An کوره ذوب القاییکوره القایی یک کوره الکتریکی است که از اثر گرمایش القایی مواد برای گرم کردن یا ذوب کردن آنها استفاده میکند. اجزای اصلی کوره القایی شامل حسگرها، بدنه کوره، منبع تغذیه، خازنها و سیستم کنترل است.
اجزای اصلی کوره القایی شامل حسگرها، بدنه کوره، منبع تغذیه، خازنها و سیستم کنترل است.
تحت تأثیر میدانهای الکترومغناطیسی متناوب در کوره القایی، جریانهای گردابی در داخل ماده ایجاد میشوند تا اثرات گرمایش یا ذوب حاصل شود. تحت اثر همزن این میدان مغناطیسی متناوب، ترکیب و دمای ماده در کوره نسبتاً یکنواخت است. دمای گرمایش آهنگری میتواند به ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد و دمای ذوب میتواند به ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد برسد.
کورههای القایی علاوه بر قابلیت گرم کردن یا ذوب شدن در اتمسفر، میتوانند در خلاء و اتمسفرهای محافظ مانند آرگون و نئون نیز گرم یا ذوب شوند تا الزامات کیفی ویژه را برآورده کنند. کورههای القایی مزایای برجستهای در نفوذ یا ذوب آلیاژهای مغناطیسی نرم، آلیاژهای با مقاومت بالا، آلیاژهای گروه پلاتین، آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر خوردگی، مقاوم در برابر سایش و فلزات خالص دارند. کورههای القایی معمولاً به کورههای گرمایش القایی و کورههای ذوب تقسیم میشوند.
کوره الکتریکی که از جریان القایی تولید شده توسط یک سیمپیچ القایی برای گرم کردن مواد استفاده میکند. اگر مواد فلزی را گرم میکنید، آنها را در بوتههای ساخته شده از مواد نسوز قرار دهید. اگر مواد غیرفلزی را گرم میکنید، مواد را در یک بوته گرافیتی قرار دهید. هنگامی که فرکانس جریان متناوب افزایش مییابد، فرکانس جریان القایی نیز به طور متناسب افزایش مییابد و در نتیجه مقدار گرمای تولید شده افزایش مییابد. کوره القایی به سرعت گرم میشود، دمای بالایی دارد، کار با آن و کنترل آن آسان است و مواد در طول فرآیند گرمایش کمتر آلوده میشوند و کیفیت محصول را تضمین میکنند. این کوره که عمدتاً برای ذوب مواد ویژه با دمای بالا استفاده میشود، میتواند به عنوان تجهیزات گرمایشی و کنترلی برای رشد تک بلورها از مذاب نیز مورد استفاده قرار گیرد.
کورههای ذوب به دو دسته کورههای القایی با هسته و کورههای القایی بدون هسته تقسیم میشوند.
کوره القایی هستهدار دارای یک هسته آهنی است که از میان سلف عبور میکند و توسط یک منبع تغذیه فرکانس قدرت تغذیه میشود. این کوره عمدتاً برای ذوب و عایقبندی فلزات مختلف مانند چدن، برنج، برنز، روی و غیره با راندمان الکتریکی بیش از ۹۰٪ استفاده میشود. این کوره میتواند از مواد زائد کوره استفاده کند، هزینههای ذوب پایینی دارد و حداکثر ظرفیت کوره ۲۷۰ تن است.
کوره القایی بدون هسته، هسته آهنی ندارد که از سلف عبور کند و به کوره القایی فرکانس قدرت، کوره القایی فرکانس سه گانه، کوره القایی فرکانس متوسط ژنراتوری، کوره القایی فرکانس متوسط تریستوری و کوره القایی فرکانس بالا تقسیم میشود.
تجهیزات پشتیبانی
تجهیزات کامل کوره القایی فرکانس متوسط شامل: منبع تغذیه و بخش کنترل الکتریکی، بخش بدنه کوره، دستگاه انتقال و سیستم خنک کننده آب است.
اصل عملیاتی
هنگامی که جریان متناوب از سیم پیچ القایی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی متناوب در اطراف سیم پیچ ایجاد می شود و ماده رسانا در کوره تحت تأثیر میدان مغناطیسی متناوب، پتانسیل القایی ایجاد می کند. یک جریان الکتریکی (جریان گردابی) در عمق مشخصی روی سطح ماده کوره تشکیل می شود و ماده کوره توسط جریان گردابی گرم و ذوب می شود.
(1) سرعت گرمایش سریع، راندمان تولید بالا، اکسیداسیون و کربنزدایی کمتر، صرفهجویی در مواد و هزینههای قالب آهنگری
با توجه به اینکه اصل گرمایش القایی فرکانس متوسط، القای الکترومغناطیسی است، گرمای آن در داخل خود قطعه کار تولید میشود. کارگران عادی میتوانند پس از استفاده از کوره الکتریکی فرکانس متوسط، ظرف ده دقیقه به کار آهنگری خود ادامه دهند، بدون اینکه نیازی به کارگران حرفهای کوره باشد که از قبل کارهای سوزاندن و آببندی کوره را انجام دهند. نگران هدر رفتن شمشهای گرم شده در کوره زغال سنگ ناشی از قطع برق یا نقص تجهیزات نباشید.
به دلیل سرعت بالای گرمایش در این روش گرمایش، اکسیداسیون بسیار کمی رخ میدهد. در مقایسه با مشعلهای زغالسنگی، هر تن آهنگری حداقل 20 تا 50 کیلوگرم مواد اولیه فولادی را صرفهجویی میکند و میزان استفاده از مواد اولیه آن میتواند به 95 درصد برسد.
با توجه به گرمایش یکنواخت و اختلاف دمای حداقل بین هسته و سطح، این روش گرمایش، عمر مفید قالب آهنگری را در آهنگری به میزان زیادی افزایش میدهد و زبری سطح آهنگری نیز کمتر از 50 میکرومتر است.
(2) محیط کاری برتر، بهبود محیط کار و تصویر شرکت برای کارگران، بدون آلودگی و مصرف انرژی پایین
در مقایسه با کورههای زغالسنگی، کورههای گرمایش القایی دیگر کارگران را در معرض پخت و دود کورههای زغالسنگی زیر آفتاب سوزان قرار نمیدهند و الزامات مختلف اداره حفاظت از محیط زیست را برآورده میکنند. در عین حال، آنها تصویر بیرونی شرکت و روند توسعه آینده صنعت آهنگری را تثبیت میکنند.
(3) گرمایش یکنواخت، حداقل اختلاف دما بین هسته و سطح، و دقت بالای کنترل دما
گرمایش القایی در داخل قطعه کار گرما تولید میکند و منجر به گرمایش یکنواخت و حداقل اختلاف دما بین هسته و سطح میشود. استفاده از سیستم کنترل دما میتواند به کنترل دقیق دما، بهبود کیفیت محصول و نرخ تایید صلاحیت منجر شود.
فرکانس برق
کوره القایی فرکانس صنعتی، کوره القایی است که از جریان فرکانس صنعتی (50 یا 60 هرتز) به عنوان منبع تغذیه استفاده میکند. کوره القایی فرکانس صنعتی به یک تجهیزات ذوب پرکاربرد تبدیل شده است. این کوره عمدتاً به عنوان کوره ذوب برای ذوب چدن خاکستری، چدن چکشخوار، چدن داکتیل و چدن آلیاژی استفاده میشود. علاوه بر این، به عنوان کوره عایق نیز مورد استفاده قرار میگیرد. به طور مشابه، کوره القایی فرکانس قدرت به عنوان یک جنبه تولید ریختهگری، جایگزین کوره کوپلا شده است.
در مقایسه با کوره القایی کوپلا، کوره القایی فرکانس صنعتی مزایای بسیاری دارد، از جمله کنترل آسان ترکیب و دمای آهن مذاب، میزان کم گاز و آخال در ریختهگریها، عدم آلودگی محیط زیست، صرفهجویی در مصرف انرژی و بهبود شرایط کاری. بنابراین، در سالهای اخیر، کورههای القایی فرکانس صنعتی به سرعت توسعه یافتهاند.
مجموعه کامل تجهیزات کوره القایی فرکانس صنعتی شامل چهار بخش اصلی است.
۱. بدنه کوره
بدنه کوره القایی فرکانس صنعتی برای ذوب چدن از دو کوره القایی (یکی برای ذوب و دیگری برای پشتیبان)، پوشش کوره، قاب کوره، سیلندر روغن کوره کج شونده و دستگاه باز و بسته کننده متحرک پوشش کوره تشکیل شده است.
۲. بخش الکتریکی
بخش الکتریکی شامل ترانسفورماتورهای قدرت، کنتاکتورهای اصلی، راکتورهای متعادل کننده، خازنهای متعادل کننده، خازنهای جبران کننده و کنسولهای کنترل الکتریکی است.
۳. سیستم خنککننده آبی
سیستم آب خنک کننده شامل خنک کننده خازن، خنک کننده سلف و خنک کننده کابل انعطاف پذیر است. سیستم آب خنک کننده از یک پمپ آب، یک مخزن آب در گردش یا برج خنک کننده و شیرهای خط لوله تشکیل شده است.
۴. سیستم هیدرولیک
سیستم هیدرولیک شامل مخزن روغن، پمپ روغن، موتور پمپ روغن، خطوط لوله و شیرآلات سیستم هیدرولیک و سکوی عملیات هیدرولیک است.
فرکانس متوسط
کوره القایی با فرکانس منبع تغذیه در محدوده ۱۵۰-۱۰۰۰۰ هرتز، کوره القایی فرکانس متوسط نامیده میشود و فرکانس اصلی آن در محدوده ۱۵۰-۲۵۰۰ هرتز است. منبع تغذیه کوره القایی فرکانس کوچک خانگی دارای سه فرکانس ۱۵۰، ۱۰۰۰ و ۲۵۰۰ هرتز است.
کوره القایی فرکانس متوسط یک تجهیزات متالورژیکی ویژه مناسب برای ذوب فولاد و آلیاژهای با کیفیت بالا است. در مقایسه با کورههای القایی با نرخ کار، مزایای زیر را دارد:
(1) سرعت ذوب سریع و راندمان تولید بالا. چگالی توان کورههای القایی فرکانس متوسط بالا است و پیکربندی توان به ازای هر تن فولاد حدود 20 تا 30 درصد بیشتر از کورههای القایی فرکانس صنعتی است. بنابراین، در شرایط یکسان، سرعت ذوب کوره القایی فرکانس متوسط سریع و راندمان تولید بالا است.
(2) سازگاری قوی و استفاده انعطافپذیر. هر کوره کوره القایی فرکانس متوسط میتواند فولاد مذاب را به طور کامل تخلیه کند و تغییر درجه فولاد را راحت میکند. با این حال، مایع فولاد در هر کوره کوره القایی فرکانس صنعتی مجاز به تخلیه کامل نیست و بخشی از مایع فولاد باید برای شروع کوره بعدی رزرو شود. بنابراین، تغییر درجه فولاد راحت نیست و فقط برای ذوب یک نوع فولاد مناسب است.
(3) اثر همزن الکترومغناطیسی خوب است. با توجه به اینکه نیروی الکترومغناطیسی تحمل شده توسط مایع فولاد با جذر فرکانس منبع تغذیه نسبت معکوس دارد، نیروی همزن منبع تغذیه فرکانس متوسط کمتر از منبع تغذیه فرکانس قدرت است. برای حذف ناخالصیها، ترکیب شیمیایی یکنواخت و دمای یکنواخت در فولاد، اثر همزن منبع تغذیه فرکانس متوسط نسبتاً خوب است. نیروی همزن بیش از حد منبع تغذیه فرکانس قدرت، نیروی تمیزکاری فولاد روی پوشش کوره را افزایش میدهد که نه تنها اثر تصفیه را کاهش میدهد، بلکه طول عمر بوته را نیز کاهش میدهد.
(4) شروع آسان عملیات. با توجه به اینکه اثر پوستی جریان فرکانس متوسط بسیار بیشتر از جریان فرکانس قدرت است، در هنگام راه اندازی کوره القایی فرکانس متوسط، هیچ الزام خاصی برای جنس کوره وجود ندارد. پس از بارگیری، میتوان آن را به سرعت گرم و داغ کرد. کوره القایی فرکانس صنعتی برای شروع گرمایش به یک بلوک دهانه مخصوص (تقریباً نصف ارتفاع بوته، مانند فولاد ریختهگری یا چدن) نیاز دارد و سرعت گرمایش بسیار کند است. بنابراین، در شرایط کار دورهای، کورههای القایی فرکانس متوسط بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند. یکی دیگر از مزایای راه اندازی آسان این است که میتواند در طول عملیات دورهای در مصرف برق صرفهجویی کند.
دستگاه گرمایش کوره فرکانس متوسط دارای مزایای حجم کم، وزن سبک، راندمان بالا، کیفیت عالی پردازش حرارتی و محیط زیست مطلوب است. این دستگاه به سرعت در حال حذف تدریجی کورههای زغالسنگی، کورههای گازی، کورههای نفتی و کورههای مقاومتی معمولی است و نسل جدیدی از تجهیزات گرمایش فلزی است.
با توجه به مزایای فوق، کورههای القایی با فرکانس متوسط در سالهای اخیر به طور گسترده در تولید فولاد و آلیاژها مورد استفاده قرار گرفتهاند و همچنین در تولید چدن، به ویژه در کارگاه ریختهگری با عملیات دورهای، به سرعت توسعه یافتهاند.
زمان ارسال: ۱۳ مارس ۲۰۲۴
