آشنایی با انواع کوره های برقی

کوره القایی
مقدمه ای بر کوره القایی یک کوره الکتریکی که از اثر گرمایش القایی مواد برای گرم کردن یا ذوب آنها استفاده می کند. جزء اصلی یک کوره القایی یک سیم پیچ القایی ساخته شده از لوله های مسی است. یک ولتاژ متناوب به هر دو سر سیم پیچ القایی اعمال می شود تا میدان های الکترومغناطیسی متناوب ایجاد شود. مواد رسانا در سیم پیچ القایی قرار می گیرند و به دلیل القای الکترومغناطیسی باعث ایجاد جریان های گردابی در مواد می شوند. تحت عمل یک مقاومت، انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی برای گرم کردن مواد تبدیل می شود. بنابراین گرمایش القایی را می توان به عنوان گرمایش با مقاومت حرارتی مستقیم نیز در نظر گرفت.
ویژگی گرمایش القایی این است که توان الکتریکی (توزیع جریان) تبدیل شده در ماده گرم شده بسیار ناهموار است و دارای بزرگترین سطح و کوچکترین مرکز است که به آن اثر پوستی می گویند. به منظور بهبود راندمان گرمایش الکتریکی گرمایش القایی، فرکانس منبع تغذیه باید مناسب باشد. الکتریسیته با فرکانس بالا باید برای کوره های ذوب کوچک یا گرمایش سطحی مواد استفاده شود، در حالی که برق فرکانس متوسط ​​یا توان برای کوره های ذوب بزرگ یا گرمایش با نفوذ عمیق مواد باید استفاده شود. سیم پیچ های القایی بارهایی با اندوکتانس قابل توجهی هستند و ضریب توان آنها به طور کلی بسیار پایین است. به منظور بهبود ضریب توان، سیم پیچ های القایی به طور موازی با خازن های متوسط ​​یا فرکانس بالا که خازن های تشدید نامیده می شوند، متصل می شوند. فاصله بین حلقه حسگر و ماده باید کم باشد. حلقه حسگر باید از لوله‌های مسی مربعی ساخته شود و آب برای خنک‌سازی از درون لوله‌ها جریان داشته باشد. فاصله بین چرخش حلقه حسگر باید تا حد امکان کوچک باشد و عایق نیز باید خوب باشد. دستگاه گرمایش القایی که عمدتاً برای گرمایش و ذوب و ریخته‌گری فولاد، مس، آلومینیوم، روی و غیره استفاده می‌شود، دارای گرمایش سریع، تلفات سوختگی کم، درجه مکانیزاسیون و اتوماسیون بالا است و برای پیکربندی در خطوط تولید اتوماتیک مناسب است.
ویژگی های کوره گرمایش سری کوره القایی
سرعت گرمایش سریع، راندمان تولید بالا، اکسیداسیون و کربن زدایی کمتر، صرفه جویی در هزینه مواد و قالب آهنگری
اصل گرمایش القایی فرکانس متوسط، القای الکترومغناطیسی است و گرمای آن در خود قطعه کار تولید می شود. کارگران معمولی می توانند در مدت ده دقیقه پس از استفاده از کوره برقی فرکانس متوسط ​​برای کار، بدون نیاز به کارگران حرفه ای کوره سوز برای انجام کار کوره سوزی و آب بندی کوره، کار مداوم را بر روی کارهای آهنگری انجام دهند. جای نگرانی در مورد هدر رفتن بیلت های گرم شده در کوره زغال سنگ به دلیل قطع برق یا خرابی تجهیزات وجود ندارد. با توجه به سرعت گرمایش سریع این روش گرمایش، اکسیداسیون بسیار کمی وجود دارد. در مقایسه با کوره های زغال سنگ، هر تن آهنگری حداقل 20-50 کیلوگرم مواد خام فولادی را با نرخ استفاده از مواد تا 95 درصد صرفه جویی می کند. با توجه به حرارت دهی یکنواخت و حداقل اختلاف دما بین هسته و سطح، این روش گرمایش طول عمر قالب آهنگری را از نظر آهنگری بسیار افزایش می دهد و زبری سطح آهنگری نیز کمتر از 50 um است.
