کوره القایی؛ فناوری نوین در ذوب فلزات با راندمان بالا
امروزه برای ذوب فلزات و برخی دیگر از مواد فلزی از کوره القایی استفاده میکنند. بعد از استخراج آهن، برای ذوب کردن آن نیز از این کوره‌ها استفاده خواهد شد. معمولاً این دستگاه به روش‌های مختلفی به ذوب مواد و عملیات حرارتی فلزات می‌پردازد. اما میتوان گفت یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین روش‌های استفاده از آن، گرمایش القایی است. به عبارت دیگر این کوره با استفاده از گرمایش القایی به ذوب فلزات و محصولات می‌پردازد. این روش ذوب همانند روش نورد گرم و سرد است.
اما به دلیل ذوب فلزات از روش نورد گرم استفاده میشود. روش گرمایش القایی به گونه ای است که افراد مواد و فلزات را از طریق الکترومغناطیس حرارت می‌دهند و گرم میکنند. سپس به ذوب آن‌ها با استفاده از این وسیله می‌پردازند. اما یکی از نکات بسیار مهم برای ذوب فلزات با استفاده از این دستگاه این است که تمامی‌مواد و فلزات که رسانای الکتریکی هستند، با استفاده از این روش ذوب می‌شوند.( تف جوشی یا زین ترینگ چیست؟ )
اهمیت و نقش کوره در صنعت فولاد
در روش گرمایش القایی، ذوب فلزات با استفاده از کوره القایی در کوتاه ترین زمان ممکن انجام میشود و فلزات به سرعت گرم می‌شوند. بنابراین یکی از مهم‌ترین مزایای این روش در استفاده از این کوره عملکرد کوتاه مدت آن است. علاوه‌بر این میتوان گفت مواد و فلزاتی که فرومغناطیسی بیشتری داشته باشند و از خواص بیشتری برخوردار باشند، گرمای بیشتری می‌بینند. همچنین فلزات و موادی که دارای جریان‌های مختلف از جمله گردابی هستند، میزان حرارت بسیار تولید میکنند و تلفات مختلف از جمله الکتریکی در چنین فلزات بسیار زیاد و گسترده است. از طرفی می‌دانیم که هرچه فرکانس این جریان‌ها بیش تر باشد، گرمای آن‌ها و حرارت بیشتر خواهد بود و بالعکس.
اما به‌طور کلی میتوان گفت امروزه اکثر افراد با استفاده از این کوره به ذوب فلزات مختلف که دارای رسانای الکتریکی هستند، می‌پردازند. چراکه این دستگاه از مزایا و کاربردهای بسیاری برخوردار است. بنابراین در ادامه با قابلیت و کاربردهای مختلف آن بیش تر آشنا می‌شویم.
مزایا و کاربردهای کوره
یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین مزایای این کوره، اپراطور بسیار ساده آن است؛ چراکه این دستگاه دارای بخشی است که به‌طور کامل میتواند به کنترل الکتریکی بپردازد. علاوه‌بر این آلودگی و اکسیداسیون در استفاده از این دستگاه بسیار کم است. چراکه هیچگونه شعله و یا گازی هنگام استفاده از آن برای ذوب فلزات وجود ندارد. از دیگر مزایا و فواید استفاده از کوره القایی برای ذوب فلزات می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- دقت و تمیزی در استفاده از این دستگاه بسیار زیاد است و تلفات گرمایشی آن کم است.
- این کوره در افزایش و کاهش مصرف انرژی نقش گسترده دارد. به عبارت دیگر میتوان گفت نسبت به دیگر کوره‌ها از این جهت مزایای فراوانی دارد.
- این کوره دارای اندازه، قابلیت و ظرفیت‌های مختلف و بزرگ است. بنابراین از ۱۵ کیلوگرم فلز تا چند تن فلز را میتواند حرارت دهد و ذوب کند.
