरतात व तो गाडा भट्टीतून सरकत जातो. उच्चतापसह विटा भाजण्यासाठीही गाडयाची भट्टी वापरतात व तिलाच बोगद्याची भट्टी असेही म्हणतात. बोगद्याच्या भट्टीला भिंतीत ज्वालक बसविलेले असतात. अवजड कांवी, पत्रे, लाद्या वगैरे तापविण्यासाठी सरकत्या तळाची किंवा फिरत्या दंडांच्या तळाची किंवा चालत्या तळाची भट्टी वापरतात. सरकत्या तळाच्या भट्टीमध्ये लहान फिरत्या रुळांवर तळ बसविलेला असतो. रुळांवर तळ सहजतेने सरकतो व त्यामुळे त्यावरील तापवावयाची वस्तू पुढे सरकते. फिरत्या दंडांच्या भट्टीला तळावर समांतर फिरते दंड बसविलेले असतात. तापवावयाची कांब अगर पत्रा या दंडांवर पडला की पुढे सरकविला जातो. चालत्य तळामध्ये तळावरील वस्तू माणसाच्या चालण्याच्या क्रियेप्रमाणे वर उचलून पुढे ढकलली जाते. अशा विशेष प्रकारच्या तळाच्या भट्टया आ. १३ मध्ये दाखविल्या आहेत.

पुनर्तापनाच्या वरीलप्रमाणे अतिशय विविध रचनेच्या भट्टया असतात. या सर्व भट्टया सतत कार्यपद्धतीच्या असल्याने वस्तूंच्या भट्टीत काढघाल करण्याच्या यंत्रणेप्रमाणे त्यांचे वर्गीकरण होते, असे दिसून येईल. यातील काही प्रचंड क्षमतेच्या भट्टया ९०-१०० मी. लांबीच्या असतात. त्यांना लागणाऱ्या इंधन पुरवठा, निष्कास वायू उत्सर्जन, तापमान नियंत्रण इ. पूरक यंत्रणाही तितक्याच गुंतागुंतीच्या असतात. पुनर्तापनाच्या भट्टयांची कार्यक्षमता ९ ते १२% इतकीच असते.

निर्वात भट्टया : धातूंमध्ये वायूचे मिश्रण होऊन अशुद्ध द्रव्ये वाढू नयेत म्हणून खास उपयोगाच्या धातू (उदा., टंगस्टन, टँटॅलम, मॉलिब्डेनम) निर्वात परिसरात किंवा अत्यंत कमी दाबाखाली वितळवितात. उष्णता संस्करणाच्या वेळी पृष्ठभागावर ऑक्साइडचा थर बसू नये म्हणूनही धातू निर्वात स्थितीत तापवितात. रसायन उत्पादनातील बऱ्याच विक्रियाही कमी दाबाखाली घडवून आणल्यास जास्त उत्पादन देऊ शकतात. अशा सर्व उपयोगांसाठी निर्वात भट्टयांचा उपयोग होतो.

आ.१३. विशेष प्रकारच्या तळाच्या भट्टया : (अ) चालत्या तळाची भट्टी : (१) रुळ, (२) तळ उचलणारा सिलिंडर, (३) तळ सरकविणारा सिलिंडर, (४) चालता तळ, (५) भट्टीत सोडली जाणारी तापवावयाची वस्तू, (६) तळाच्या गतीच्या दिशा, (७) भट्टी (आ) फिरत्या दंडांच्या तळाची भट्टी (१) तापवावयाची वस्तू, (२) फिरते दंड, (३) दंड फिरविणारे विद्युत चलित्र (मोटर), (४) ज्वालक, (५) उष्णता पुनर्जनक.

धातू वितळविण्याची निर्वात भट्टी आ. १४ मध्ये दाखविली आहे. अशा निर्वात भट्टयांत विद्युत ऊर्जा वापरण्यात येत असल्यामुळे त्यांपासून ज्वलनोद्भव वायू निर्माण होत नाहीत. तापमानासाठी विद्युत् प्रवर्तन तापन पद्धत [⟶ विद्युत् तापन] जास्त पसंत करतात.


भट्टीचे मुख्य पात्र अगंज (स्टेनलेस) पोलादाचे असते व त्यावरील नळ्यांमधून पाणी खेळवून ते थंड राखलेले असते. भांडयाच्या आत भट्टी असते व आतच धातू ओतण्याचा साचा, मिश्रण करावयाच्या धातूंचा साग वगैरे असतात. भट्टीत होणारी क्रिया पाहता यावी म्हणून एक काचेची खिडकी असते. भट्टीची दारे घट्ट बंद व्हावी व त्यांमधून हवा आत झिरपू नये म्हणून विशिष्ट प्रकारच्या अभिकल्पाचा झिरपरोधक (सील) असतो.

