مقاله 18 : کوره القایی

قاسم معتمدی

عضو جدید
کوره های ذوب القایی در ظرفیتهای 5 - 10 - 20 - 50 - 100 - 200 - 300 - 500 کیلوگرم

اپراتوري بسيار ساده بعلت وجود بخش كنترل كامل الكترونيك

-
عدم آلودگي و اكسيداكسيون بار به علت عدم وجود گاز و شعله اكسيدكننده

-
شروع به كار سريع و عدم نياز به پيش گرم يا ذوب اوليه

-
سرعت بالاي انجام عمليات در مقايسه با ساير كوره ها

-
راندمان بسيار بالاترنسبت به كوره هاي سوختي

-
قابليت تهيه آلياژهاي يكنواخت به علت چرخش داخل مذاب

-
قابليت تهيه و نگهداري ذوب در ظرفيت هاي مختلف

-
سادگي عمل تغذيه و تخليه

-
امكان كنترل دقيق درجه حرارت

-
قابليت ذوب قراضه

-
اشغال فضاي كمتر نسبت به ساير كوره ها

-
عدم تاثير بر آلودگي محيط زيست
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 بوضوح روشن مي گردد.
در گذشته بيشتر از كوره هاي سوخت فسيلي براي ذوب فلزات استفاده مي شد . آلودگي محيط زيست، راندمان پايين، سروصداي زياد، عدم يكنواختي مذاب، عدم توانايي ذوب فلزات ديرگداز و مسائلي از اين قبيل، مشكلاتي بود كه اين كوره ها به همراه داشتند.
در چند دهة اخير توجه متخصصين و دست اندركاران كوره سازي به
استفاده از انرژي الكتريكيدر اين زمينه جلب شد و نسل جديدي از كوره هاي الكتريكي بوجود آمد كه از اين ميان به دو مدل از كوره هاي ذوب مي توان اشاره نمود:

1-كوره­هاي
قوس الكتريك

2- كوره­هاي القايي

كوره هاي قوس الكتريك براي ذوب فولاد و به منظور فولادسازي مورد استفاده قرار مي­گيرد كه فعلاً بحث دربارة آن مورد نظر نيست. اما دربارة كوره هاي القايي و يا به عبارتي تكنولوژي گرمايش القايي، زمينة بحث بسيار گسترده و عميق است كه مختصري درباره آن صحبت مي­كنيم:

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 مي كردند. بدين شكل كه يك ژنراتور فركانس متوسط را با يك موتور سه فاز كوپل مي كردند و با اضافه كردن يكسري خازن در مدار رزونانس، جريان­هاي متغيري را در داخل كويل گرمكن بوجود مي آوردند. بر اين مبنا حرارت در قطعة قرارداده شده در كويل بوجود مي آمد.

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 ژنراتورها حركت مكانيكي وجود ندارد. به­اضافه اينكه كنترل قدرت ژنراتور بسيار دقيقتر و كاملتر ميسر است.

نكتة مهم ديگر اينست كه ساخت كورة القايي يك كار تكنولوژي‌بر است.حداكثر 20 الي 30 درصد قيمت يك كوره, مواد به كار رفته در آن مي‌باشد و بقيه قيمت تكنولوژي آن است. به همين دليل است كه تكنولوژي آن را به ما نمي‌فروشند. البتهدولت ارزش اين تكنولوژي را درك نمي­كند و براي وام گرفتن، تنها ملك و زمين را به عنوان وثيقه قبول دارند و تكنولوژي را كه 50 ميليون دلار ارزش دارد به عنوان وثيقه قبول ندارند و براي آن ريالي ارزش قائل نيستند.
اهميت اين تكنولوژي در اين مطلب نهفته است كه زير بناي بسياري از تكنولوژيها و صنايع مي باشد و به عبارتي اكثر صنايع سنگين به نوعي به اين تكنولوژي وابسته اند. مطلب دوم اينكه اين تكنولوژي خود بسترساز بسياري از تكنولوژيهاي ديگر است كه به نوبة خود براي كشور مفيد خواهند بود. با توجه به نياز كشور به اين تكنولوژي به نظر مي رسد مي بايد نظر مسئولين مربوطه نسبت به اين صنعت بيشتر جلب گردد تا در آينده بتوانيم شاهد شكوفايي و رشد و ترقي روزافزون اين تكنولوژي در كشور باشيم.





مزاياي كوره هاي القايي نسبت به ساير كوره ها
- اپراتوري بسيار ساده بعلت وجود بخش كنترل كامل الكترونيك
- عدم آلودگي و اكسيداكسيون بار به علت عدم وجود گاز و شعله اكسيدكننده
- شروع به كار سريع و عدم نياز به پيش گرم يا ذوب اوليه
- سرعت بالاي انجام عمليات در مقايسه با ساير كوره ها
- راندمان بسيار بالاترنسبت به كوره هاي سوختي
- قابليت تهيه آلياژهاي يكنواخت به علت چرخش داخل مذاب
- قابليت تهيه و نگهداري ذوب در ظرفيت هاي مختلف
- سادگي عمل تغذيه و تخليه
- امكان كنترل دقيق درجه حرارت
- قابليت ذوب قراضه
- اشغال فضاي كمتر نسبت به ساير كوره ها
- عدم تاثير بر آلودگي محيط زيست
 
آخرین ویرایش:

قاسم معتمدی

عضو جدید
كوره هاي القايي

كوره هاي القايي

كوره هاي القايي
كوره هاي القايي در مقايسه با كوره هاي سوخت فسيلي داراي مزاياي فراواني از جمله دقت بيشتر ، تميزي و تلفات گرمايي كمتر و ... است . همچنين در كوره هايي كه در آنها از روشهاي ديگر ، غير القاء استفاده مي شود ، اندازه كوره بسيار بزرگ بوده و در زمان راه اندازي و خاموش كردن آنها طولاني است .
عبور جريان از يك سيم پيچ و استفاده از ميدان مغناطيسي براي ايجاد جريان در هسته سيم پيچ ، اساس كار كوره هاي القايي را تشكيل مي دهد . در اين كوره ها از حرارت ايجاد شده توسط تلفات فوكو و هيسترزيس براي ذوب فلزات يا هرگونه عمليات حرارتي استفاده مي شود .
نخستين كوره القايي كه مورد بهره برداري قرار گرفت از شبكه اصلي قدرت تغذيه ميشد و هيچگونه تبديل فركانسي صورت نمي گرفت . با توجه به اينكه افزايش فركانس تغذيه كوره موجب كاهش ابعاد آن و بالا رفتن توان (تلفات) مي شود ، براي رسيدن به اين هدف ، در ابتدا منابع تغذيه موتور ژنراتوري مورد استفاده واقع گرديد .
هر چند با اين منابع مي توان فركانس را تا حدودي بالا برد ، ولي محدوديت فركانس و عدم قابليت تغيير آن و در نهايت عدم تطبيق سيستم تغذيه با كوره ، دو عيب اساسي اين سيستمها به شمار ميرفت . با توجه به اين معايب ورود عناصر نيمه هادي به حيطه صنعت موجب گرديد منابع تغذيه استاتيك جايگزين منابع قبلي شوند .
در سال 1831 ميلادي مايكل فارادي (Faraday) با ارائه اين مطلب كه اگر از سيم پيچ اوليه اي جريان متغيري عبور كند ، در سيم پيچ ثانويه مجاورش نيز جريان القاء ميشود ، تئوري گرمايش القايي را بنا نهاد . علت اصلي اين پديده القاء ، تغييرات شار در مدار بسته ثانويه است كه از جريان متناوب اوليه ناشي ميشود . نزديك به يكصد سال اين اصل در موتورها، ژنراتورها ، ترانسفورماتور ها ، وسايل ارتباط راديويي و ... بكار گرفته مي شد و هر اثر گرمايي در مدارهاي مغناطيسي به عنوان يك عنصر نا مطلوب شناخته مي شد .
در راستاي مقابله با اثرات حرارتي در مدارهاي مغناطيسي و الكتريكي از سوي مهندسين گامهاي موثري برداشته شد . آنها توانستند با مورق نمودن هستهِ مغناطيسي موتورها و ترانسفورماتورها ، جريان فوكو(Eddy Current) را كه عامل تلفات حرارتي بود مينيمم نمايند .
به دنبال آزمايشات فارادي ، قوانين متعددي پيشنهاد شد . قوانين لنز (Lenz) و نيومن (Neuman) نشان دادند كه جريان القاء‌ شده با شار القايي مخالفت كرده و به طور مستقيم با فركتنس متناسب مي باشد . فوكو (Focault) در سال 1863 در مقاله اي تحت عنوان "القاء جريان در هسته" (The Induction Of Current in Cores) كه توسط هويسايد (Heviside) منتشر گرديد نظريه اي راجع به جريان فوكو ارائه داد و در رابطه با انتقال انرژي از يك كويل به يك هسته توپر بحث نمود . علاوه بر افراد فوق ، تامسون (Thomson) نيز در ارائه نظريه گرمايش از طريق القاء سهم بسزايي داشت .
در اواخر قرن نوزدهم استفاده از تلفات فوكو و هيسترزيس به عنوان منبع گرمايش القائي از طرف مهندسين مطرح شد . همچنين در اوايل قرن اخير در كشورهاي فرانسه ، سوئد و ايتاليا بر اساس استفاده از خازنهاي جبران كننده توان راكتيو پيشنهاداتي براي كوره هاي القايي بدون هسته ارائه شد . در اين پيشنهادات بيشتر ذوب فلزات در فركانسهاي مياني مورد نظر بود .
دكتر نورث روپ (Northrup) ايده كوره با فركانس مياني را براي موارد صنعتي گسترش داد . در روزهاي نخستين ، بر اثر نبود امكانات از جمله خازنهاي با ظرفيت كافي و قابل اطمينان ، توسعه و پيشرفت متوقف شد . بعدها در سال 1927 كمپاني كوره هاي الكتريكي (Electrical Furnace CO. [EFCO.]) نخستين كوره الكتريكي با فركانس مياني را در شفيلد انگلستان و به منظور آهنگري و گرمادهي موضعي فلزات جهت اتصال به يكديگر ، نصب كرد .
بعد از اين ، تعداد و اندازه اين كوره ها رو به افزايش گذاشته است . لازم به ذكر است كه مزيتهاي ديگر كوره هاي القايي همچون دقت زياد براي گرم كردن تا عمق مورد نظر و حرارت دادن نواحي سطحي در طي پيشرفتهاي بعدي ( در سالهاي جنگ جهاني دوم ) بيشتر آشكار شد . در گرمايش القايي عدم نياز به منبع خارجي گرم كننده ، تلفات گرمايي كمتر شده و تميزي شرايط كار تامين ميگردد . در اين روش همچنين نيازي به تماس فيزيكي بار و كويل نبوده و علاوه بر اين چگالي توان بالا در مدت زمان گرمايش كم به آساني قابل دسترس مي باشد .
در ابتدا كوره هاي القايي مستقيماً از شبكه قدرت تغذيه مي شدند كه بنوبه خود گام موفقي در استفاده از توان الكتريكي جهت عمليات حرارتي بحساب ميآمد .
از آنجائيكه تلفات فوكو و هيسترزيس با فركانس نسبت مستقيم دارند و اينكه ابعاد كويل كوره با بالا رفتن فركانس كاهش مي يابد ، مهندسين به فكر تغذيه كوره در فركانسهاي بالاتر از فركانس شبكه قدرت افتادند . اولين قدم در اين راه استفاده از فركانسهاي دو برابر و سه برابر كه از هارمونيكهاي دوم و سوم بدست مي آمدند ، بود .
اين هارمونيكها بر خلاف طبيعت مخرب خود در اين نوع كاربرد سودمند تشخيص داده شدند . پائين بودن راندمان در استفاده از هارمونيكهاي فوق موجب گرديد طراحان روش ديگري را مورد استفاده قرار دهند در اين مرحله سيستم موتورـژنراتور توسعه يافت كه با استفاده از اين سيستم توانستند فركانس تغذيه را تا صدها هرتز افزايش دهند . در كوره هاي القايي افزايش فركانس باعث كاهش عمق نفوذ جريان القايي ميگردد لذا در عمليات حرارتي سطحي كه سختكاري سطح فلز ، مورد نظر مي باشد از كوره هاي القايي با فركانس بالا استفاده مي شود .
با ورود عناصر نيمه هادي مانند تريستورها ، ترانزيستورها و موسفت ها به حيطه صنعت محدوديت فركانس و عدم تغيير آن ، در تغذيه كوره ها مرتفع شد .