- محیط و مکان تحت کنترل می‌بایستی آلودگی و آلاینده‌هایی که در فضا وجود دارد، از بین ببرد. چراکه از بین بردن آلودگی‌ها میتواند از تغییر ترکیب مواد جلوگیری کند.
علاوه‌بر مزایایی که بیان کردیم، این دستگاه دارای کاربرد و قابلیت‌های دیگر نیز می‌باشد. بنابراین مهم‌ترین کاربردهای آن عبارت اند از :
- کنترل درجه حرارت هنگام ذوب مواد و فلزات به طور دقیق انجام میشود.
- این دستگاه فضای بسیار کمی‌را اشغال می‌کند.
- عملکرد این دستگاه در تغذیه و تخلیه بسیار ساده است.
- سرعت عمل ذوب فلزات با استفاده از این دستگاه بسیار بالا است. بنابراین نیاز به ذوب اولیه و گرم کردن فلزات قبل از شروع کار نیست.
- این کوره به دلیل اینکه داخل فلزات می‌چرخد، میتواند آلیاژ‌های مناسب و یکنواخت طراحی و تولید کند.
- امکان طراحی و ذوب مواد و فلزات در ظرفیت و اندازه‌های مختلف با استفاده از این دستگاه وجود دارد.
- کوره القایی هیچگونه آلودگی و آلاینده برای محیط زیست ایجاد نمی‌کند و ... .
عملکرد کوره القایی چگونه است؟
همان‌طور که می‌دانیم عملکرد کوره القایی با استفاده از برق شهری و مبدل فرکانس شروع میشود. بنابراین با استفاده از این برق و مبدل، میزان آمپر و فرکانس مشخص و معین میشود.
پس از تعیین میزان آمپر و فرکانس این جریان به سیم پیچ کوره القایی اعمال میشود. در نتیجه این جریان‌ها سبب ایجاد عمل مغناطیسی میشود. معمولاً اجسام و فلزات را وسط سیم پیچ کوره القایی قرار می‌دهند. به همین منظور علاوه‌بر ایجاد میدان مغناطیسی، القای جریان گردابی نیز ایجاد میشود. لذا جریان و القایی که به وجود می‌آید، سبب حرارت دیدن و گرم شدن فلزات و اجسام میشود. در نتیجه فلزات ذوب می‌شوند و در حد تبخیر نیز پیش می‌روند. اما یکی از نکات بسیار مهم و قابلیت‌های بسیار خوب کوره القایی این است که تغییر فرکانس، آمپر و قدرت کوره میتواند سبب استفاده از این دستگاه با کاربردهای مختلف شود.
علاوه‌بر این کوره القایی دارای تأسيسات و تجهیزات مختلف می‌باشد که هر یک از آن‌ها عملکرد مخصوص به خود را دارند. مهم‌ترین تأسيسات و تجهیزات عبارتند از: تأسيسات خنک‌کننده، تأسيسات الکتریکی، بوته و تأسيسات حرکت آن، تجهیزات تهویه هوا، محل قرارگیری کوره، دستگاه و… هر یک از این تجهیزات و تأسیسات دارای عملکرد و ویژگی‌های مخصوص هستند. بنابراین افراد بهتر است هنگام انتخاب و خرید این نوع کوره به برند و کیفیت تجهیزات توجه بسیاری داشته باشند. همچنین از میان انواع مختلف کوره‌ها به ترین و با کیفیت‌ترین محصولات را انتخاب و خریداری کنند. چرا که اینگونه می‌توانند فعالیت‌های مدنظر خود را به خوبی انجام دهند.
خصوصیات کوره القایی
این نوع کوره که به‌عنوان کوره الکتریکی نیز شناخته شده است، نظر و توجه بسیاری از افراد را به سمت خود جلب کرده است. چراکه از خصوصیات و ویژگی‌های منحصربه‌فردی برخوردار است. یکی از مهم‌ترین خصوصیات این کوره راندمان بسیار بالای آن نسبت به دیگر کوره‌ها است. به عبارت دیگر میتوان گفت راندمان این دستگاه تقریباً ۷۵ درصد است و نسبت به دیگر کوره‌ها بسیار بیش تر است.
