انواع کوره در صنعت نسوز
مواد نسوز چیست؟ دیرگداز ها موادی با نقطه ذوب و نقطه ی خمیری شدن زیادند که قادر به حفظ خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی در دمای بالا هستند. دیرگدازها بر اساس ترکیبات شیمیایی به ترکیبات…
مواد نسوز چیست؟
دیرگداز ها موادی با نقطه ذوب و نقطه ی خمیری شدن زیادند که قادر به حفظ خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی در دمای بالا هستند. دیرگدازها بر اساس ترکیبات شیمیایی به ترکیبات اسیدی (SiO2)، قلیایی (MgO) و خنثی (Al2O3) و بر اساس شکل ظاهری به انواع شکل دار و بی شکل طبقه بندی میشوند. این مواد در صنایع گوناگونی از قبیل شیشه، سیمان، فولاد، نفت و سرامیک به طور گسترده کاربرد دارند.
کوره ذوب به چه گفته می شود؟
کوره ذوب وسیله ای است که با ایجاد حرارت بالا و در زمان مناسب برای ذوب فلزات و آلیاژها بکار میرود. عملکرد کوره های صنعتی متأثر از نوع دیرگداز هایی است که در ساخت آن به کار رفته است. نوع دیرگداز مصرف شده و نحوه ی نصب صحیح آن از جمله ی عوامل مهمی است که در طول عمر مفید و بازده یک کوره تاثیر به سزایی دارد.
انواع کوره های ذوب و ریخته گری
• کوره بلند
• کوره های القائی
• کوره های بوته ای
• کوره های تشعشعی
• کوره های قوس الکتریکی
• کوره های کوپل
کوره بلند
کوره بلند، کوره ای است عمودی، که در کارخانه های ذوب فلز برای استخراج فلز، به ویژه آهن، از سنگ معدنی استفاده میشود. به عبارتی محصول کوره بلند آهن خام سفید یا خاکستری است. این آهن به دلیل ناخالص بودن و شکنندگی زیاد به طور مستقیم در صنعت قابل استفاده نیست و نیازمند به فرآوری بعدی است.
سوخت مناسب کوره بلند سوختی است که هم درجه حرارت را تأمین کند و هم موجب احیای سنگ معدن آهن گردد. این سوخت‌ها باید ارزش حرارتی زیادی داشته باشد. همچنین ضمن سوختن به هم نچسبد و بتواند گازها را از بین خود عبور دهد و عمل احتراق را تسهیل کند. برای این منظور کک بهترین سوخت برای کوره های بلند است.
مزایای کوره بلند
• راندمان بالا
• پیوستگی تولید
• تغذیه مداوم
• هزینه پایین تولید
کوره قوس الکتریکی
کوره قوس الکتریکی، ابزاری مهم جهت ذوب قطعات آهنی و غیر آهنی با سرعتی بالاست. این کوره بر مبنای ذوب بار کوره توسط قوس الکتریکی ایجاد شده بین الکترودهای گرافیتی و بار فلزی عمل میکند. کوره های قوس الکتریکی کوره هایی مانند یک حمام بزرگ و کم عمق با بدنه فلزی است که با مواد نسوز مقاوم در برابر حرارت پوشانده شده اند و مواد فلزی در آن به وسیله یک قوس الکتریکی ذوب میشود. دمای این کوره ها 1600 و در بعضی موارد در کوره های آزمایشگاهی به 3000 درجه سانتیگراد میرسد.
نرخ تولید بالا و قدرت ایجاد حرارت زیادی که کوره قوس الکتریکی دارد، سبب شده تا نقش پر رنگی در صنایع ذوب ایران و جهان داشته باشد. از مهمترین عوامل بالا بودن بازده در این کوره ها میتوان به اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره، شارژ مناسب، اپراتوری صحیح و وضعیت جداره نسوز اشاره کرد. از جمله مواردی که امروزه با کمک کوره قوس الکتریکی تولید میشود شامل طیف وسیعی از گرید های فولاد، ناودانی، میله، تسمه و… است.