از لحاظ سيستم قدرت ميتوان سيستمهاي القايي را به چهار دسته اساسي تقسيم نمود :
الف ) سيستمهاي منبع (Supply Systems)در اين سيستمها كه فركانس كار آنها بين 50 تا 60 هرتز و 150 تا 540 هرتز مي باشد احتياجي به تبديل فركانس نيست و با توجه به فركانس كار ،‌ عمق نفوذ جريان زياد بوده و حدود 10 تا 100 ميليمتر مي باشد . همچنين مقدار توان لازم تا حدود چندين صد مگا وات نيز ميرسد .
ب ) سيستمهاي موتورـژنراتور (Motor-Generator Systems)
فركانس اين سيستمها از 500 هرتز تا 10 كيلو هرتز مي باشد . در اين سيستمها تبديل فركانس لازم بوده و اين عمل بوسيله ژنراتورهاي كوپل شده با موتورهاي القايي صورت مي پذيرد . همچنين در اين سيستمها توان به وسيله ماشينهاي 500 كيلو وات تامين ميگردد و براي بدست آوردن توانهاي بالاتر ،‌ از سري كردن ماشينها استفاده ميشود . عمق نفوذ در اين سيستمها به خاطر بالاتر بودن فركانس نسبت به سيستمها منبع ، كمتر بوده و در حدود 1 تا 10 ميليمتر است .
ج ) سيستمهاي مبدل نيمه هادي (Solid-State Converter Systems)
در اين سيستمها فركانس در محدوده HZ 500 تا KHZ‌ 100 بوده و تبديل فركانس به طرق گوناگوني صورت ميپذيرد . در اين سيستمها از سوئيچهاي نيمه هادي استفاده ميشود و توان مبدل بستگي به نوع كاربرد آن تا حدود MW 2 ميتواند برسد .
د ) سيستمهاي فركانس راديويي (Radio-Frequency System) فركانس كار در اين سيستم در محدوده KHZ 100 تا MHZ 10 مي باشد . از اين سيستمها براي عمق نفوذ جريان بسيار سطحي، در حدود 1/0 تا 2 ميليمتر استفاده مي گردد و در آن از روش گرمايي متمركز با سرعت توليد بالا استفاده ميگردد
 

قاسم معتمدی

عضو جدید
كوره هاي ذوب القايي در فولادسازي چه هستند؟


امروزه ذوب القايي به صورت گسترده اي در توليد و ريخته گري فولادها و همچنين ذوب آلومينيوم، مس، روي و ساير انواع فلزات غيرآهني استفاده مي شود. از مزاياي ذوب القايي به عنوان مثال مي توان به راندمان بالاي مواد و محيط پاك اشاره كرد كه باعث تمايل توليدكنندگان محصولات فلزي به كوره هاي ذوب القايي شده است.
در كوره هاي ذوب القايي، جريان الكتريكي القا شده توسط ميدان مغناطيسي، ايجاد حرارت مي كند و اين حرارت باعث ذوب جسم (معمولافلزات) مي شود. فلز درون بوته اي قرار مي گيرد كه اطراف آن كلاف هاي مغناطيسي پيچيده شده است و توسط جريان آب خنك مي شوند. جريان موجود در كلاف هاي مغناطيسي، جريان هاي گردابي يا فوكو (
Eddy Current) را در فلز القا مي كند كه باعث ايجاد حرارت و ذوب فلزمي شود.
مهم ترين انواع كوره هاي القايي، كوره القايي بي هسته (
Coreless furnace) و كوره القايي كانالي (Channel Furnace) هستند.
در كوره القايي بدون هسته فلز درون يك پوشش نسوز كه به وسيله كلاف احاطه شده است، نگهداري مي شود. در اين حالت كوره ذوب القايي مشابه يك ترانسفورماتور بدين ترتيب كه فلز مانند يك كلاف ثانويه در ترانسفورماتور عمل مي كند و با اعمال نيرو به كلاف اوليه احاطه كننده فلز، جريان هاي گردابي القا شده و توليد حرارت مي كند. پس از ذوب فلز، هم زدن و همگن سازي به طور طبيعي و در اثر وجود نيروها و جريان هاي الكترومغناطيسي اتفاق مي افتد. با انتخاب دقيق فركانس و نيرو مي توانند سرعت ذوب و همگن سازي را كنترل كرد.
كوره هاي القايي كانالي در گذشته عموما براي نگهداري فلز مذاب در يك دماي مشخص كاربرد داشته اند، اما امروزه گاهي اوقات براي ذوب فلزات نيز به كار مي روند. اين كوره شامل يك القاگر (سلف) به عنوان منبع توليد انرژي است كه از چندين رشته كلاف كه توسط آب خنك مي شوند، تشكيل شده است. اين كوره ها تلاطم سطحي كمتري در بوته نگهداري فلز مذاب دارند، در نتيجه خروج گاز و مواد فرار با مشكل مواجه مي شود. لذا جهت عمليات ذوب، كوره القايي بي هسته ترجيح داده مي شود و كوره كانالي بيشتر به منظور نگهداري فلز مذاب در يك دماي مشخص مورد استفاده قرار مي گيرد.
در حالي كه كوره هاي ذوب القايي كانالي داراي فركانس خطي هستند، كوره هاي بدون هسته مي توانند از هر سه نوع فركانس خطي (60هرتز)، فركانس متوسط (1200-200هرتز) و فركانس بالا(بيش از 1200هرتز) باشند. با توجه به اينكه شروع به كار كوره هاي فركانس خطي با شارژ ماده سرد بسيار آهسته است، استفاده از كوره هاي فركانس متوسط و بالامورد توجه بيشتري قرار دارد.
استفاده از كوره هاي ذوب القايي در ظرفيت هاي پايين تر از 40تن مي تواند منجر به توليد مذاب با كيفيت مناسب و ارزان شود. از مزاياي اين نوع كوره ها مي توان به اپراتوري و كاركرد آسان و همچنين افزايش راندمان ذوب فلز اشاره كرد. امكان راه اندازي و شروع به كار فوري كوره باعث كاهش در زمان رسيدن به دماي كاركرد مي شود. وجود همگن سازي به صورت طبيعي و توليد مذاب پاك و عدم نياز به سيستم هاي كنترل آلودگي با هزينه بالااز مزاياي ديگر كوره هاي القايي محسوب مي شود. از ديگر نكات مثبت اين كوره ها مي توان به موارد زير اشاره كرد:
* عدم نياز به فضاي زياد و توانايي افزايش سرعت ذوب در كوره هاي كوچك
* مصرف كمتر مواد، به خصوص مواد نسوز و كاهش زمان تعويض پوشش هاي نسوز و عدم نياز به مصرف الكترود گرافيتي
* پايين بودن آلودگي صوتي به نسبت انواع ديگر كوره هاي ذوب به ميزان قابل توجه
* بهره وري بالاي انرژي
* هزينه پايين سرمايه گذاري و تجهيزات جانبي
از طرف ديگر مهمترين اشكال كوره هاي القايي دشواري در فرآيند فسفرزدايي و انجام عمليات متالوژيكي ثانويه است. در نتيجه وجود كوره هاي پاتيلي (
Ladle Furnace) در كنار اين كوره ها جهت انجام فرآيند تصفيه و افزودن عناصر آلياژي لازم است. از ديگر معايب اين كوره ها، ظرفيت پايين تر توليد به نسبت كوره هاي قوس الكتريك مي باشد. همچنين در كوره هاي القايي بايد از قراضه با كمترين آلودگي و مواد اكسيدي استفاده نمود كه گاهي اين مساله دشوار و باعث افزايش هزينه هاي اوليه مي گردد.
همچنين استفاده از آهن اسفنجي به عنوان شارژ كمكي براي تنظيم خواص شيميايي در اين كوره ها موجب بهبود عملكرد كوره هاي ذوب القايي شده است. با استفاده از آهن اسفنجي ميزان كربن مذاب براساس مشخصات خواسته شده قابل تنظيم بوده و باتوجه به اينكه در آهن اسفنجي عناصر و فلزات مضر وجود ندارد، فلز مذاب به دست آمده تميز و عاري از عناصر مضر خواهد بود.
قبل از ورود مواد فلزي به كوره آناليز شيميايي اين مواد جهت دستيابي به مشخصات نهايي محصول، به دقت كنترل مي شود. اگر ميزان كربن، گوگرد و فسفر در شارژ فلزي بالاباشد، مقدار بيشتري آهن اسفنجي به كوره شارژ مي شود، پس از اتمام 80درصد ذوب، نمونه اي از كوره گرفته مي شود و در صورتي كه مقدار كربن همچنان بالاباشد، مجددا نرمه آهن اسفنجي به كوره شارژ مي شود.
از طرفي بايد درنظر داشت به دليل اينكه آهن اسفنجي داراي تخلل مي باشد و همين عامل باعث مقاومت در عبور جريان مي شود، جهت جلوگيري از مصرف بالاي برق، حداكثر مي توان 60-50 درصد شارژ فلزي را به آهن اسفنجي اختصاص داد.
تحقيقات جديد و توسعه در تامين نيرو با فركانس هاي متغير، بهبود در پوشش هاي نسوز، طراحي القاگر با توان بالا، بازيافت حرارت كوره و استفاده از سيستم هاي كامپيوتري و اتوماسيون موجب بهبود راندمان كوره هاي ذوب القايي و تمايل به استفاده از آنها شده اند. علاوه بر اين، در سال هاي اخير با تكنولوژي كوره هاي القايي دوقلو كه داراي دوبوته هستند، امكان افزايش راندمان و سرعت توليد مذاب فراهم شده است.
فرآيند ذوب القايي روشي است كه به وسيله جريان هاي گردابي القا شده توسط ميدان الكترومغناطيسي متغير، در ماده هادي الكتريسيته (معمولافلزات) حرارت ايجاد نموده و فرآيند ذوب انجام مي شود. اساس كار اين روش مشابه ترانسفورماتور است.
 