علاوه بر این دیگر خصوصیات کوره القایی عبارت اند از:
- گرم شدن سریع این دستگاه بدون نیاز به پیش گرم شدن. از طرف دیگر میتوان گفت این محصول را میتوان به راحتی و با سرعت بسیار بالا خاموش و دوباره راه‌اندازی کرد.
- این کوره هیچگونه آلودگی و آلاینده ای ندارد. بنابراین یکی از دیگر خصوصیات بسیار خوب آن نسبت به دیگر کوره‌ها عدم وجود آلودگی در پروسه‌های تولید است.
- این دستگاه را تولیدکنندگان می‌توانند به دلخواه از چند کیلو تا چند تن طراحی و تولید کنند.
- کسانی که از این کوره استفاده میکنند می‌توانند با توجه به نقطه ذوب فلزات، دمای مناسب آن را تنظیم کنند. چراکه این گونه علاوه‌بر تنظیم دمای مناسب و تهویه فضا، از مصرف انرژی بیش از حد نیز جلوگیری میشود.
بررسی دقیق‌تر کوره
از آنجایی که استفاده از این کوره نیاز به شرایط و قوانین خاصی دارد، تولیدکنندگان برای بهبود شرایط کوره فعالیت‌های مختلفی انجام می‌دهند. به‌عنوان مثال آن‌ها با تغییر ساختار کوره و تعویض لوله‌های مسی به بهبود شرایط دمایی و نقطه ذوب فلزات کمک میکنند. به عبارت دیگر آن‌ها برای انجام این کار لوله‌های مسی این دستگاه را بزرگ‌تر میکنند. اگرچه تعویض و تغییر در ساختار دستگاه میتواند سبب عملکرد و کارایی بهتر آن شود، اما میتوان گفت تعویض لوله‌ها با قیمت بیش تری انجام میشود. در نتیجه افراد می‌توانند با پرداخت هزینه بیش تر به ترین محصول را انتخاب و فعالیت‌های خود را به خوبی انجام دهند.
جمع‌بندی
با توجه به بررسی‌های انجام شده در مورد کوره القایی و عملکرد آن در فرآیند ذوب فلزات، به‌وضوح میتوان دریافت که این دستگاه یکی از پیشرفته‌ترین و به‌صرفه‌ترین تجهیزات در صنایع متالورژی، به‌ویژه صنعت فولاد است. این کوره با استفاده از گرمایش القایی، نه تنها ذوب فلزات رسانای الکتریکی را در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام می‌دهد، بلکه به دلیل عدم تولید شعله، آلودگی محیطی بسیار ناچیزی دارد و یکی از گزینه‌های سازگار با محیط‌زیست محسوب میشود. قابلیت تنظیم دما، کنترل دقیق فرآیند ذوب، مصرف بهینه انرژی، راندمان بالا، ظرفیت‌های متنوع، و عدم نیاز به پیش‌گرمایش از ویژگی‌های ممتاز این نوع کوره هستند. همچنین تجهیزاتی چون سیستم‌های خنک‌کننده، تهویه، و کنترل‌های پیشرفته، آن را به ابزاری مدرن و کارآمد برای صنایع گوناگون تبدیل کرده‌اند.
از آنجا که توسعه صنعت نیازمند افزایش بهره‌وری و کاهش تلفات انرژی است، استفاده از کوره القایی نه تنها باعث ارتقای کیفیت فرآیندهای تولید میشود، بلکه به‌طور چشمگیری در کاهش هزینه‌های تولید نیز مؤثر خواهد بود. به همین دلیل، این فناوری در آینده‌ای نه‌چندان دور نقش کلیدی‌تری در خطوط تولید فلزات ایفا خواهد کرد و جایگاه خود را در صنایع سنگین بیش از پیش تثبیت خواهد نمود.
