rahele_s 6472 اشتراک گذاری ارسال شده در 8 تیر، ۱۳۹۰ تكنولوژي كورة القايي يك تكنولوژي استراتژيك و پركاربرد است كه از جمله در ذوب فلزات با استفاده از انرژي الكتريكي كاربرد دارد. زيربناي صنايع سنگين هر كشور، صنايع ذوب فلزات است. زيربناي صنايع ذوب نيز صنايع كوره سازي است. لذا از اينجا اهميت صنايع كورهسازي به وضوح روشن ميگردد. در گذشته بيشتر از كوره هاي سوخت فسيلي براي ذوب فلزات استفاده ميشد. آلودگي محيط زيست، راندمان پايين، سروصداي زياد، عدم يكنواختي مذاب، عدم توانايي ذوب فلزات ديرگداز و مسائلي از اين قبيل، مشكلاتي بود كه اين كورهها به همراه داشتند. در چند دهة اخير توجه متخصصين و دست اندركاران كورهسازي به استفاده از انرژي الكتريكي در اين زمينه جلب شد و نسل جديدي از كورههاي الكتريكي بهوجود آمد كه از اين ميان به دو مدل از كورههاي ذوب ميتوان اشاره نمود: 1-كورههاي قوس الكتريك 2- كورههاي القايي كورههاي قوس الكتريك براي ذوب فولاد و بهمنظور فولادسازي مورد استفاده قرار ميگيرد كه در اينجا بحث دربارة آن مورد نظر نميباشد. اما دربارة كورههاي القايي و يا بهعبارتي تكنولوژي گرمايش القايي، زمينة بحث بسيار گسترده و عميق است كه درباره آن صحبت خواهد شد. کوره القایی در مقایسه با کوره های سوخت فسیلی دارای مزایای فراوانی از جمله دقت بیشتر، تمیزی و تلفات گرمایی کمتر و ... است. همچنین در کورههایی که در آنها از روشهای دیگري غیر از القاء استفاده میشود، اندازه کوره القایی بسیار بزرگ بوده و زمان راه اندازی و خاموش کردن آنها طولانی است . کوره القایی از نظر افزایش و تقلیل مصرف انرژی نسبت به سایر کوره ها دارای مزایای فراوانی می باشد . این کوره ها در ظرفیتهای مختلف قادر به ذوب از 15 کیلوگرم تا چندین تن می باشد. درکوره القایی هیچ گونه فعل و انفعالی شیمیایی که باعث افزایش ناخالصی و تغییرات ترکیبی مذاب گردد، انجام نمیشود و علاوه بر آن به دلیل عدم استفاده از الکترود نسبت به کوره های قوس الکتریک امکان ورود ناخالصیهای مواد از طریق مکانیکی نیز امکانپذیر نیست و از نظر توزیع حرارت و کنترل ترکیب مطلوب می باشد و از نظر مسائل الکتریکی محدودیتی برای افزایش درجه حرارت ندارند. مزيت ديگري كه كوره القايي دارد اين است كه در آن گاز و شعله اكسيد كننده وجود ندارد اغلب كورهها داراي درپوشي هستند كه تا حد زيادي مانع تماس هوا با داخل كوره شده و لذا احتمال آلودگي و اكسيد شدن و نيز اتلاف مذاب را كه در كورههاي فسيلي مثل كوره اجاقي روباز وجود دارد به حداقل ميرساند. وجود درپوش باعث ميشود كه گرما بهطريق تشعشع از بين نرود. اصولاً كار كوره القايي تشابه زيادي به ترانسفورماتوري دارد كه سيم پيچ اوليه آن كويل كوره و سيم پيچ ثانويه آن بار كوره است. تكنولوژي گرمايش القايي در واقع توليد حرارت توسط ميدان متغير مغناطيسي قوي است كه توسط سيستمهاي مختلفي قابل توليد است. در گذشته اين ميدانها را توسط ژنراتورهاي ديناميكي توليد ميكردند. بدين ترتيب كه يك ژنراتور فركانس متوسط را با يك موتور سه فاز كوپل كرده و با اضافه كردن يكسري خازن در مدار رزونانس، جريانهاي متغيري را در داخل كويل بهوجود ميآوردند. بر اين مبنا حرارت در بار يا قطعه قرارداده شده در كويل ايجاد ميشد. با پيشرفت تكنولوژي "الكترونيك قدرت" و ساخته شدن سوئيچهاي سريع و قوي، نسل جديدي از ژنراتورها بوجود آمد كه اصطلاحاً به آنها ژنراتورهاي استاتيكي گفته ميشود. در اين نوع از ژنراتورها، حركت مكانيكي وجود ندارد. بهاضافه اينكه كنترل قدرت ژنراتور بسيار دقيقتر و كاملتر ميسر خواهد بود. نكتة مهم ديگر اينست كه ساخت كورة القايي يك