قاسم معتمدی

عضو جدید
قسمت هاي مختلف كوره القايي


به طور كلي قسمت هاي مختلف كوره هاي القايي عبارتند از :
الف : بوته
حاوي اسكلت فلزي كوره ، كويل ، جداره نسوز ، هسته ترانسفورمر، بوغها (yokos) پلات فرم ( سكو)
ب: تاسيسات الكتريكي
شامل دژنكتور، ***يونر، ترانسفورماتور، مبدل فركانس ، خازن ها ، چوك ها ، كليد هاي كولر ها، مكنده ها و تابلو هاي كنترل
ج:تاسيسات خنك كن:
تاسيسات الكتريكي كوره القايي مثل ترانسفورماتور، چوك ، خازن ها ، كليد هاي فشار قوي و تابلوي مدار فرمان در محدوده ي زماني خاصي مي توانند كار كنندو اگر از حد معيني گرمتر شوند باعث ايجاد مشكلاتي مي گردند ، لذا اين تاسيسات بايد خنك گردند ، خنك كردن تاسيسات الكتريكي مي تواند با فن اركانديشن يا كولر گازي صورت گيرد .
كويل و بدنه كوره در كوره هاي بوته اي و كويل ، پوسته ي اينداكتور ، پوسته خنك كن و گلوئي كوره در كوره هاي كانال دار نيز بايد خنك شوند اين قسمتها عموما با آب خنك مي گردند ( برخي از كوره هاي كوچك كانال دار بگونه اي طراحي مي شوند كه تمام قسمت هاي ذكر شده يا قسمتي از آن با هوا خنك مي شود) و تاسيسات مخصوصي شامل مبدل هاي حرارتي ، پمپ ، برج خنك كن و غيره را دارا مي باشد و معمولا مقصود از تاسيسات خنك كن همين قسمت مي باشد
د:تاسيسات حركت بوته :
براي كوره هاي بزرگ هيدروليكي و براي كوره هاي كوچك مكانيكي يا هيدروليكي است و شامل جك هاي هيدروليك، پمپ هيدروليك ، مخزن روغن ، شيرها ، ***** ها ، ديگر تاسيسات هيدروليك و ميز فرمان هيدروليك يا سيستم هاي چرخ دنده اي دستي يا چرخ دنده اي موتور دار
ه:محل استقرار كوره
شامل اتاق محل استقرار بوته (Furnace Pit) ، فونداسيون ، چاله تخليه اضطراري ، محل استقرار تاسيسات الكتريكي ، هيدروليكي و خنك كن و محل استقرار تابلو هاي مدار فرمان ، تابلوي كنترل مدار آب و ميز فرمان هيدروليك مي باشد .
و:تاسيسات تهويه
تاسيسات دوده و غبارگير ، بخصوص در كوره هاي بوته اي بزرگ را نيز مي توان از تاسيسات مهم به حساب آورد .
تاسيسات كوره هاي القايي
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/cable_selection_small.jpg
cable_selection_small.jpg
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/coils_and_cables_steve_photos_023_small.jpg
coils_and_cables_steve_photos_023_small.jpg
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/damaged_coil_4_small.jpg
damaged_coil_4_small.jpg
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/hot_crucible_small.jpg
hot_crucible_small.jpg
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/indexpagebusbar_small.jpg
indexpagebusbar_small.jpg
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/same_finished_coil_2_small.jpg
same_finished_coil_2_small.jpg
http://pro.casting.ir/images/stories/casting/furnace_melting/furnace_induction/small-melting_small.jpg
small-melting_small.jpg

هر كدام از شش قسمت فوق مسائل و برنامه تعمير و نگهداري مخصوص دارد كه اين برنامه بسته به نوع كوره ( كانال دار ، بوته اي ) ظرفيت بوته ، فركانس كوره ( خطي،متوسط،بالا)، سيستم خنك كن كوره ، سيستم حركت بوته و نوع جداره ي نسوز تفاوت هايي داشته اما در اصول همساني زياد وجود دارد .
به طور كلي مسائل مربوط به كوره هاي القايي بوته اي و كانال دار از جمله عوامل موثر در كار كوره ، چگونگي كنترل خوردگي و سايش و ... با يكديگر تفاوت هايي دارند لذا بهتر است در اين بررسي هر كدام به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار گيرند .
 

قاسم معتمدی

عضو جدید
عوامل موثر دركار كوره هاي القايي


عوامل موثر در كار كوره



مهمترين عوامل موثر در بالا بودن راندمان كاري كوره عبارت است از : اجراي دقيق برنامه تعمير و نگهداري كوره ، شارژ مناسب ، اپراتوري صحيح ، وضعيت جداره نسوز .

اجراي دقيق برنامه تعمير و نگهداري كوره

كوره هاي القايي بسته به نوع آن ( كانال دار ، بدون هسته ) ، ظرفيت آن ، مقدار فركانس ، نوع سيستم خنك كن ، سيستم حركت بوته و نوع جداره نسوز برنامه
تعمير و نگهداري مخصوص به خود دارد و بايد به دقت اجرا شود ، اصول و خطوط كلي تعمير و نگهداري كوره القايي در قسمت هاي بعدي به آن خواهيم پرداخت
شارژمناسب

كوره هاي بدون هسته ذوب القايي با فركانس پايين تر از 250 هرتز تمام ذوب خود را تخليه نمي كنند تازمان شارژ بعدي كوتاه تر شود ، به علت وجود ذوب در اين كوره ها مواد شارژبايد عاري از روغن و رطوبت باشد در غير اين صورت خطر پاشش ذوب و قطعات شارژ جامد به بيرون از كوره وجود دارد ضمنا وجود روغن و ديگر مواد آلي باعث ايجاد دود در كارگاه مي شود سرد بودن سرباره نسبت به ذوب در كوره هاي القايي ضمن اينكه اين كوره ها را در امر احياي مداد اكسيدي ناتوان مي كنند باعث مي شود اين كوره ها نتوانند مقدار زياد مواد اكسيدي ، خاك و سرباره را تحمل كنند و وجود مقادير زياد مواد غير فلزي غير آلي باعث ايجاد پل بالاي ذوب بخصوص هنگام سرد بودن ذوب مي شود كه خود مي تواند مشكلاتي را در كار كوره ايجاد كند
ابعاد نامناسب شارژ نيز مي تواند هم مستقيما به جداره صدمه بزند و هم در ايجاد پل روي ذوب كمك نمايد.
اپراتوري صحيح

چرخش و تلاطم مذاب در كوره هاي القايي بدون هسته بخصوص با فركانس هاي پايين تر باعث مي شود تهيه ذوب با آناليز معين و همگن و درجه حرارت مشخص و يكنواخت ، ساده تر باشد .
با اين حال براي بالا رفتن راندمان و سلامت كوره اصولي در كار با كوره بايد رعايت كرد ، انتخاب شارژ مناسب ، دماي صحيح ذوب در مراحل مختلف فرآيند تهيه ذوب ، شارژ كوره به روش صحيح و مقادير معين ، توجه به تابلو هاي مدار فرمان و ابزار و وسايل هشدار دهنده و توجه به مسائل ايمني از جمله وظائفي است كه اپراتور كوره ( كوره دار) هنگام كار با كوره بايد رعايت كند ، اپراتوري كوره با توجه به نوع كوره ، ظرفيت آن ، نوع ذوب تهيه شده ، نوع شارژ جامد و پارامتر هاي ديگر تفاوت مي كند .
برنامه تعمير و نگهداري كوره ، انتخاب شارژ مناسب و اپراتوري صحصح از جمله دستور العمل هايي است كه معمولا فروشنده يا سازنده كوره همراه كوره ارسال مي كند و مي بايست جهت سلامت و بالا بودن راندمان كوره به آن ها عمل كرد .
وضعيت جداره نسوز :

جداره كوره هاي القايي مي تواند در اثر سايش مكانيكي به وسيله ذوب و شارژ جامد ، خوردگي شيميايي به وسيله سرباره ، ذوب و آتمسفر كوره شوكهاي مكانيكي و حرارتي كندگي و انهدام در اثر برخورد وتصادم با شارژ جامد ، شيوه شارژ نامناسب وغير متناسب بودن ابعاد و كيفيت شارژ ، درجه حرارت بيش از اندازه بالاي ذوب آسيب ديده يا نازك گردد (نصب و پخت نا صحيح جداره و هرگونه انفجار به هر دليلي داخل كوره نيز مي تواند باعث انهدام يا آسيب به جداره نسوز شود . ) ويا در اثر رسوب مواد غير فلزي ، غير آلي بر جداره ضخيم گردد كه در هر دو مورد براي كوره مضر مي باشد مورد اول ( نازك شدن جداره ) گر چه در مرحله اول باعث بالا رفتن توان گرمايي كوره مي شود ولي در مجموع عمر جداره پايين آورده و گاهي باعث توقف اضافي مي گردد . مورد دوم ( ضخيم شدن جداره ) باعث پايين آمدن راندمان كوره شده و گاهي در شارژ كردن نيز اخلال ايجاد مي كند ، براي شناخت علل ضخيم شدن جداره و نازك شدن جداره بر اثر فعلا و انفعالات شيميايي بايد ترمومتالورژي ذوب ، سرباره ، آتمسفر كوره و آستر نسوز را شناخت . به عنوان مثال وجود اكسيد هاي قليايي در ذوب الومينيم در كروه هاي با جداره آلومينيايي باعث اكسيد شدن آلومينيم مذاب و تشكيل آلومينا و رسوب آن بر جداره و نتيجه ضخيم شدن جداره مي گردد در صورتي كه وجود اكسيد هاي قليايي در كوره هاي با جداره سليسي باعث خوردگي شديد آستر نسوز مي گردد .
كنترل خوردگي و سايش