محیط کاری عالی، بهبود محیط کار و تصویر شرکت از کارگران، بدون آلودگی و مصرف کم انرژی
در مقایسه با اجاق‌های زغال‌سنگ، اجاق‌های گرمایش القایی دیگر کارگران را در معرض پخت و دود اجاق‌های زغال سنگ در زیر نور آفتاب سوزان قرار نمی‌دهند. آنها بهتر می توانند شاخص ها و الزامات بخش حفاظت از محیط زیست را برآورده کنند و تصویر خارجی شرکت و روند توسعه آینده صنعت آهنگری را ایجاد کنند. گرمایش القایی کم مصرف ترین روش گرمایش در کوره های گرمایش الکتریکی است. توان مصرفی یک تن آهنگری که از دمای اتاق تا 1100 درجه گرم می شود کمتر از 360 درجه است.
گرمایش یکنواخت، حداقل اختلاف دمای سطح هسته، و دقت کنترل دمای بالا.
کوره های گرمایش القایی دارای مزایای اندازه کوچک، وزن سبک، راندمان بالا، کیفیت پردازش حرارتی عالی و محیط مطلوب هستند. آنها به سرعت در حال حذف کوره های زغال سنگ، گاز سوز، نفت سوز و کوره های مقاومت معمولی هستند و نسل جدیدی از تجهیزات گرمایش فلز هستند.
کاربردهای صنعتی کوره های ذوب القایی شامل کوره های بوته ای (کوره های القایی بدون هسته) و کوره های ترانشه ای (کوره های القایی هسته ای) است که در شکل 2 برای ساختار بدنه کوره نشان داده شده است. بوته از مواد نسوز یا فولاد ساخته شده است و ظرفیت آن از چند کیلوگرم تا ده ها تن است. ویژگی ذوب آن این است که مذاب در بوته تحت نیروی الکتریکی قرار می گیرد و سطح مایع حوضچه مذاب را مجبور به برآمدگی می کند و مذاب از مرکز سطح مایع به مناطق اطراف جریان می یابد و باعث جریان دایره ای می شود. این پدیده به عنوان اثر الکتروکینتیک شناخته می شود که می تواند ترکیب مذاب را یکنواخت کند. عیب آن این است که سرباره به سمت حاشیه متمایل شده و پوشش ضعیفی دارد. در مقایسه با کوره خندق ذوب، کوره بوته دارای عملکرد انعطاف پذیر، دمای ذوب بالا، اما ضریب توان کم و مصرف انرژی بالا است. سلف کوره شیار ذوب از یک هسته آهنی، یک حلقه القایی و یک پوشش کوره شیار ذوب تشکیل شده است. شیار ذوب یک یا دو شیار حلقوی نواری است که با مذاب متصل به حوضچه ذوب پر شده است. در اصل، یک کوره ترانشه را می توان به عنوان یک ترانسفورماتور هسته آهنی با تنها یک دور سیم پیچ در مدار ثانویه و اتصال کوتاه در نظر گرفت. جریان القایی از طریق مذاب در شیار مذاب جریان می یابد و در نتیجه تبدیل الکتروترمال به دست می آید.
در حین تولید، پس از ذوب هر کوره فلز، حوضچه مذاب را نمی توان تخلیه کرد، در غیر این صورت به راحتی خشک می شود. لازم است بخشی از مذاب به عنوان مذاب شروع برای کوره بعدی حفظ شود. دمای شیار مذاب بالاتر از حوضچه مذاب است و همچنین در برابر آبشستگی جریان مذاب مقاومت می کند. بنابراین آستر کوره شیار مذاب به راحتی آسیب می بیند. برای تسهیل تعمیر و نگهداری، سلف کوره های مدرن به صورت مجموعه ای برای تعویض آسان ساخته می شود. ظرفیت کوره ذوب از چند صد کیلوگرم تا بیش از صد تن است. کوره ترانشه برق فرکانس برق را تامین می کند. به دلیل استفاده از هسته آهنی ساخته شده از ورق های فولادی سیلیکونی به عنوان مسیر مغناطیسی، راندمان الکتریکی و ضریب توان بالاست. کوره خندق ذوب عمدتاً برای ذوب چدن، مس، روی، برنج و غیره استفاده می شود. همچنین می توان از آن به عنوان یک کوره ذوب مخلوط برای ذخیره و گرم کردن مذاب استفاده کرد.