كار تكنولوژي‌بر بوده و حداكثر 20 الي 30 درصد قيمت تمام شده آن مربوط به مواد بهكار رفته مي‌باشد و مابقي هزينه تكنولوژي است. تعداد دورها در كويل كوره زياد است در حاليكه بار كوره عملاً يك حلقه با مدار كوتاه مي‌باشد، بطوريكه جريان متناوبي كه از كويل عبور ميكند جرياني به مراتب بزرگتر را در بار القا مينمايد. مقاومت بار كوره در مقابل عبور جريان القايي اثر گرمايي قابل توجهي را ايجاد ميكند. همچنين بهعلت قابليت نفوذ مغناطيسي در مواد مغناطيسي اثر حرارتي كمتري پديد ميآيد. حوزه القايي موجود در بار، مانند ترانسفورماتور مخالف جريان وارده است بنابراين بين اين دو يك نيروي دافعه وجود دارد. چون كويل ثابت است بنابراين بار مذاب بايستي حركت كند. اين حركت باعث بهم خوردن مذاب ميشود كه اين مساله خود يكي از امتيازات كوره القايي بهشمار ميرود هر چه فركانس جريان پايين بيايد، عمل همزدن شديدتر خواهد بود كه اين بهخودي خود در حين ذوب موجب يكنواخت شدن شرايط كار از جمله درجه حرارت و تركيب مواد ميگردد، پس با استفاده از كورههاي القايي ميتوان آلياژي از فولاد كه عناصر آلياژي آن متنوع است تهيه كرد. قسمتهای مختلف کوره القایی بهطور کلی قسمتهای مختلف کوره القایی را میتوان به بوته، تاسیسات الکتریکی، تاسیسات خنک کننده، تاسیسات حرکت بوته، محل استقرار کوره و تاسیسات تهویه تقسیم بندی کرد. 1) بوته حاوی اسکلت فلزی کوره، کویل، جداره نسوز، هسته ترانسفورمر و پلات فرم. 2) تاسیسات الکتریکی شامل دژنکتور، سکیونر، ترانسفورماتور، مبدل فرکانس، خازنها، چوکها، کلیدهای کولر، مکندهها و تابلوهای کنترل. همانطور كه اشاره شد عبور جریان از یک سیم پیچ و استفاده از میدان مغناطیسی برای ایجاد جریان در هسته سیم پیچ، اساس کار کوره القایی را تشکیل میدهد. در کوره القایی از حرارت ایجاد شده توسط تلفات فوکو و هیسترزیس برای ذوب فلزات یا هرگونه عملیات حرارتی استفاده میشود. در ابتدا کوره القایی مستقیماً از شبکه قدرت تغذیه میشدند که به نوبه خود گام موفقی در استفاده از توان الکتریکی جهت عملیات حرارتی به حساب میآمد اما از آنجائیکه تلفات فوکو و هیسترزیس با فرکانس نسبت مستقیم دارند و اینکه ابعاد کویل کوره القایی با بالا رفتن فرکانس کاهش مییابد، مهندسین به فکر تغذیه کوره القایی در فرکانسهای بالاتر از فرکانس شبکه قدرت افتادند. اولین قدم در این راه استفاده از فرکانسهای دو برابر و سه برابر که از هارمونیکهای دوم و سوم بدست میآمدند، بود. از لحاظ سیستم قدرت میتوان سیستم کوره القایی را به چهار دسته اساسی تقسیم كرد: الف) سیستمهای منبع کوره القایی در این سیستمها که فرکانس کار آنها بین 50 تا 60 هرتز و 150 تا 540 هرتز میباشد احتیاجی به تبدیل فرکانس نیست و با توجه به فرکانس کار، عمق نفوذ جریان زیاد بوده و حدود 10 تا 100 میلیمتر میباشد. همچنین مقدار توان لازم تا حدود چند صد مگا وات نیز میرسد. ب) سیستمهای موتورـ ژنراتور کوره القایی فرکانس این سیستمها از 500 هرتز تا 10 کیلو هرتز میباشد. در این سیستمها تبدیل فرکانس لازم بوده و این عمل بوسیله ژنراتورهای کوپل شده با موتورهای القایی صورت می پذیرد همچنین در این سیستمها توان به وسیله ماشینهای 500 کیلو وات تامین میگردد و برای بدست آوردن توانهای بالاتر، از سری کردن ماشینها استفاده میشود. عمق نفوذ در این سیستمها به خاطر بالاتر بودن فرکانس نسبت به سیستمهاي منبع، کمتر بوده و در حدود 1 تا 10 میلیمتر است. این هارمونیکها بر خلاف طبیعت مخرب خود در این نوع کاربرد سودمند تشخیص داده شدند. پائین بودن راندمان در استفاده از هارمونیکهای فوق موجب گردید طراحان روش