جداره كوره هاي بوته اي بسته به شرايط كاري ، نوع ذوب ، نوع جداره از نظر شيميايي و فيزيكي ، نحوه نصب ، رطوبت گيري و پخت آستر ، نوع و كيفيت شارژ جامد و نحوه شارژ مي تواند هنگام كار ضخيم گردد يا اينكه در اثر سايش ، فرسايش ، خوردگي شيميايي نازك گردد ، نازك شدن به مفهوم نزديك شدن جداره و نزديك شدن ذوب به كويل فوران مغناطيسي جذب شده توسط كويل افزايش پيدا كرده نتيجتا آمپري كه توسط كويل در يك ولتاژ معين كشيده مي شود با يك حجم ذوب معين ( درجه حرارت ذوب تاثير جزئي بر آمپر كشيده شده دارد ، به هر حال دقيق تر است كه درجه حرارت هم تقريبا جهت مقايسه يكسان باشد در كوره هايي كه فركانس متغيير است مقايسه بايد در يك فركانش مشخص صورت گيرد )در حالت جداره ي نو با حالت جداره خورده شده مقايسه گردد افزايش آمپر مشاهده خواهد شد . با اضافه شدن مقدار آمپر كشيده شده كه بيانگر جدب بيشتر فوران مغناطيسي توسط ذوب است خاصيت سلفي ( Inductive) مدار بيشتر مي شود و در نتيجه ضريب توان cosα از يك به سمت خاصيت سلفي منحرفف مي شود براي يك كردن ضريب توان نياز به مقدار خازن بيشتري در مدار مي باشد . بنابراين بهترين راه كنترل خوردگي جداره زماني كه ذوب داخل كوره مي باشد ، مشاهده مقدار جريان الكتريكي كشديه شده توسط كويل ، ضريب توان و مقدار خازن هاي داخل مدار و مقايسه آن ها با حالت جداره نو مي باشد . عكس مطالب فوق در هنگامي است كه جداره ضخيم گردد . بدين معنا كه با ضخيم شدن جداره ذوب از كويل دور شده و در نتيجه حجم فوران مغناطيسي جذب شده توسط ذوب كاهش مي يابد و بالتبع جريان كشيده شده توسط كويل كم مي شود و در نتيجه مدار خازني capacitive مي شود و ضريب توان از يك به سمت خازنيي منحرف مي گردد و براي يك كردن cosα نياز است مقداري خازن از مدار خارج شود . بنابراين با كنترل مداوم آمپر كشيده شده توسط كويل ضريب توان cos α و مقدار خازن در مدار براي تصحيح ضريب توان و مقايسه آن با حالت جداره نو مي توان دريافت كه جدراه نازك شده است و يا ضخيم . مقادير الكتريكي فوق را مي توان در رابطه زير خلاصه كرد:
R مقاومت حمام مذاب ( اهم )
V ولتاژ كوره ( ولت )
P توان كوره ( وات )
مقاومت حمامي زماني كه از مذاب پر است و درجه حرارت ذوب نزديك به درجه حرارت استفاده مي باشد و ولتاژ كوره در يكي از ولتاژ هاي بالا قرار دارد اندازه گيري مي شود ، اين اندازه گيري به طور مدارم از زماني كه كوره نو كوبي شده است انجام مي شود . كاهش مقاومت حمام به معناي نازك شدن جداره و نزديك شدن ذوب به كويل است و افزايش مقاومت حمام به مفهوم ضخيم شدن جداره و دور شدن ذوب از كويل مي باشد . معمولا اگر مقاومت حام 20 درصد كاهش يافت به مفهوم اين است كه جدازه نسوز نياز به تعمير دارد .
اين نكته را بايد ياد آور ساخت كه با نازك يا ضخيم شدن جداره بالانس فاز كوره هم غي متعادل شده و در نتيجه مقدار خازن در مدار براي متعادل كردن فاز ها نيز تغيير مي كند منتها جهت كنترل خوردگي يا ضخيم شدن جداره نياز چنداني به كنترل بالانس فاز نمي باشد . از طرفي با خورده شدن جداره يا ضخيم شدن آن مقدار حرارت منتقل شده به كويل تغيير يافته و در نتيجه گرماي آب عبوري از داخل كويل تفاوت مي كند و اختلاف دماي آب ورودي با آب خروجي تغيير مي كند . با نزديك شدن ذوب به كويل ، اختلاف دماي ورودي و خروجي افزايش و با دور شدن آب عوامل مهم ديگري نيز موثر هستند اين پارامتر به تنهايي نمي تواند معيار سنجش قرار گيرد و در جوار پارامتر هاي الكتريكي فوق الاشاره مي توان از آن بهره گرفت . در برخي از كارخانجات اين مفهوم اشتباه به وجود آمده است كه نزديك شدن ذوب به كويل را اهم متر كوره نشان مي دهد ، در صورتي كه اهمتر مقاومت الكتريكي جداره را تعيين مي نمايد و جداره سالم حتي با ضخامتي معادل كمتر از ضخامت اصلي داراي مقاومت الكتريكي به اندازه كافي بالائي است كه اهم متر نتواند تشخيص بدهد اگر جداره خيس باشد يا در اثر نفوذ ذوب به جداره ، اتصال كوتاه به وجود آمده باشد اهم متروضعيت را نشان مي دهد زماني كه اهم متر اعلام خطر مي نمايد ( در بعضي كوره ها اهم متر مقاومت الكتريكي تمام قسمت هاي تاسيسات الكتريكي كوره و بوته را همزمان كنترل مي كند در اين حالت بايد اول مشخص گردد كه اتصال كوتاه در بوته است يا تاسيسات الكتريكي و بعد تصميمات لازم اتخاذ گردد . ) چه از خيس شدن جداره و چه از اتصال كوتاه باشد بايد بلافاصله كوره تخليه گردد و در جهت رفع عيب تلاش شود . ياد آوري اين نكته ضروري است كه در زمان پخت جداره مقاومت الكتريكي جداره به خاطر وجود مختصري رطوبت در جداره پايين است كه اين مورد غير از موارد ياد شده در فوق مي باشد بنابراين مشخص است كه اهم متر خوردگي جداره را نشان نخواهد داد و هنگامي كه اهم متر مشخص مي كند مقاومت الكتريكي جداره پايين آمده است به مفهوم اعلان خطر است و بايد ذوب كوره بلافاصله تخليه گردد . پس مقاومت الكتريكي جداره جهت كنترل سلامت جداره بايد مرتب و مداوم بازرسي گردد ولي جهت كنترل نازك يا ضخيم شدن جداره در هنگام پر بودن كوره از ذوب بايد از ضريب توان cos α مدار ، آمپر كشيده شده توسط كويل و مقدار خازن تصحيح cosα بهره جست ، مشخص است در صورتي كه خوردگي جداره موضعي باشد يا در ناحيه اي خوردگي و در ناحيه اي ديگر افزايش ضخامت جداره به وجود آمده باشد نمي توان از طريق فوق الذكر كنترل دقيقي بر وضعيت جداره داشت ، چرا كه خوردگي موضعي كوچك گر جه مي تواند خطر آفرين باشد اما تاثير چنداني بر آمپر كشيده شده توسط كويل ندارد و در صورتي كه خوردگي در يك ناحيه با ضخيم شدن در ناحيه ديگر توام باشد به علت خنثي كردن اثر يكديگر باعث گمراهي كنترل كننده خواهد شد . بنابراين بايد جهت كنترل دقيق تر وضعيت جداره از روش هاي ديگر ي هم استفاده كرد در كوره هاي با فركانس بالاتر از 250 هرتز چون ذوب كوره پس از آماده شده كاملا تخليه مي گردد مي توان از مشاهده ي مستقيم نيز استفاده كرد و خوردگي هاي موضعي را تشخيص داد در كوره هاي با فركانس خط و فركانس سه برابر 150 يا 180 هرتز چون ذوب كوره كاملا تخليه نمي گردد ، مشاهده تمام كوره امكان ندارد اما قسمتهاي فوقاني را مي توان مشاهده كرد تا اينجا بايد خاطر نشان ساخت كه كنترل مطمئن و كاملتر بايد در فواصلي كه كوره تخليه مي گردد و جداره سرد مي شود مثل تعطيلات پايان هفته ، ابعاد بوته با دقت اندازه گيري گردد و از مقايسه آن با حالت نو ضخامت جداره به دست آيد ، بهترين راه اندازه گيري ضخامت جداره از طريق اندازه گيري شعاع بوته در نواحي مختلف مي باشد كه با مقايسه با شعاع بوته در حالت نو مي توان ضخامت جداره را در آن ناحيه به دست آورد و راجع به تعمير بوته تصميم گرتف ، برخي از تعمير كاران كوره قطر بوته را اندازه مي گيرند كه در مقايسه با اندازه گيري شعاع داراي دقت كمتري است ، به عنوان مثال اگر حد خوردگي چهار سانتي متر باشد و قطر اندازه گيري شده شش سانتي متر افزايش نسبت به حالت نو نشان دهد نمي توان دريافت كه اين 6 سانتي متر خوردگي به طور مساوي به دو طرف كوره تعلق داشته باشد يعني از هر طرف جداره سه سانتي متر خورده باشد چون اين احتمال وجود دارد كه مثلا از يك طرف پنج سانتي متر ( يك سانتي متر بيش از حد مجاز ) و از طرف ديگر يك سانتي متر ( سه سانتي متر كمتر از حد مجاز ) خورده شده باشد . بنابراين وقتي فرصت اندازه گيري به وجود مي آيد بهتر است شعاع بوته اندازه گيري شود تا اندازه بوته در هر ناحيه به دقت مشخص گردد . همراه با اندازه گيري شعاع يا قطر بوته در ارتفاع هاي مختلف بوته بايد ارتفاع بوته را نيز اندازه گرفت تا اگر از حد مجاز فراتر رفته باشد معلوم گردد براي اندازه گيري شعاع بوته يك شاقول در محل محور بوته آويزان مي گردد و فاصله ي آن با جداره در نواحي مختلف اندازه گرفته مي شود و در جداول مخصوص يادداشت مي گردد .
قسمت بالاي كوره بخاطر برخورد شارژ جامد دائم در معرض صدمه قرار دارد اين قسمت نيز از طريق اندازه گيري و مشاهده مستقيم مرتبا كنترل مي گردد .
 

قاسم معتمدی

عضو جدید
دستيابي به تكنولوژي كورة القايي

تكنولوژي كورة القايي يك تكنولوژي استراتژيك و پركاربرد است كه از جمله در ذوب فلزات با استفاده از انرژي الكتريكي كاربرد دارد. اين نكته را مي‌دانستيم, ولي نمي‌دانستيم كه براي بازديد از كارگاهي كه در آن بر روي اين تكنولوژي كار شده است, بايد دهها كيلومتر تهران را به سوي دماوند ترك كنيم و در حاشية منطقة صنعتي خرمدشت, جاده‌هايي سنگلاخي و خاكي را طي كنيم. كارگاه به اندازه‌اي بود كه تصور كرديم مهندس وحدت در آن تنها كار مي‌كند و البته بعدها فهميديم كه تصور ما چندان دور از واقعيت نيز نبوده است. مي‌گفتند چهارصد واحد صنعتي در اين منطقه, تنها با ۲۰ خط تلفن به دنياي بيرون وصلند؛ از مشكلات بي­آبي آنجا هم گفتند؛ اما گزارش مهندس وحدت، مديرعامل شركت كوره القايي دماوند، از مسير صعب و طولاني كه براي دستيابي به تكنولوژي پيموده است, نشان داد كه سكونت وي در جوار قلة دماوند, بي‌ارتباط با كاري كه كرده است نيست:
جناب آقاي مهندس وحدت، ضمن عرض خسته نباشيد و تشكر از شما به خاطر شركت در اين گفتگو، لطفاً در ابتداي بحث, توضيحات مختصري راجع به جايگاه تكنولوژي كورة القايي ارائه بفرماييد

با سلام و تشكر از شما به­خاطر زحمتي كه در راه تدارك اين گفتگو متحمل شديد، بايد عرض كنم كهزيربناي صنايع سنگين هر كشور، صنايع ذوب فلزات است. زيربناي صنايع ذوب نيز صنايع كوره­­سازي است.لذا از اينجا اهميت صنايع كوره­سازي بوضوح روشن مي­گردد.

در گذشته بيشتر از كوره­هاي 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 دست­اندركاران كوره­سازي بهاستفاده از انرژي الكتريكيدر اين زمينه جلب شد و نسل جديدي از كوره­هاي الكتريكي بوجود آمد كه از اين ميان به دو مدل از كورهاي ذوب مي­توان اشاره نمود:

1- كوره­هاي قوس الكتريك

2- كوره­هاي القايي

كوره­هاي قوس الكتريك براي ذوب فولاد و به منظور فولادسازي مورد استفاده قرار مي­گيرد كه فعلاً بحث دربارة آن مورد نظر نيست. اما دربارة كوره­هاي القايي و يا به عبارتي تكنولوژي گرمايش القايي، زمينة بحث بسيار گسترده و عميق است كه مختصري درباره آن صحبت مي­كنيم:

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 شكل كه يك ژنراتور فركانس متوسط را با يك موتور سه فاز كوپل مي­كردند و با اضافه كردن يكسري خازن در مدار رزونانس، جريان­هاي متغيري را در داخل كويل گرم­كن بوجود مي­آوردند. بر اين مبنا حرارت در قطعة قرارداده شده در كويل بوجود مي­آمد.

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 ژنراتورها حركت مكانيكي وجود ندارد. به­اضافه اينكه كنترل قدرت ژنراتور بسيار دقيقتر و كاملتر ميسر است.
كاربردهاي كوره­هاي القايي و خصوصاً نسل جديد آن كه به صورت استاتيكي هستند, چيست؟

كاربردهايي كه براي اين نوع از ژنراتورها مي­توان ذكر كرد عبارتند از:

1- ذوب فلزات
2- سختكاري موضعي و سطحي بر روي فلزات (قابل سخت­كاري)

3- عمليات پيش­گرم جهت فورج قطعات

4- عمليات جوشكاري

5- عمليات آنيلينگ

6- عمليات فريزينگ
روش دستيابي شما به تكنولوژي كورة القايي چه بود؟ لطفاً تاريخچه­اي از فعاليت­هاي خود ارائه كنيد.

ما از آبان­ماه سال 67 كار بر روي تكنولوژي گرمايش القايي را شروع كرديم. البته قبل از آن نيز تجاربي در زمينة ساخت كوره­هاي المنتي و كوره­هاي قوس الكتريكي داشتيم.

در ابتدا منابع چنداني در اختيار نداشتيم و امكانات ما بسيار ناچيز بود. فقط به تئوري­هاي اوليه­اي كه در دانشگاه­ها تدريس مي­شدو بيشتر جنبة نظري داشت دسترسي داشتيم.

يك راه اين بود كه از طريق بازديد از شركت­هاي توليد كنندة اين كوره در دنيا به تكنولوژي دست پيدا كنيم كه عملي نشد. لذا سعي كرديم با مطالعة نمونه­هاي ساخته شدة خارجي و بررسي سيستم­هاي كنترل اين نمونه­ها به تكنولوژي آن دست پيدا كنيم. كوره­هاي اوليه­اي كه مورد مطالعه قرار گرفتند، كوره­هايي بودند كه تكنولوژي قديمي­تر و ابتدايي‌تري داشتند. براي مطالعة تئوري­ها و ارزيابي عملي آنها، از المانهاي بسيار كوچك و ارزان‌قيمت استفاده مي­كرديم تا هزينة‌ كار زياد نشود.
آيا از روش مهندسي معكوس نمي­توانستيد استفاده كنيد؟

بدليل پيچيدگي اين سيستم­ها و پك بودن قطعات حساس آنها در مواد رزين,امكان مهندسي معكوس وجود نداشت.لذا مي­بايست توابع تبديل را ابتدا بدست آورد و سپس مدارهاي معادل را طراحي، نصب و تست كرد.

اين فعاليت­ها بعد از حدود سه سال به نتيجه رسيد و يك نمونه كورة ذوب فولاد با ظرفيت kg30 بصورت نيمه­صنعتي ساخته شد و در اين مرحله اولين ذوب فولاد گرفته شد. سپس يك نمونة kg 100 بصورت نيمه­صنعتي ساخته شد كه آنهم با موفقيت تست و راه­اندازي شد.

در سال 71 يك كوره ذوب القاييkw100 با ظرفيت­هاي kg 100 و kg150 بصورت دوقلو طراحي و ساخته شد كه در نمايشگاه بين­المللي تهران در معرض نمايش قرار گرفت.كلية اين فعاليت­ها در قالب صنايع مكانيك وابسته به سازمان صنايع دفاع انجام پذيرفت و البته كلية مراحل طراحي، ساخت، تست و راه­اندازي را بصورت فردي انجام مي­دادم. از اين تاريخ به بعد و پس از نصب و راه­اندازي اين كوره متاسفانه شرايط به­گونه­­اي پيش رفت كه ديگر امكاني جهت ادامة فعاليت در اين صنعت وجود نداشت و لذا اين تلاش­ها در بيرون از صنايع دفاع و تحت لواي شركت كوره­هاي القايي دماوند ادامه يافت.
پس از تمركز فعاليت­هاي خود در قالب شركت كوره­هاي القايي دماوند با چه مسائلي روبرو بوديد؟

در ابتدا ضعف امكانات كاري از قبيل كارگاه، مواد اوليه، ابزار و لوازم مورد نياز اجراي پروژه و هزينه­هاي جاري زندگي، مسائلي بودند كه ادامة كار را غيرممكن مي­كردند. پس از بحث­هاي فراوان با مركز اعطاي كمك­هاي فني و تكنولوژي به صنايع، توانستيم مسئولان مربوطه را قانع كنيم تا وامي را جهت اجراي پروژة يك دستگاه كورة ذوب القايي با ظرفيتkg 500 و با قدرت kw300 كه معادل حدود 10ميليون تومان بود به ما اختصاص دهند. بايد توجه داشت كه اين مبلغ جهت اجراي چنين پروژه­اي بسيار ناچيز بود. علاوه بر آن، اين مبلغ فقط براي خريد مقداري از لوازم مصرفي در كوره در نظر گرفته شده بود و امكاناتي نظير مكان، ابزارآلات و هزينه­هاي جاري مي­بايد از محل ديگري تهيه مي­شد. با مشكلات بسياري كه از حوصلة اين بحث خارج است، كار را شروع كرديم و با اجراي پروژه­هاي موازي، جهت تامين هزينه­هاي پروژة اول، طي مدت شش سال اين پروژه را به ثمر رسانديم.
چرا ساخت اين كوره اينقدر طولاني شد، درحاليكه كوره­هاي قبلي را سريعتر ساخته بوديد؟


يك علت، همان ضعف امكانات و نبود حمايت­هاي مالي بود كه عرض كردم. قوانين گمركي و بانكي نيز محدوديت­هاي زيادي ايجاد كرد كه در فرصت جداگانه­اي بايد به آن اشاره كرد.مشكل تحريم خارجينيز بود، بطوريكه در مواردي حتي پول را به شركت سازنده مي­داديم ولي پس از مدتي مي­گفتند آمريكايي­ها اجازة فروش به ما نمي­دهند و پول را پس مي­فرستادند. ولي هرطور كه بود بالاخره يك نمونه كورة ذوب القايي صنعتي ساختيم كه قابل مقايسه با نمونه­هاي خوب خارجي بود.
آيا توانستيد كورة القايي خود را بفروشيد؟

همانطور كه مي­دانيد فروش يك كالاي سرمايه­اي گران­قيمت, مستلزم شرايطي است كه ما فاقد همگي آنها بوديم از جمله:

1- امكان معرفي محصول به بازار مصرف

2- وجود يك نمونة در حال كار

3- وجود امكانات تست اوليه از جمله برق با قدرت بالا

4- وجود امكانات پشتيباني و خدمات پس از فروش و مسائلي از اين قبيل

باتوجه به اين مطلب كه نمونه­هاي دست­ساز و اوليه هر محصول صنعتي بسيار گرانتر از نمونه توليد كارخانه­اي تمام مي­شوند و باتوجه به ترديد مشتري در خريد اين گونه از محصول­ها، كار فروش اين محصول براي ما بسيار مشكل بود. تا اينكه يكي از دوستان با توجه به شناخت قبلي از فرهنگ­كاري ما و بررسي نمونة ساخته شده، حاضر به­­ خريد اين محصول گرديد.
 

قاسم معتمدی

عضو جدید
آيا با فروش كوره، سرمايه لازم براي ­توسعه كارتان فراهم شد؟

البته مبلغ فروش بسيار پائينتر از قيمت تمام شده بود. ما حتي پولي را كه براي ساختن كوره خرج كرده بوديم هم نتوانستيم بدست آوريم. تنها نتيجه­اي كه بعد از حدود شش سال كار بسيار شديد عايد ما شد، بدست آمدن تكنولوژي گرمايش القايي بود كه البته كار بزرگي بود.

در اين مرحله مسائل مالي ما را به شدت رنج مي­داد. در اين راستاكورة ديگري به ما سفارش داده شد كه داراي مشخصات فني و كاربرد كاملاً متفاوتي با كورة اول بود و تكنولوژي آن هم بسيار پيچيده­تر از كورة ذوب بود. اين كوره، عمليات سختكاري سطحي بر روي شفتهاي فولادي را انجام مي­داد؛ بدين شكل كه اطلاعات نقاط مختلف محل مورد نياز به سختكاري به ماشين داده مي­شد و سپس، ماشين با دقت كافي نقاط مورد نظر را سختكاري مي­كرد.

اين سفارش را نيز از نظر بعد تحقيقاتي مخصوصي كه داشت قبول كرديم و تقريباً تمام مراحل پروژة اول را در مورد آن تكرار كرديم. پس از يكسال و نيم، كورة سخت­كاري سطحي نيز ساخته شد و اكنون در حال كار است.

آيا دستگاه­هايي كه ساختيد كيفيت لازم را دارند؟

طبيعي است كه هر محصول صنعتي از هر شركت در هر نقطة جهان كه براي اولين بار ساخته شود داراي اشكالاتي مي­باشد. اما خوشبختانه هر دو كورة ساخت شركت ما داراي عيوب بنيادين نبودند و در ساخت آنها سعي شده بود كه هم از نظر كيفيت، هم از نظر زيبايي و هم از نظر آرگونومي به­گونه­ايي طراحي و ساخته شود كه بتواند با نمونه­هاي خوب دنيا برابري و رقابت كند. بخصوص اين رقابت در زمينة قيمت بسيار چشمگير و قابل لمس است.

در مورد گستردگي كاربرد كوره­هاي القايي و اهميت آن براي كشور توضيح فرمائيد.

همانطور كه قبلاً نيز عرض كردم هر بخشي از صنايع سنگين به­ نوعي به صنايع ريخته­گري و شاخه­هاي پيراموني آن وابسته هستند. صنايع ريخته­گري هم به نوبه خود به صنايع كوره­سازي وابسته­اند.كوره القايي بواسطة كاربرد وسيع در صنعت، قلب صنايع كوره­سازي را تشكيل مي­دهد.همچنين ساخت كوره­هاي القايي داراي تكنولوژي بالايي است كه مي­تواند در زمينه­هاي مختلف، اشتغال­هاي گوناگوني را بصورت مستقيم و يا غيرمستقيم بوجود آورد. براي مثال يك كورة ذوب دو تن، بطور مستقيم حدود 140 فرصت شغلي ايجاد مي­كند.

لذا در شرايط فعلي كه يكي از معضلات جدي كشور مسئله بيكاري است اين صنعت مي­تواند نقش سازنده و فعالي را در زمينه ايجاد فرصت­هاي شغلي بازي ­نمايد. علاوه براينها كاربردهاي اختصاصي در مورد تكنولوژي گرمايش القايي بسيار وسيع و گسترده است.

نكتة مهم ديگر اينست كهساخت كورة القايي يك كار تكنولوژي‌بر است.حداكثر 20 الي 30 درصد قيمت يك كوره, مواد به كار رفته در آن مي‌باشد و بقيه قيمت تكنولوژي آن است. به همين دليل است كه تكنولوژي آن را به ما نمي‌فروشند. البتهدولت ارزش اين تكنولوژي را درك نمي­كند و براي وام گرفتن، تنها ملك و زمين را به عنوان وثيقه قبول دارند و تكنولوژي را كه 50 ميليون دلار ارزش دارد به عنوان وثيقه قبول ندارند و براي آن ريالي ارزش قائل نيستند.

اهميت تكنولوژي بكار رفته در كوره­هاي القايي چيست؟

اهميت اين تكنولوژي در اين مطلب نهفته است كه زير بناي بسياري از تكنولوژي­ها و صنايع مي­باشد و به عبارتي اكثر صنايع سنگين به­نوعي به اين تكنولوژي وابسته­اند. مطلب دوم اينكه اين تكنولوژي خود بستر­ساز بسياري از تكنولوژي­­هاي ديگر است كه به نوبة خود براي كشور مفيد خواهند بود. با توجه به نياز كشور به اين تكنولوژي به نظر مي­رسد مي­بايد نظر مسئولين مربوطه نسبت به اين صنعت بيشتر جلب گردد تا در آينده بتوانيم شاهد شكوفايي و رشد و ترقي روز­افزون اين تكنولوژي در كشور باشيم.

نكته:

مهندس وحدت در اين گفتگو, همچنين به مشكلات بسياري كه در طول مسير پر فراز و نشيب دستيابي به تكنولوژي با آنها روبرو شده است, اشاره كرد كه انشاءالله در مطلب ديگري در شبكه منتشر خواهد شد. اين مشكلات مي‌تواند به عنوان مشكلاتي عمومي, كه بسياري از صنعتگران و فناوران كشور با آن روبرو بوده و هستند, مورد بررسي و تبيين قرار گرفته و براي يافتن راه‌حل‌هاي آنها تلاش گردد.
ندسین مطرح شد.
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 بوضوح روشن مي گردد.
در گذشته بيشتر از كوره هاي سوخت فسيلي براي ذوب فلزات استفاده مي شد . آلودگي محيط زيست، راندمان پايين، سروصداي زياد، عدم يكنواختي مذاب، عدم توانايي ذوب فلزات ديرگداز و مسائلي از اين قبيل، مشكلاتي بود كه اين كوره ها به همراه داشتند.
در چند دهة اخير توجه متخصصين و دست اندركاران كوره سازي به
استفاده از انرژي الكتريكيدر اين زمينه جلب شد و نسل جديدي از كوره هاي الكتريكي بوجود آمد كه از اين ميان به دو مدل از كوره هاي ذوب مي توان اشاره نمود:

1-كوره­هاي
قوس الكتريك

2- كوره­هاي القايي

كوره هاي قوس الكتريك براي ذوب فولاد و به منظور فولادسازي مورد استفاده قرار مي­گيرد كه فعلاً بحث دربارة آن مورد نظر نيست. اما دربارة كوره هاي القايي و يا به عبارتي تكنولوژي گرمايش القايي، زمينة بحث بسيار گسترده و عميق است كه مختصري درباره آن صحبت مي­كنيم:

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 مي كردند. بدين شكل كه يك ژنراتور فركانس متوسط را با يك موتور سه فاز كوپل مي كردند و با اضافه كردن يكسري خازن در مدار رزونانس، جريان­هاي متغيري را در داخل كويل گرمكن بوجود مي آوردند. بر اين مبنا حرارت در قطعة قرارداده شده در كويل بوجود مي آمد.

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 ژنراتورها حركت مكانيكي وجود ندارد. به­اضافه اينكه كنترل قدرت ژنراتور بسيار دقيقتر و كاملتر ميسر است.

نكتة مهم ديگر اينست كه ساخت كورة القايي يك كار تكنولوژي‌بر است.حداكثر 20 الي 30 درصد قيمت يك كوره, مواد به كار رفته در آن مي‌باشد و بقيه قيمت تكنولوژي آن است. به همين دليل است كه تكنولوژي آن را به ما نمي‌فروشند. البتهدولت ارزش اين تكنولوژي را درك نمي­كند و براي وام گرفتن، تنها ملك و زمين را به عنوان وثيقه قبول دارند و تكنولوژي را كه 50 ميليون دلار ارزش دارد به عنوان وثيقه قبول ندارند و براي آن ريالي ارزش قائل نيستند.
اهميت اين تكنولوژي در اين مطلب نهفته است كه زير بناي بسياري از تكنولوژيها و صنايع مي باشد و به عبارتي اكثر صنايع سنگين به نوعي به اين تكنولوژي وابسته اند. مطلب دوم اينكه اين تكنولوژي خود بسترساز بسياري از تكنولوژيهاي ديگر است كه به نوبة خود براي كشور مفيد خواهند بود. با توجه به نياز كشور به اين تكنولوژي به نظر مي رسد مي بايد نظر مسئولين مربوطه نسبت به اين صنعت بيشتر جلب گردد تا در آينده بتوانيم شاهد شكوفايي و رشد و ترقي روزافزون اين تكنولوژي در كشور باشيم.





مزاياي كوره هاي القايي نسبت به ساير كوره ها
- اپراتوري بسيار ساده بعلت وجود بخش كنترل كامل الكترونيك
- عدم آلودگي و اكسيداكسيون بار به علت عدم وجود گاز و شعله اكسيدكننده
- شروع به كار سريع و عدم نياز به پيش گرم يا ذوب اوليه
- سرعت بالاي انجام عمليات در مقايسه با ساير كوره ها
- راندمان بسيار بالاترنسبت به كوره هاي سوختي
- قابليت تهيه آلياژهاي يكنواخت به علت چرخش داخل مذاب
- قابليت تهيه و نگهداري ذوب در ظرفيت هاي مختلف
- سادگي عمل تغذيه و تخليه
- امكان كنترل دقيق درجه حرارت
- قابليت ذوب قراضه
- اشغال فضاي كمتر نسبت به ساير كوره ها
- عدم تاثير بر آلودگي محيط زيست
 

قاسم معتمدی

عضو جدید
کوره هاي القايي در مقايسه با کوره هاي سوخت فسيلي داراي مزاياي فراواني از جمله دقت بيشتر ، تميزي و تلفات گرمايي کمتر و ... است . همچنين در کوره هايي که در آنها از روشهاي ديگر ، غير القاء استفاده مي شود ، اندازه کوره بسيار بزرگ بوده و در زمان راه اندازي و خاموش کردن آنها طولاني است . عبور جريان از يک سيم پيچ و استفاده از ميدان مغناطيسي براي ايجاد جريان در هسته سيم پيچ ، اساس کار کوره هاي القايي را تشکيل مي دهد . در اين کوره ها از حرارت ايجاد شده توسط تلفات فوکو و هيسترزيس براي ذوب فلزات يا هرگونه عمليات حرارتي استفاده مي شود


کوره هاي القايي در مقايسه با کوره هاي سوخت فسيلي داراي مزاياي فراواني از جمله دقت بيشتر ، تميزي و تلفات گرمايي کمتر و ... است . همچنين در کوره هايي که در آنها از روشهاي ديگر ، غير القاء استفاده مي شود ، اندازه کوره بسيار بزرگ بوده و در زمان راه اندازي و خاموش کردن آنها طولاني است . عبور جريان از يک سيم پيچ و استفاده از ميدان مغناطيسي براي ايجاد جريان در هسته سيم پيچ ، اساس کار کوره هاي القايي را تشکيل مي دهد . در اين کوره ها از حرارت ايجاد شده توسط تلفات فوکو و هيسترزيس براي ذوب فلزات يا هرگونه عمليات حرارتي استفاده مي شود .

نخستين کوره القايي که مورد بهره برداري قرار گرفت از شبکه اصلي قدرت تغذيه ميشد و هيچگونه تبديل فرکانسي صورت نمي گرفت . با توجه به اينکه افزايش فرکانس تغذيه کوره موجب کاهش ابعاد آن و بالا رفتن توان (تلفات) مي شود ، براي رسيدن به اين هدف ، در ابتدا منابع تغذيه موتور ژنراتوري مورد استفاده واقع گرديد . هر چند با اين منابع مي توان فرکانس را تا حدودي بالا برد ، ولي محدوديت فرکانس و عدم قابليت تغيير آن و در نهايت عدم تطبيق سيستم تغذيه با کوره ، دو عيب اساسي اين سيستمها به شمار ميرفت . با توجه به اين معايب ورود عناصر نيمه هادي به حيطه صنعت موجب گرديد منابع تغذيه استاتيک جايگزين منابع قبلي شوند .

در سال 1831 ميلادي مايکل فارادي (Faraday) با ارائه اين مطلب که اگر از سيم پيچ اوليه اي جريان متغيري عبور کند ، در سيم پيچ ثانويه مجاورش نيز جريان القاء ميشود ، تئوري گرمايش القايي را بنا نهاد . علت اصلي اين پديده القاء ، تغييرات شار در مدار بسته ثانويه است که از جريان متناوب اوليه ناشي ميشود . نزديک به يکصد سال اين اصل در موتورها، ژنراتورها ، ترانسفورماتور ها ، وسايل ارتباط راديويي و ... بکار گرفته مي شد و هر اثر گرمايي در مدارهاي مغناطيسي به عنوان يک عنصر نا مطلوب شناخته مي شد . در راستاي مقابله با اثرات حرارتي در مدارهاي مغناطيسي و الکتريکي از سوي مهندسين گامهاي موثري برداشته شد . آنها توانستند با مورق نمودن هستهِ مغناطيسي موتورها و ترانسفورماتورها ، جريان فوکو(Eddy Current) را که عامل تلفات حرارتي بود مينيمم نمايند .

به دنبال آزمايشات فارادي ، قوانين متعددي پيشنهاد شد . قوانين لنز (Lenz) و نيومن (Neuman) نشان دادند که جريان القاء‌ شده با شار القايي مخالفت کرده و به طور مستقيم با فرکتنس متناسب مي باشد . فوکو (Focault) در سال 1863 در مقاله اي تحت عنوان "القاء جريان در هسته" (The Induction Of Current in Cores) که توسط هويسايد (Heviside) منتشر گرديد نظريه اي راجع به جريان فوکو ارائه داد و در رابطه با انتقال انرژي از يک کويل به يک هسته توپر بحث نمود . علاوه بر افراد فوق ، تامسون (Thomson) نيز در ارائه نظريه گرمايش از طريق القاء سهم بسزايي داشت .

در اواخر قرن نوزدهم استفاده از تلفات فوکو و هيسترزيس به عنوان منبع گرمايش القائي از طرف مهندسين مطرح شد . همچنين در اوايل قرن اخير در کشورهاي فرانسه ، سوئد و ايتاليا بر اساس استفاده از خازنهاي جبران کننده توان راکتيو پيشنهاداتي براي کوره هاي القايي بدون هسته ارائه شد . در اين پيشنهادات بيشتر ذوب فلزات در فرکانسهاي مياني مورد نظر بود .

دکتر نورث روپ (Northrup) ايده کوره با فرکانس مياني را براي موارد صنعتي گسترش داد . در روزهاي نخستين ، بر اثر نبود امکانات از جمله خازنهاي با ظرفيت کافي و قابل اطمينان ، توسعه و پيشرفت متوقف شد . بعدها در سال 1927 کمپاني کوره هاي الکتريکي (Electrical Furnace CO. [EFCO.]) نخستين کوره الکتريکي با فرکانس مياني را در شفيلد انگلستان و به منظور آهنگري و گرمادهي موضعي فلزات جهت اتصال به يکديگر ، نصب کرد . بعد از اين ، تعداد و اندازه اين کوره ها رو به افزايش گذاشته است . لازم به ذکر است که مزيتهاي ديگر کوره هاي القايي همچون دقت زياد براي گرم کردن تا عمق مورد نظر و حرارت دادن نواحي سطحي در طي پيشرفتهاي بعدي ( در سالهاي جنگ جهاني دوم ) بيشتر آشکار شد . در گرمايش القايي عدم نياز به منبع خارجي گرم کننده ، تلفات گرمايي کمتر شده و تميزي شرايط کار تامين ميگردد . در اين روش همچنين نيازي به تماس فيزيکي بار و کويل نبوده و علاوه بر اين چگالي توان بالا در مدت زمان گرمايش کم به آساني قابل دسترس مي باشد .

در ابتدا کوره هاي القايي مستقيماً از شبکه قدرت تغذيه مي شدند که بنوبه خود گام موفقي در استفاده از توان الکتريکي جهت عمليات حرارتي بحساب ميآمد .

از آنجائيکه تلفات فوکو و هيسترزيس با فرکانس نسبت مستقيم دارند و اينکه ابعاد کويل کوره با بالا رفتن فرکانس کاهش مي يابد ، مهندسين به فکر تغذيه کوره در فرکانسهاي بالاتر از فرکانس شبکه قدرت افتادند . اولين قدم در اين راه استفاده از فرکانسهاي دو برابر و سه برابر که از هارمونيکهاي دوم و سوم بدست مي آمدند ، بود .