निर्वात स्थिती ज्या दाबाखाली ठेवायची असेल त्याप्रमाणे भट्टीला निर्वात पंप बसविलेले असतात. सामान्य कमी दाबाला यांत्रिक निर्वात पंप वापरतात. यापेक्षा कमी दाब हवा असल्यास यांत्रिक पंपाच्या जोडीला विसरण पंप वापरावा लागतो [⟶ निर्वात निर्वात धातुविज्ञान].

आ.१४ धातू वितळविण्याची निर्वात भट्टी : (१) नियंत्रक झडप, (२) विसरण पंप, (३) यांत्रिक निर्वात पंप, (४) साचा, (५) भट्टी, (६) भट्टीचे पात्र, (७) निरिक्षणाकरिता खिडकी.

निष्कास वायूंची स्वच्छता : ही भट्टयांच्या संदर्भात फार महत्त्वाची बाब आहे. इंधनाच्या ज्वलनापासून निघणारे सल्फर डायऑक्साइड, कार्बन मोनॉक्साइड, कार्बन डाय-ऑक्साइड, नायट्रिक ऑक्साइड, मिथेन यांसारखे वायू आणि भट्टीतील प्रक्रियांमुळे निर्माण होणारी धूळ व काजळी या सर्वांचा मिळून निष्कास वायू तयार होतो. वातावरणामध्ये ही धूळ व वायू सोडल्यास फार मोठया प्रमाणात प्रदूषण होऊन आरोग्याला व हवामानाला धोका निर्माण होतो. पूर्वी उंच धुराडे बांधून निष्कास वायू वातावरणाच्या खूप वरच्या भागात सोडत पण उच्च वातावरणातील वेगवान प्रवाहांमुळे प्रदूषण स्थानिक न राहता आजूबाजूलाही पसरते. यामुळे निष्कास वायू स्वच्छ करणे महत्वाचे आहे.

आ. १५. निष्कास वायू स्वच्छ करण्याच्या यांत्रिक पद्धती : (अ) दिशा बदल पद्धतः (१) वायू आत येण्याचा मार्ग, (२) वायू बाहेर पडण्याचा मार्ग (आ) पिशवी पद्धतः (१) (१) वायू आत येण्याचा मार्ग, (२) वायू बाहेर जाण्याचा मार्ग (३) पिशव्या (इ) चक्री विलगक पद्धतः (१) वायू आत येण्याचा मार्ग, (२) वायू बाहेर पडण्याचा मार्ग.

निष्कास वायू स्वच्छ करण्याकरिता यांत्रिक व विद्युत पद्धती वापरतात. एका यांत्रिक पद्धतीत निष्कास वायूच्या मार्गांच्या दिशेत अवचित बदल करतात. त्यामुळे त्यात असलेले सूक्ष्म कण वायूबरोबर न जाता खाली पडतात. वायूच्या मार्गात चक्री विलगक बसविल्यास त्यातील भोवऱ्यासारखा गतीमुळेही सूक्ष्म कण वायूपासून विलग होऊ होऊ शकतात. वायूतील सुक्ष्म कणांचे प्रमाण फार असते किंवा सूक्ष्म कण मौल्यवान असले, तर वायूच्या प्रवाहात कापडाच्या पिशव्या ठेवतात. वायू या पिशव्यातून जाताना कण कापडाला अडकून बसतात.

आ. १६. झोतभट्टीची निष्कास वायू स्वच्छ करण्याची यंत्रणा : (१) झोतभट्टी, (२) यांत्रिक स्वच्छता उपकरण, (३) पाण्याच्या फवाऱ्याचे स्वच्छता उपकरण, (४) विद्युत स्वच्छतेचे उपकरण.

 

निष्कास वायूमध्ये सल्फर डायऑक्साइड, नायट्रिक ऑक्साइड यांसारखे पाण्यात विरघळणारे वायू असल्यास वायू पाण्यामधून पाठवितात. त्यामुळे विरघळणारे घटक पाण्यात जातात व शिवाय इतर सूक्ष्म कणही पाण्यात अडकतात. या यंत्राला ‘वायू धुलाई’ म्हणतात. वायू स्वच्छ करण्याच्या वरील यंत्रणा आ. १५ मध्ये दाखविल्या आहेत.