دیگری را مورد استفاده قرار دهند در این مرحله سیستم موتورـ ژنراتور توسعه یافت که با استفاده از این سیستم توانستند فرکانس تغذیه را تا صدها هرتز افزایش دهند. درکوره القایی افزایش فرکانس باعث کاهش عمق نفوذ جریان القایی میگردد لذا در عملیات حرارتی سطحی که سختکاری سطح فلز، مورد نظر میباشد از کوره القایی با فرکانس بالا استفاده میشود. با ورود عناصر نیمه هادی مانند تریستورها، ترانزیستورها و موسفتها به حیطه صنعت محدودیت فرکانس و عدم تغییر آن در تغذیه اين کورهها مرتفع شد. ج) سیستمهای مبدل نیمه هادی کوره القایی در این سیستمها فرکانس در محدوده 500 هرتز تا 100 كيلو هرتز بوده و تبدیل فرکانس به طرق گوناگونی صورت میپذیرد. در این سیستمها از سوئیچهای نیمه هادی استفاده میشود و توان مبدل بستگی به نوع کاربرد آن تا حدود 2 مگا وات میتواند برسد. د) سیستمهای فرکانس رادیویی کوره القایی فرکانس کار در این سیستم در محدوده100 كيلوهرتز تا 10 مگاهرتز میباشد. از این سیستمها برای عمق نفوذ جریان بسیار سطحی، در حدود 1/0 تا 2 میلیمتر استفاده میگردد و در آن از روش گرمایی متمرکز با سرعت تولید بالا استفاده میگردد. 3) تاسیسات خنک کن کوره القایی تاسیسات الکتریکی کوره القایی مثل ترانسفورماتور، خازنها، کلیدهای فشار قوی و تابلو مدار فرمان در محدوده دمايي خاصی میتوانند کار کنند و اگر از حد معینی گرمتر شوند باعث ایجاد مشکلاتی در کوره القایی میگردند، لذا این تاسیسات باید خنک شوند. خنک کردن تاسیسات الکتریکی کوره القایی میتواند با فن، ايرکاندیشن یا کولرگازی صورت گیرد. کویل و بدنه کوره در کوره القایی، پوسته اینداکتور، پوسته خنک کن و گلوئی کوره در کورههای کانالدار نیز باید خنک شوند این قسمتها عموماً با آب خنک میگردند (برخی از کوره های القایی کوچک کانالدار بگونهای طراحی میشوند که تمام قسمتهای فوق الذکر یا قسمتی از آن با هوا خنک میشود) و تاسیسات مخصوصی شامل مبدلهای حرارتی، پمپ، برج خنک کن و غیره را دارا میباشد و معمولاً مقصود از تاسیسات خنک کن همین قسمت است. 4) تاسیسات حرکت بوته کوره القایی تاسيسات حركت بوته برای کوره القایی بزرگ هیدرولیکی و همچنین کوره القایی کوچک مکانیکی یا هیدرولیکی است و شامل جکهای هیدرولیک، پمپ هیدرولیک، مخزن روغن، شیرها، *****ها، دیگر تاسیسات هیدرولیک و میز فرمان هیدرولیک یا سیستمهای چرخ دندهای دستی یا چرخ دندهای موتوردار مي‌باشد. 5) محل استقرار کوره القایی اين قسمت شامل اتاق محل استقرار بوته ، فونداسیون، چاله تخلیه اضطراری، محل استقرار تاسیسات الکتریکی کوره القایی، هیدرولیکی و خنک کن و محل استقرار تابلوهای مدار فرمان، تابلوی کنترل مدار آب و میز فرمان هیدرولیک میباشد. 6) تاسیسات تهویه کوره القایی تاسیسات دوده و غبارگیر، بهخصوص در کوره القایی بزرگ را نیز میتوان از تاسیسات مهم کوره محسوب كرد. هر کدام از شش قسمت فوق مسائل و برنامه تعمیر و نگهداری مخصوص دارد که این برنامه بسته به نوع کوره (با هسته يا كانالدار و بدون هسته)، ظرفیت بوته، فرکانس کوره ( فركانس شبكه، پايين، متوسط و بالا)، سیستم خنک کن کوره، سیستم حرکت بوته و نوع جداره نسوز تفاوتهایی داشته اما در اصول همسانی زیاد وجود دارد. بهطور کلی مسائل مربوط به کورههای القائی بدون هسته و کانالدار از جمله عوامل موثر در کار کوره، چگونگی کنترل خوردگی و سایش و ... با یکدیگر تفاوتهایی دارند لذا بهتر است دراین بررسی هر کدام به صورت جداگانهای مورد مطالعه قرار گیرند..... برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام 1 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده