تولید آهن آلات و مقاطع فلزی توسط کارخانه ها و کارگاه های تولیدی به روش های مختلف و با ابزار و تجهیزات مختلف انجام می شود. روش ذوب از رایج ترین روش های تولید آهن است. کوره نقش مهم و اساسی برای عملیات ذوب دارد. امروزه کوره های مختلفی با ویژگی های متفاوت ساخته شده اند و در صنایع فلزی و فولادی به کار برده می شوند. برای آشنایی با انواع کوره تولید آهن آلات در ادامه مطلب با آهن رسان مرجع قیمت آهن همراه باشید.
از شرکت ها و تولیدکنندگان مطرح و شناخته شده در ساخت و تولید تجهیزات آهن آلات، شرکت دانیلی است. در داخل کشور نیز واحدهای تولیدی زیادی هستند که این تجهیزات را تولید می کنند.
انواع کوره قوس الکتریکی
معمولاً کوره ها از ظرفیت ۱۸۰ تا ۲۰۰ تن فولاد مذاب را پشتیبانی می کنند. در حال حاضر الکترودهایی که در این کوره ها استفاده می شود در حدود ۲۴ اینچ بوده و به زودی تا ۲۸ اینچ را پشتیبانی خواهند کرد. این درحالی است که نیاز به کمترین تجهیزات اضافی باشد. برای دیدن قیمت ورق سیاه کلیک کنید.
در صنعت از کوره های قوس الکتریکی ترانس سه فاز برای تغییر ولتاژ ثانویه استفاده می شود؛ به این ترتیب انرژی مورد نیاز کوره از شبکه برق در سطح مناسب به دست می آید. الکترود چه وظیفه ای دارد؟ الکترودهای استوانه ای گرافیت جامد از قسمت فوقانی کوره به داخل آن آویزان می شود و این الکترود وظیفه هدایت جریان الکتریکی را به درون شارژ دارد.
اولین بار هرولت در سال ۱۸۹۰ کوره را طراحی کرد. او کوره های طراحی شده را با حداقل دو الکترود به کار گرفت. مکانیزم کار در این کوره به این صورت است که ابتدا جریان برق از طریق قوس الکتریکی از یک الکترود به شارژ و بعد از اینکه از شارژ عبور کرد، از الکترود دیگر عبور می کند. انواع کوره تولید آهن آلات بر اساس روش ساخت محصولات و چگونگی تولید حرارت با هم تفاوت هایی دارند.
در ساخت و طراحی انواع کوره، توجه به چند نکته ضروری است. قبل از هر چیز باید بر روی استحکام و طراحی کوره با کمترین تجهیزات نگهداری تمرکز داشت. کوره باید به گونه ای طراحی شود که تحت شرایط دائمی کار دوام بالا داشته باشد.
اخیرا برای ساخت انواع کوره به مواردی همچون داشتن قدرت و ظرفیت بالا و نیاز به شدت جریان کم توجه زیادی شده است. از آنجایی که تولید و به کارگیری انرژی الکتریکی نسبت به منابع انرژی دیگر راحت تر و بهتر است، کوره های الکتریکی مختلفی ساخته شده است. در ادامه چند نوع کوره الکتریکی را معرفی می کنیم.
کوره های مقاومتی
در کوره های مقاومتی با جریان الکتریکی حرارت تولید می شود و با سه روشی که در ادامه معرفی می شود، مواد گرم و ذوب می شوند.
- گرم شدن به شیوه غیرمستقیم:
جریان الکتریکی از میان مقاومت عبور داده شده و حرارتی که تولید می شود در مقاومت شارژ کوره از تشعشع و جایجایی، گرما تولید می کند. از این کوره ها برای انجام عملیات حرارتی و ذوب آهن آلات استفاده می شود.
- گرم شدن به شیوه مستقیم:
در این روش جریان الکتریکی از ترانسفرمر ولتاژ پایین و یا از خلال شارژ یا فولادی که قرار است ذوب شود، عبور داده و موجب گرم شدن شارژ می شود. لازم است بدانید این شیوه برای ذوب آهن آلات چندان مناسب نبوده و معمولاً برای گرم کاری انجام می شود. انواع کوره تولید آهن آلات در کارخانه های مختلف با هم تفاوت دارند.
- گرم شدن به شیوه القایی:
در این روش یک جریان برق از یک میدان مغناطیسی در شارژ القا می شود و باعث ذوب شدن شارژ می شود. این روش به دو نوع زیر تقسیم می شود:
- کوره های القایی فرکانس پایین: در این شیوه مشابه ترانسفورمر عمل می شود. از یک سیم پیچ ثانویه و یک سیم پیچ دارای هسته فولادی مورد استفاده قرار می گیرد.
- کوره های القایی فرکانس متوسط و بالا: در این روش جریان برق با فرکانس های شبکه با سیستم های مبدل تبدیل شده و از میان یک سیم پیچ که به دور بوته پیچیده شده است؛ عبور می کند و موجب ذوب شارژ می شود.
کوره های قوس الکتریکی
در این نوع کوره ها حرارتی که از قوس الکتریکی تولید شده است، به دو روش استفاده می شود.
گرم کردن غیر مستقیم: با ایجاد یک قوس الکتریکی در بین دو یا چند الکترود که در قسمت فوقانی شارژ درون کوره قرار دارد، حرارت تولید شده و از طریق تشعشع به شارژ منتقل می شود و ذوب انجام می شود.
به طور کلی کوره های قوس الکتریکی سه نوع دارند:
- کوره های تک فاز
- کوره های دوفاز
- کوره های سه فاز
کوره های قوس الکتریکی تک فاز شامل کوره غلتکی یا افقی و کوره عملیات خاص می شود. انواع کوره تولید آهن آلات و هزینه ساخت محصول در آن ها را با هم مقایسه کنید.
گرم کردن مستقیم: در این حالت یک قوس الکتریکی در میان شارژ به صورت مستقیم برقرار می شود، حرارتی تولید و باعث ذوب می شود. در این شیوه امکان دارد که الکترود دوم خودشارژ بوده باشد و یک قوس الکتریکی بین الکترود و شارژ برقرار شود. در این روش همچنین می توان یک الکترود در بالای شارژ و یک الکترود در پایین شارژ قرار داد تا یک قوس بین دو الکترود برقرار گردد.
معمولاً کوره قوس الکتریکی شیوه جریان مستقیم با الکترودهای مصرف شونده استفاده می شود. قوس الکتریکی جریان مستقیم از یک کاتد گرافیتی حاصل شده و حرارت کافی را از قوس دریافت و به آند منتقل می کند؛ بنابراین در این حالت آند نقش شارژ کوره را دارد و مکانیزم انتقال حرارت به شکل جابجایی است.
جدول مقایسه خواص فیزیکی سه نوع الکترود
| زینتر شده | کربنی | گرافیتی | مشخصات |
| ۵۰-۷۰ | ۴۰-۶۰ | ۸-۱۴ | مقایسه ویژه الکتریکی mm۲/mΩ |
| ۱.۵ | ۱.۵-۶.۵ | ۱.۵۵-۱.۶ | وزن مخصوص
gr/cm۲ |
| ۷-۱۰ | ۴-۱۱ | ۱۳-۲۸ | شدت جریان قابل عبور مجاز a/cm۲ |
| ۴۵۰ | ۶۵۰ | درجه حرارت اکسید شدن در هوا | |
| >200 | >160 | استحکام فشاری
mg/cm۲ |
|
| ۱۵۰ | ۵-۶ | ‹۱.۵ | درصد خاکستر |
نکته: معمولاً قوس الکتریکی جریان مستقیم پایداری بیشتر و انتقال حرارت بهتری نسبت به روش متناوب دارد. به همین دلیل در فرایندهای متالوژیکی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
نکته: الکترودهای گرافیتی نسبت به مشعل های پلاسما و الکترودهای فلزی خنک شونده با آب، قدرت بیشتر و جریان بیشتری فراهم می کنند. به همین دلیل در عملیات متالوژیکی معمولاً از ترکیب منابع جریان مستقیم و الکترودهای گرافیتی استفاده می شود. در این نوشته انواع کوره تولید آهن آلات را مشاهده نمودید. نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
فرایند ایجاد گرما از طریق انرژی برق
سه روش برای تولید حرارت از انرژی الکتریکی وجود دارد:
- جریان برق از میان یک ماده جامد عبور داده می شود و یک مقاومت الکتریکی بالا ایجاد شده و حرارت تولید می شود. این حرارت را مواد مذاب جذب می کنند و عمل ذوب انجام می شود.
- جریان برق از میان الکترودهایی عبور داده می شود که در داخل کوره نصب شده اند. در این روش توسط قوس الکتریکی حرارت تولید شده و موجب ذوب می شود.
- سطح شارژ در این روش بمباران الکترونی می شود و با تمرکز اشعه الکترونی در یک نقطه از سطح شارژ و برخورد با سطح، شکسته شدن باندهای انرژی و جابه جا شدن الکترون ها در مدار، انرژی زیادی آزاد می شود. انرژی آزاد شده موجب ذوب مواد می شود.
برای کسب اطلاعات کامل درمورد آهن آلات ازجمله قیمت ورق و قیمت میلگرد یا سایر محصولات سایت، با ما در ارتباط باشید.