 

वायूमधील कण फारच सूक्ष्म असल्यास ते यांत्रिक पद्धतीने काढता येत नाहीत. त्यासाठी विद्युत पद्धत वापरतात. तिला स्थिर विद्युतीय अवक्षेपक म्हणतात. हीमध्ये उच्च स्थिर विद्युत भारित क्षेत्रातून वायू जातो. कणावरील विद्युत भाराच्या विरुद्घ भाराकडे ते आकर्षित होऊन जमतात व अलग होतात. 

झोतभट्टीसाठी वापरात असलेली स्वच्छता यंत्रणा आ. १६ मध्ये दाखविली आहे. झोतभट्टी व कोक भट्टी यांमधील निष्कास वायू इंधन म्हणून वापरत असल्याने पुढील उपयोगाच्या दृष्टीनेही तो स्वच्छ करणे आवश्यक असते. [⟶ औद्योगिक अपशिष्ट]


निष्कास वायूपासून उष्णता पुनःप्राप्ती : निष्कास वायू भट्टीच्या बाहेर जाताना आतील बरीच उष्णता घेऊन बाहेर पडतो. ही वाया जाणारी उष्णता काही प्रमाणात जरी परत मिळविता आली, तरी इंधन खर्चात बरीच बचत होते. अशी उष्णता परत मिळविण्याच्या यंत्रणेला उष्णता पुनःप्रापक म्हणतात.

उष्णता पुनर्योजकामध्ये तप्त निष्कास वायू एका नळीतून नेताना व त्या नळीच्या बाहेरुन निष्कास वायूच्याच किंवा त्या विरुद्ध दिशेतून थंड वायूचा प्रवाह खेळवतात. निष्कास वायूची उष्णता थंड वायूस मिळते. हाच वायू वा हवा भट्टीत इंधनाबरोबर ज्वलनासाठी वापरतात. कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने पुनर्योजक धातूचे बनवावे लागत असल्यामुळे त्यांची किंमतही बरीच असते. 

उष्णता पुनर्जनकामध्ये निष्कास वायूच्या मार्गात उच्चतापसह विटांची जाळी बसविलेली असते. जाळीची रचना मधाच्या पोळाप्रमाणे असते. या जाळीवरुन निष्कास वायू जाताना जाळी उष्णता शोषून तापते. काही काळानंतर निष्कास वायूचा प्रवाह बंद करतात व जाळीवरुन थंड हवा सोडतात. थंड हवा जाळीतील उष्णता शोषून घेऊन तापते. ही तापलेली हवा ज्वलनासाठी वापरतात. कालांतराने हवा बंद करुन पुन्हा निष्कास वायू सोडतातय पुनर्जनकामध्ये हवा सतत न तापता चक्रीय पद्धतीने तापते, तर पुनर्योजकामध्ये ती सतत तापते.

झोतभट्टीसाठी झोत तापवावयाचे स्टोव्ह किंवा धातूचे पिंड तापवण्याची भट्टी, खुल्या चुल्याची पोलाद निर्मितीची भट्टी या सर्वांमध्ये पुनर्जनक वापरुन उष्णता वाचवितात. पोलाद निर्मितीचे परिवर्तक, ओतकामासाठी धातू वितळविण्याच्या भट्टया यांमध्ये पुनर्योजक जास्त प्रमाणात वापरतात. पुनर्योजक व पुनर्जनक यांच्या वापरामुळे निष्कास वायुतील ३०% पर्यंत उष्णता वाचविता येते.

इंधने व ज्वलन व्यवस्था : झोतभट्टी व धातू वितळविण्याच्या काही भट्टया सोडल्या, तर सर्व प्रकारच्या औद्योगिक भट्टयांमध्ये तेल किंवा वायु इंधन म्हणून वापरतात. विजेचा वापरही ‘इंधन’ म्हणून होतो पण विजेच्या वापरात ‘ज्वलन’ नसल्याने त्याचा येथे विचार केलेला नाही [⟶ विद्यत भट्टी ]. पोलाद निर्मितीच्या कारखान्यात झोतभट्टी वायू, कोक भट्टी वायू अशी वायुरुप इंधने (इंधन वायू) निर्माण होतात व तेथाल इतर भट्टया तापविताना त्यांचाच इंधन म्हणून उपयोग करतात. इतर सर्व प्रकारच्या भट्टयांत ‘भट्टी तेल’ म्हणून मिळणारे जड इंधन तेल किंवा खनिज तेल परिष्करणात मिळणारा द्रवीकृत खनिज तेल वायू (एल.पी.जी.) इंधन म्हणून वापरतात.

इंधनाचे ज्वलन पूर्णपणे होऊन जास्तीत जास्त उष्णता मिळावी म्हणून ज्वालक वापरतात. द्रव व वायुरुप इंधनासाठी वेगवेगळे ज्वालक वापरावे लागतात कारण ही इंधने निरनिराळ्या प्रकारे जळतात. 

भट्टीसाठी जड तेल वापरले असेल, तर पूर्वतापनाने ते पातळ करून घेऊन भट्टीत फवारावे लागते. फवारण्यासाठी हवेचा अगर वाफेचा उपयोग करतात. तेलासाठी वापरावयाच्या ज्वालकाचे दोन नमुने आ.१७ मध्ये दाखविले आहेत.

आ.१७. तेलासाठी वापरावयाच्या ज्वालकाचे दोन नमुने : (अ) वाफेने तेल फवारण्याचा ज्वालकः (१) पाणी आत जाण्याचा मार्ग, (२) या कोठीत तेल व वाफ यांचे मिश्रण तयार होते, (३) तेलाचा पर्यायी मार्ग, (४) वाफ नियंत्रक चक्र, (५) तेल नियंत्रक चक्र, (६) तेलाचा मार्ग, (७) वाफेचा मार्ग, (८) पाणी बाहेर जाण्याचा मार्ग (आ) शिल्‌ड्रॉप स्वयंप्रमाणित तेल ज्वालकः (१) नियंत्रक दांडा, (२) तेल आत जाण्याचा मार्ग, (३) दुय्यम हवा मार्ग (नियंत्रक दांडा हलविल्याने या मार्गाच्या आकारात बदल होतो), (४) प्राथमिक हवा मार्ग, (५) हवा आत जाण्याचा मार्ग.

इंधनाचे ज्वलन तेल व हवा यांच्या प्रमाणावर अवलंबून असते. हे प्रमाण तेलाच्या किंवा हवेच्या मार्गांतील झडपा फिरवून जुळवावे लागते. शिल्‌ड्रॉप स्वयंप्रमाणित पद्धतीच्या ज्वालकात [आ.१७ (आ)] हे प्रमाण खास यंत्रणेमुळे आपोआप राखले जाते.  

वायुरूप इंधन जाळण्यासाठी वापरावयाच्या ज्वालकाचे दोन नमुने आ.१८ मध्ये दाखविले आहेत. वायुरुप इंधन जळताना ज्योत ज्वालकाच्या पुढे जात राहिली पाहिजे ह्याची काळजी घ्यावी लागते. भट्टीतील दाब योग्य नसल्यास ज्योत ज्वालकात शिरून भडका उडण्याची शक्यता असते. वायुरूप इंधनाच्या ज्वालकांच्या पुढे नेहमी व्हेंचुरी ज्वालक ठोकळा बसविलेला असतो. त्याच्या तोंडाशी नळीचे आकारमान मोठे असते. वायूच्या निलकेच्या टोकाशी तिरपी भोके पाडलेली असतात. त्यामुळे वायू बाहेर पडताना त्याला चक्रकार गती प्राप्त होते. त्यामुळे वायु आपोआप पुढे सरकत रहातो व तो मधील नळीतील हवा ओढून घेतो. तेलाप्रमाणेच वायुरुप इंधनाच्या ज्वलनातही वायू व हवा यांचे प्रमाण महत्त्वाचे असते. 

अभिकल्पाप्रमाणे प्रत्येक ज्वालक कोणत्या प्रकारचे इंधन किती वेगाने (लिटर/मिनिट) जाळू शकतो, हे माहीत असते. त्यामुळे भट्टीमध्ये किती उष्णता निर्माण होईल हे कळते. भट्टीला लागणाऱ्या उष्णतेच्या प्रमाणात एक किंवा अधिक ज्वालक बसवावे लागतात. भट्टीमध्ये ज्वालक नक्की कोठे बसवायचे हेही महत्त्वाचे असते. ज्वालक योग्य जागी न बसविल्यास पुरेसे ज्वालक असूनही भट्टी तापत नाही व उष्णता निष्कास वायूस मिळून वाया जाते.

आ. १८ वायुरुप इंधनासाठी वापरावयाच्या ज्वालकाचे दोन नमुने : (अ) नैसर्गिक वकनलिकेचा ज्वालक : (१) हवेचे नियंत्रण करणारे चक्र, (२) वायूच्या मार्गातील तिरपी भोके, (३) हवा आत जाण्याचा मार्ग, (४) वायू आत जाण्याचा मार्ग, (५) व्हेंचुरी ज्वालक ठोकळा, (आ) जास्त दाबाखालील वायूचा ज्वालक : (१) वायू आत जाण्याचा मार्ग, (२) झडप, (३) प्राथमिक हवा आत जाण्याचा मार्ग, (४) दुय्यम हवा आत जाण्याचा मार्ग, (६) भट्टी.

वीज निर्मितीसाठी वाफ तयार करायच्या भट्टीत कोळसा जाळीवर जाळतात किंवा त्याची पूड करुन खास ज्वलकामध्ये जाळतात. औद्योगिक भट्ट्यांमध्ये ही दोन्हीही तंत्रे वापरत नाहीत. [⟶ ज्वालक].

संरक्षक वातावरणे : उष्णता संस्करणासाठी धातू तापविताना तिचे आँक्सिडीकरण होऊ नये म्हणून भट्टीत क्षपणकारक वातावरण वापरावे लागते. पोलादाच्या उष्णता संस्करणामध्ये वस्तूच्या पृष्ठभागातील कार्बनाचे प्रमाण वाढविण्यासाठी कार्बनयुक्त वायू त्या वस्तूभोवती खेळवावा लागतो. टंगस्टन, मॉलिब्डेनम वगैरे उच्चातापसह धातू वापरताना त्यांच्याभोवती हायड्रोजन संरक्षक वायू म्हणून वापरावा लागतो.

कार्बनयुक्त संरक्षक वायू द्रवीकृत खनिज तेल वायू अर्धवट जाळून मिळवितात. अर्धज्वलनामुळे या वायूमध्ये कार्बन मोनॉक्साइड, मिथेन व हायड्रोजन हे घटक वायू निर्माण होतात. हे घटक क्षपणकारक असतात. हायड्रोजनयुक्त संरक्षक वायू अमोनियाच्या अपघटनाने (घटकद्रव्ये अलग करण्याच्या क्रियेने) मिळवितात.

संरक्षक वायू निर्माण करणे, भट्टीत पाठविणे व भट्टीच्या बाहेर पडताना ते जाळून अक्रिय करणे ह्यासाठी स्वतंत्र यंत्रणा असते.

तापमान नियंत्रण : इंधन ज्वलनाच्या भट्ट्यांमध्ये तापमान नियंत्रण ज्वलनाच्या वेगाचे नियंत्रण करुन किंवा निष्कास वायूवर नियंत्रण ठेवून करता येते. 

तापमान मोजण्यासाठी तपयुग्म वापरतात [⟶ तापमापन]. भट्टीतील वायूंमुळे खराब होऊ नये म्हणून तपयुग्माभोवती ॲल्युमिनासारख्या उच्चतापसह पदार्थाचे कवच असते. भट्टी फार मोठी असल्याच एकापेक्षा जास्त तपयग्मे योग्य जागी ठेवून तापमान मोजले जाते. भट्टीतील तप्तवस्तूचे तापमान मोजण्यसाठी प्रकाशीय उत्तापमापक वापरला जातो. तापमान मोजणे व नियंत्रणाचा निर्णय घेणे यांसाठी ⇨ तापनियंत्रक वापतात. तापनियंत्रकांतील नियंत्रण संदेशाप्रमाणे भट्टीत ज्वलनासाठी कमी जास्त इंधन पाठविले जाते.

पहा : ओतका , विद्युत भट्टी.

संदर्भः  1. Bosc, D. M. and others, Ed., A Concise History of Science in India, New Delhi, 1971.

            2. Glinkov, M. A. Glinkov, G. M. Trans. Afanasyev, V. V. A General Theory of Furnaces, Moscow, 1980.

            3. Krivandin, V. A. Markov, B. L. Trans Afanasyev, V. V. Metallurglcal Furnaces, Moscow, 1980.

            4. Trinks. W. Mawhinney, M. H. Industrial Furnaces, 2 Vols., New York, 1967.

           ५. देशमुख, य. वि. इंधने, भट्टया आणि उत्तपमापके, पुणे, १९७३.

देशमुख, य. वि.