کوره القایی
کوره القایی نوعی دستگاه الکتریکی است که با اعمال میدان الکترومغناطیسی از طریق سیم پیچ مسی با افزایش فرکانس و جریان دمای قطعات را به سرعت بالا برده و آنها را به حالت مذاب در می آورد. روش کار کوره های القایی بدین صورت است که با استفاده از برق شهری، فرکانس و جریان برق زیادی در آن ایجاد میشود این جریان به سیم پیچ کوره اعمال شده و با عبور از آن باعث ایجاد میدان مغناطیسی در وسط کویل میگردد. در صورتیکه در وسط سیم پیچ کوره جسمی هادی مانند فولاد قرار گیرد میدان مغناطیسی ایجاد شده سبب القای جریان گردابی در این اجسام میشود و این جریان های القایی سبب گرم شدن جسم میشود. کوره های القایی به دو دسته هسته دار و بدون هسته تقسیم میشود. در کوره های هسته دار سیم پیچ کوره به دور یک هسته ی آهنی لایه لایه که به بدنه کوره متصل است پیچیده میشود اما کوره های بدون هسته دارای یک بوته دیرگداز هستند که یک کویل مسی مجهز به سیستم خنک کننده آب گرد با قابلیت هدایت زیادبه دور آن پیچیده شده است. در کوره های بدون هسته با تغییر داد فرکانس، انرژی لازم برای ذوب را میتوان در مقادیر مختلفی تنظیم نمود.کوره های القایی مزایای فراوانی دارند از جمله آنها میتوان به راندمان و سرعت گرمایش بسیار بالا و همچنین عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد. همچنین کوره های القایی باعث الودگی محصول (فلز تولیدی) نمیشوند.
کوره های بوته ای
کوره‌های بوته‌ای ساده‌ترین و قدیمی ترین نوع کوره ها است که به منظور ذوب فلزات در کارخانه های بزرگ و کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. اجزای تشکیل دهنده ی کوره های بوته ای شامل: بدنه ی فلزی، صفحه فلزی کف کوره، دریچه زیر کوره، دیواره نسوز، بوته، مشعل و ونتیلاتور است. به طور کلی در این نوع از کوره ها از یک بوته نسوز استفاده می‌کنند که حاوی بار فلزی است. شارژ از طریق انتقال گرما و از طریق دیواره‌های بوته گرم میشود. سوخت گرمایشی معمولاً کک، گازوئیل یا برق است. جنس بوته ها بسته به نوع فلزی مورد نظر میتواند به چند دسته ی بوته های آهنی خالص، گرافیتی، فولادی شاموتی و سیلیکون کاربیدی تقسیم بندی شود.
کوره تشعشعی
کوره‌های تشعشعی در صنعت به کوره‌هایی گفته میشود که بین محصول و مواد شارژ تماس احتراق مستقیم برقرار میکند و حرارت از سه طریق، جابجایی، هدایت و تشعشع به مذاب میرسد. این کوره ها معمولا به صورت ثابت و دوار در صنعت مورد استفاده هستند. عملکرد کوره های نوع دوار به این صورت است که کوره در حین عملیات ذوب دوران و چرخش دارد. کوره های تشعشعی برای ذوب فلزات غیر آهنی از جمله آلومینیوم مورد استفاده قرار میگیرد در این کوره ها مشعل یا محفظه احتراق دریک سمت کوره و دودکش درسمت دیگر آن قرار دارد. شارژ از طریق درب و در بعضی موارد از سقف کوره انجام‌پذیر است.سوخت این کوره ها میتواند مایع (گازوئیل) و گاز باشد. از جمله مزیت های این کوره میتوان به امکان پذیر بودن تهیه مذاب در مقادیر زیاد، بخش همسان درجه حرارت و همچنین امکان ذوب قطعات بزگ بدون نیاز به خردایش اولیه اشاره کرد.
کوره های کوپل
متداول ترین کوره برای ذوب چدن ها کوره کوپل است. بدنه این کوره از یک استوانه فولادی که درون آن از مواد نسوز پوشانده شده است تشکیل شده است و از آن دسته کوره هایی است که سوخت به طور مستقیم با شارژ در تماس است. سوخت این کوره ها اغلب کک است. سرعت ذوب در این کوره ها بین ۱ تا ۳۰ تن در ساعت متغیر است. نحوه کار با این کوره شباهت زیادی با کوره بلند دارد اما با این تفاوت که در کوره بلند برای احیای سنگ معدن آهن استفاده میشود.
کوره های کوپل
• نرخ ذوب بالا
• کاربرد گسترده به منظور ذوب چدن
• هزینه های عملیاتی نسبتا کم.
• سهولت کار
• امکان کنترل دما
• راندمان بالا