اين هارمونيکها بر خلاف طبيعت مخرب خود در اين نوع کاربرد سودمند تشخيص داده شدند . پائين بودن راندمان در استفاده از هارمونيکهاي فوق موجب گرديد طراحان روش ديگري را مورد استفاده قرار دهند در اين مرحله سيستم موتورـژنراتور توسعه يافت که با استفاده از اين سيستم توانستند فرکانس تغذيه را تا صدها هرتز افزايش دهند . در کوره هاي القايي افزايش فرکانس باعث کاهش عمق نفوذ جريان القايي ميگردد لذا در عمليات حرارتي سطحي که سختکاري سطح فلز ، مورد نظر مي باشد از کوره هاي القايي با فرکانس بالا استفاده مي شود . با ورود عناصر نيمه هادي مانند تريستورها ، ترانزيستورها و موسفت ها به حيطه صنعت محدوديت فرکانس و عدم تغيير آن ، در تغذيه کوره ها مرتفع شد .


از لحاظ سيستم قدرت ميتوان سيستمهاي القايي را به چهار دسته اساسي تقسيم نمود :

الف ) سيستمهاي منبع (Supply Systems)
در اين سيستمها که فرکانس کار آنها بين 50 تا 60 هرتز و 150 تا 540 هرتز مي باشد احتياجي به تبديل فرکانس نيست و با توجه به فرکانس کار ،‌ عمق نفوذ جريان زياد بوده و حدود 10 تا 100 ميليمتر مي باشد . همچنين مقدار توان لازم تا حدود چندين صد مگا وات نيز ميرسد .

ب ) سيستمهاي موتورـژنراتور (Motor-Generator Systems)
فرکانس اين سيستمها از 500 هرتز تا 10 کيلو هرتز مي باشد . در اين سيستمها تبديل فرکانس لازم بوده و اين عمل بوسيله ژنراتورهاي کوپل شده با موتورهاي القايي صورت مي پذيرد . همچنين در اين سيستمها توان به وسيله ماشينهاي 500 کيلو وات تامين ميگردد و براي بدست آوردن توانهاي بالاتر ،‌ از سري کردن ماشينها استفاده ميشود . عمق نفوذ در اين سيستمها به خاطر بالاتر بودن فرکانس نسبت به سيستمها منبع ، کمتر بوده و در حدود 1 تا 10 ميليمتر است .

ج ) سيستمهاي مبدل نيمه هادي (Solid-State Converter Systems)
در اين سيستمها فرکانس در محدوده HZ 500 تا KHZ‌ 100 بوده و تبديل فرکانس به طرق گوناگوني صورت ميپذيرد . در اين سيستمها از سوئيچهاي نيمه هادي استفاده ميشود و توان مبدل بستگي به نوع کاربرد آن تا حدود MW 2 ميتواند برسد .

د ) سيستمهاي فرکانس راديويي (Radio-Frequency System)
فرکانس کار در اين سيستم در محدوده KHZ 100 تا MHZ 10 مي باشد . از اين سيستمها براي عمق نفوذ جريان بسيار سطحي، در حدود 1/0 تا 2 ميليمتر استفاده مي گردد و در آن از روش گرمايي متمرکز با سرعت توليد بالا استفاده ميگردد
_________________
 

aban_mo

عضو جدید
سلام.

سلام.

کسی نیست درمورد عملکرد سیستم های الکتریکی کوره های القایی اطلاعاتی داشته باشه؟؟
 

steel maker

عضو جدید
با سلام آیا کسی استاندارد مس مورد استفاده در ساخت کویل را میداند و اینکه در بازار به چخ نام شناخته می شود. متشکرم
 

shadow003

عضو جدید
طرز کار کوره القایی:

در کوره القایی حرارت لازم برای ذوب فلز به وسیله ایجاد جریان القایی حاصل از یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس کم یا زیاد تامین می گردد.که جریان برق از یک شبکه یک مدار اولیه هدایت می شود و یک میدان مغناطیسی غیر دائمی ایجاد می کند . میدان مغناطیسی غیر دائمی نیز به نوبه خود یک نیروی الکتروموتوری در بار کوره القایی به وجود می آورد . این نیروی نیروی الکتروموتوری القایی شدت جریان نامنظمی به داخل کوره القایی می فرستد . این شدت جریان نامنظم مطابق قانون ژول فلز داخل کوره القایی را گرم میکند.شرط اینکه انرژی الکتریکی تبدیل شده به انرژی حرارتی برای ذوب بار داخل کوره القایی کافی باشد این است که قطر بار کوره القایی(d) که در میدان مغناطیسی قرار می گیرد یک حد مینیمم داشته باشد قطر بار کوره القایی باید بزرگتر از نصف طول موج باشد d>p.3.14 p= راه نفوذ = مقدار نفوذ


مسئله فوق برای فرکانسهای پایین اهمیت زیادی دارد چون فرکانسهای پایین به قطر نسبتا زیاد بار احتیاج دارند .
کوره القایی فرکانس کم = شارژ با قطر بزرگ
کوره القایی فرکانس زیاد = شارژ با قطر کوچک


این مسئله در کوره القایی با فرکانس کم اشکلاتی بوجود می آورد چون باید بار کوره را از قطعات درشت انتخاب کرد . داخل کوره القایی بوسیله ماده دیر گداز احاطه شده در حقیقت منطقه ذوب کوره را تشکیل می دهد و اصطلاحا آن را بوته ذوب می نامند اطراف بوته توسط لوله های مسی بطور مارپیچ احاطه گردیده است.
وظیفه کویل مسی آن است که جریان القایی (معمولا 1000تا 30000 سیکل بر ثانیه )را بر روی فلز و یا مذاب محتوی بوته اعمال نماید در اثر عبور جریان القایی (که خود توسط ژنراتورهای مخصوص در مورد کوره القایی با فرکانس بالا به وجود می اید) از کویل مسی و القاء آن در سطح فلز درون بوته جریان الکتریکی بالایی در سطح فلز به وجود آمده این جریان تولید حرارت زیاد در نتیجه منجر به ذوب سریع فلز می گردد همواره در جریان کار کوره القایی آب در داخل کویل مسی جریان دارد تا از ذوب آن که در اثر حرارت حاصل از جریان القایی ایجاد می گردد جلوگیری شود .

به هنگام گرم شده بار کوره القایی مسئله ”اثر کناره های“ بوضوح دیده می شود (به این ترتیب که بار کوره القایی در مناطق نفوذ امواج بیشتر از سایر قسمتها انرژی حرارتی را جذب می کند ) حسن این مسئله در این است که بازده تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی در کناره های کوره القایی و بار بیش از سایر قسمتهای آن است این عمل گذشته از موارد فوق در اثر بوجود آوردن حرکت در حمام به انتقال حرارت در کوره القایی کمک کرده و بازده ذوب را بالا می برد .در کوره القایی به علت قدرت دریافت زیاد سیم پیچها گرم شده بار به سرعت عملی شده و زمان ذوب تا حد زیاد پایین می اید گذشته از آن اتلاف حرارتی در کوره القایی کمتر از سایر روش ها است .


کوره القایی فرکانس بالا:

کوره القایی کانالی (هسته دار) نیز به طور گسترده ای در صنایع ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرد در کوره القایی کانالی کویل القاء کننده در داخل حمام مذاب (در قسمتی محدودی از بوته) قرار می گیرد . از آنجا که به هم خوردن مذاب در اثر ایجاد جریان القایی ، تنها به منطقه ای در اطراف کویل القاء کننده محدود می گردد و تحت چنین شرایطی ، در صورت افزودن مواد جامد فلزی (شارژ یا عناصرآلیاژی ) ذوب و جذب شدن آنها نمی تواند به خوبی صورت گیرد کوره القایی کانالی بیشتر به عنوان نگهدارنده مذاب و افزایش دادن فوق ذوب به کار می رود

کوره القایی با فرکانس بالا معمولا شامل یک ژنراتور به قدرت 5 تا 1000 کیلووات است که فرکانس معمولی را به 10000 می رساند . اصول کلی ساخت کوره القایی با کور ه القایی فرکانس کم تفاوت چندانی نمی کند جز آنکه برای تامین انرژی و فرکانس به ژنراتورها و ترانسفورماتورها قوی نیازدارد و ظرفیت آنها کم و محدود می باشد و حداکثر از 35 کیلوگرم الومینیوم تجاوز نمیکند .

کوره القایی با فرکانس بالا معمولااز سیستم یک فاز تغدیه می شوند ویک خازن و ژنراتور برای عرضه راندمان انرژی در سیستم 3 فاز درآنها بکار گرفته می شود بوته ها و مواد نسوز در داخل کوره القایی بایستی دو پارامتر متضاد را شامل شوند اول آنکه برای انتقال جریان و القاء ان نازک و از قابلیت انتقال برخوردار باشند و دوم آنکه به اندازه کافی ضخامت داشته باشند تا از استحکام زیاد برخوردار باشند که معمولا این ضخامت را 8 درصد قطر بوته منظور می کنند .

کوره القایی فرکانس پایین:

کوره القایی با فرکانس پایین به دلیل بی نیازی از مولد یا ژنراتور با فرکانس بالا و در نتیجه پایین بودن قیمت اولیه آن ، به طور وسیعی در صنایع ریخته گری به کار می روند . کوره القایی فرکانس پایین دارای دو جفت کویل مسی القایی می باشد و ظرفیت آنها حدود 100 تا 2500 کیلوگرم آلومینیوم می باشد سیم پیچهای کویل مسی که در آنها آب جریان دارد مهمترین عامل انتقال الکتریسیته به حرارت می باشد . در کوره القایی بخصوص در انواع آن که با فرکانس پایین کار می کنند همواره لازم است در بوته مقداری مذاب نگهداری گردد تا در مراحل افزودن شارژجامد به مذاب شارژبا سرعت زیادی انجام گیرد ، اصولا هنگامی کوره القایی فرکانس پایین را خالی از مذاب می کنند که نیاز به تعمیر داشته باشد .

کوره القایی فرکانس پایین اکثرا به صورت ناودانی ساخته می شوند . کوره القایی فرکانس پایین دارای یک هسته (مداراولیه) بسته ای هستند که ناودان .حمام مذاب (مدار ثانویه) به صورت حلقه ای دور این هسته قرار می گیرد . تعداد ناودانها می تواند یک یا دو عدد باشد .در کوره القایی فرکانس پایین چون فرکانس پایین است باعث افزایش تلاطم در مذاب می گردد به طور کلی هر چه فرکانس کاهش یابد تلاطم افزایش می یابد به همین جهت افزایش شارژ و مواد کمکی در کوره القایی فرکانس پایین به سهولت انجام می گیرد . در نتیجه کوره القایی فرکانس پایین را می توان برای ذوب ، نگهداری مذاب و افزایش فوق ذوب استفاده نمود .

کوره القایی بوته ای در خلاء:

عموما برای ذوب فولاد روشهای زیادی وجود دارد که یکی از انواع آنها را می توان ذوب در کوره القایی بوته ای در خلاء نامید.

کوره های بوته ای ذوب وپاتیل هر دو در داخل محفظه خلاء قرار می گیرند . در کوره القایی غلیان حمام مذاب سبب می شود تا عمل گاز زدایی بخوبی انجام گیرد .در هر صورت اشکالات زیر هم وجود دارد:
1. گاز های درونی مواد نسوز نیز به بیرون کشیده می شوند
2. هادی های الکتریکی و عایق بندی آنها ایجاد اشکال می کنند
3. عایق کردن سیمها ، سیمها و مدار اولیه ایجاد اتصال می کند

سه نکته فوق گنجایش کوره القایی بوته ای را محدود می کنند کوره القایی بوته ای اکثرابرای تهیه آهن خالص و فولادهای آلیاژدار عالی در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند . در صنعت از این نوع کوره ها به علت بالا بودن هزینه تولید استفاده چندانی به عمل نمی آید .فولاد تولید شده در کوره القایی بوته ای به علت خالص بودن ( گاز کمتر، اضافات کمتر) جز بهترین فولادها محسوب می شوند . عملیات ذوب در فشارهای پایین 10-5) تا(10-4 عملی می باشد .

در اثر ذوب در خلاء مقدار اکسیژن به سرعت پایین می آید ، در صورتی که مقدار ازت بالا باشد به علت وجود داشتن عناصری نظیر آلومینیوم – کرم وتیتان به آهستگی کاهش می یابد.
حرکت حمام مذاب کوره القایی:
میدان الکترومغناطیسی در داخل مذاب نیرویی ایجاد می کند که سبب حرکت حمام مذاب می شود . حرکت حمام مذاب سبب می شود که عناصر آلیاژی بخوبی در داخل مذاب پخش شوند ترکیبات و دما نیز یکسان شوند عیب حرکت حمام در این است که دیوار ه های کوره القایی در اثر چسبیدن مذاب روز به روز کلفت تر می شوند در اثر سرد بودن سرباره و حرکت حمام مذاب در بالای کوره القایی گنبدی از مذاب بوجود می آید بلندی این گنبد از روی فرمول زیر محاسبه می شود


• h=3.16/(p.f)1/2 χ N χ 1/Ϋ
h = بلندی گنبد
P = ضریب هدایت مخصوص بر حسب امگامیلیمتر مربع بر متر
f = انرژی وارده بر سطح kw/cm2
N = نیروی الکتریسیته در واحد سطح kw/cm2
Ϋ= وزن مخصوص kg/m3

هرچه فرکانس کوره القایی کمتر باشد به همان نسبت گنبد تشکیل شده بلند تر می شود از آنجاییکه ارتفاع گنبد نباید از حد ماکزیمم تجاوز کند پس باید در کوره القایی با فرکانس کم مقدارN کم نگه داشته شود . برای جلوگیری از تشکیل گنبد در کوره القایی با فرکانس بالا کوره ها را تا 25 درجه مایل نگه می دارند این عمل سبب خوردگی زیاد جداره کوره القایی می شود اگر در چنین کوره هایی گنبد تشکیل شده به علت مایل بودن کوره القایی مقدار زیادی سرباره لازم خواهد بود.

عوامل موثر در کار کوره القایی:

مهمترین عوامل موثر در بالا بردن راندمان کاری کوره القایی عبارت است از : اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره القایی ، شارژ مناسب ، اپراتوری صحیح ، وضعیت جداره نسوز .
الف - اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره القایی
کوره القایی بسته به نوع آن ( کانال دار ، بدون هسته ) ، ظرفیت آن ، مقدار فرکانس ، نوع سیستم خنک کن ، سیستم حرکت بوته و نوع جداره ی نسوز برنامه تعمیر و نگهداری مخصوص به خود دارد و باید به دقت اجرا شود اصول و خطوط کلی تعمیر و نگهداری کوره القایی در قسمت های بعدی خواهد آمد

ب:شارژمناسب کوره القایی
کوره القایی بدون هسته ذوب القایی با فرکانس پایین تر از 250 هرتز تمام ذوب خود را تخلیه نمی کنند تا زمان شارژ بعدی کوتاه تر شود . بعلت وجود ذوب در کوره القایی بدون هسته مواد شارژ باید عاری از روغن و رطوبت باشد در غیر این صورت خطر پاشش ذوب و قطعات شارژ جامد به بیرون از کوره القایی وجود دارد ضمنا وجود روغن و دیگر مواد آلی باعث ایجاد دود در کارگاه می شود . سرد بودن سرباره نسبت به ذوب در کوره القایی ضمن اینکه این کوره ها را در امر احیای مواد اکسیدی ناتوان می کند باعث می شود کوره القایی نتوانند مقدار زیاد مواد اکسیدی ، خاک و سرباره را تحمل کنند و وجود مقادیر زیاد مواد غیر فلزی غیر آلی باعث ایجاد پل بالای ذوب بخصوص هنگام سرد بودن ذوب می شود که خود می تواند مشکلاتی را درکار کوره القایی ایجاد کند.
ابعاد نامناسب شارژ نیز می تواند هم مستقیما به جداره صدمه بزند و هم در ایجاد پل روی ذوب کمک نماید.

پ- اپراتوری صحیح کوره القایی:
چرخش و تلاطم ذوب در کوره القایی بدون هسته به خصوص با فرکانس های پایین تر باعث می شود تهیه ذوب با آنالیز معین و همگن و درجه حرارت مشخص و یکنواخت ، ساده تر شود .

با این حال برای بالا رفتن راندمان و سلامت کوره القایی اصولی را در کار با کوره القایی باید رعایت کرد انتخاب شارژ مناسب ، دمای صحیح ذوب در مراحل مختلف، فرآیند تهیه ذوب ، شارژ کوره القایی به روش صحیح ، اضافه کردن مواد آلیاژی و دیگر مواد افزودنی در زمان های صحیح و مقادیر معین ، توجه به تابلو های مدار فرمان وابزار و وسائل هشدار دهنده و توجه به مسائل ایمنی از جمله وظائفی است که اپراتور کوره القایی ( کوره دار ) هنگام کار با کوره القایی باید رعایت کند ، اپراتوری کوره با توجه به نوع کوره القایی ظرفیت آن ، نوع ذوب تهیه شده، نوع شارژ مواد جامد و پارامتر های دیگر تفاوت می کند .
برنامه تعمیر و نگهداری کوره القایی ،انتخاب شارژ مناسب و اپراتوری صحیح از جمله دستور العمل هایی است که معمولا فروشنده یا سازنده کوره القایی همراه کوره ارسال می کند و می بایست جهت سلامت و بالا بودن راندمان کوره القایی به آن ها عمل کند.

ت- وضعیت جداره نسوز کوره القایی:
جداره کوره القایی می تواند در اثر سایش مکانیکی به وسیله ذوب و شارژ جامد خوردگی شیمیایی به وسیله سرباره ، ذوب و آتمسفر کوره القایی ، شوک های مکانیکی و حرارتی ، کندگی و انهدام در اثر برخورد و تصادم با شارژ جامد شیوه شارژ نامناسب و غیر متناسب بودن ابعاد و کیفیت شارژ ، درجه حرارت بیش از اندازه بالای ذوب آسیب دیده یا نازک گردد .(نصب و پخت ناصحیح جداره و هر گونه انفجار به هر دلیلی داخل کوره القایی نیز می تواند باعث انهدام یا آسیب به جداره نسوز شود و یا در اثر رسوب مواد غیر فلزی غیر آلی بر جداره ضخیم گردد که هر دو مورد برای کوره القایی مضر می باشد . مورد اول ( نازک شدن جداره ) گر چه در مرحله اول باعث بالا رفتن توان گرمایی کوره می شود ولی در مجموع عمر جداره را پایین آورده و گاهی باعث توقف های اضافی می گردد مورد دوم ( ضخیم شدن جداره ) باعث پایین آمدن راندمان کاری کوره القایی شده و گاهی در شارژ کردن نیز اخلال ایجاد می کند . برای شناخت علل ضخیم شدن جداره و نازک شدن جداره بر اثر فعل و انفعال شیمیایی باید ترمومتالورژی ذوب ، سرباره ، آتمسفر کوره القایی و آستر نسوز را شناخت به عنوان مثال وجود اکسید های قلیایی در ذوب آلومینیم در کوره القایی با جداره آلومینایی باعث اکسید شدن آلومینیم مذاب و تشکیل آلومینا و رسوب آن بر جداره و نتیجتا ضخیم شدن جداره می گردد در صورتی که وجود اکسید های قلیایی در کوره القایی با جداره سلیسی باعث خوردگی شدید آستر نسوز می گردد


مزیتهای کوره القایی:

1. توزیع درجه حرارت و ترکیب شیمیایی در سرتاسر مذاب به دلیل بهم خوردن مذاب
2. سهولت افزودن عناصر آلیاژی
3. امکان تهیه مذابی تمیز و عاری از آلودگی (به دلیل نحوه ایجاد حرارت در این کوره القایی )قابل ذکر است که در هرحال ، دستیابی به مذابی تمیز و عاری ، مستلزم استفاده از شارژو قراضه تمیز می باشد .
4. تمیزی و عدم سرو و صدای حاصل از کار کوره القایی در مراحل ذوب

محدودیتهای کوره القایی:

1. به دلیل وجود تلاطم و نیز سرد بودن مذاب در سطح فوقانی ، ایجاد شرایط مناسب در سرباره به منظور تصفیه مذاب ( خروج ناخالصی های مضر) امکان پذیر نیست به همین دلیل ،کوره القایی را بیشتر می توان برای مذاب بعضی فولادهای آلیاژی که نیاز به مرحله تصفیه ندارند به کار برد
2. لزوم استفاده از شارژ و قراضه تمیز در کوره القایی
3. بالا بودن قیمت اولیه و هزینه های جاری کوره القایی در مقایسه با کوره های قوس الکتریک

تفاوت کوره القایی فرکانس بالا و پایین:

1. پایین بودن قیمت اولیه کوره القایی با فرکانس پایین نسبت به کوره القایی با فرکانس بالا .
2. در کوره القایی با فرکانس بالا بدون نیاز به مذاب اولیه عمل ذوب صورت می گیرد.
3. در کوره القایی با فرکانس پایین قابلیت بهم خوردن و اضافه کردن مواد نسبت به کوره القایی با فرکانس بالا بهتر صورت می گیرد .
4. در کوره القایی با فرکانس پایین نیازی به ژنراتور فرکانس بالا و مولد نیست .
5. از کوره القایی با فرکانس پایین برای ذوب تمام آلیاژهای آهنی و غیر آهنی می توان استفاده نمود ولی کوره القایی فرکانس بالا عموما برای ذوب آلیاژهای مس و الومینیوم استفاده می گردد.

موارد فنی کوره القایی:

در کوره القایی بوته با کوبیدن مواد نسوز در داخل کوره القایی انجام می گیرد که مواد نسوز معمولا از منیزیت و الومین و مخلوط آنها و گاه سیلیس و مواد چسبی جامد تشکیل می شود مخلوط چسب و ماسه که بدون رطوبت در اطراف یک ورقه فولادی (شکل داخلی بوته) کوبیده می شوند ، درجریان شارژ گرم شده و از استحکام زیاد برخوردار می گردند . قبل از ریختن و کوبیدن مواد نسوز از مواد عایق برای جلوگیری از اتصال سیم پیچها استفاده می کنند و بعد از کوبیدن ، سطح آزاد رویش را معمولا با چسپهای زود گیر ( سیلیکات سدیم ) پوشش می دهند

در کوره القایی با هسته و کانال جریان معمولا بدنه کوره القایی بوسیله 10 تا 15 سانتیمتر نسوز آلومینا پوشش داده می شود . کانال و میله های اصلی جریان و حوزه ذوب از مخلوط پرکلین ، آلوندم ، خاک نسوز و پودر باریت به صورت محلول مایع (معمولا خمیری) پوشش می شوند و پس از خشک شدن مورد استفاده قرار می گیرند ( معمولا24 ساعت)


جداره های کوره القایی:

جداره بازی
کوره القایی
جداره اسیدی

همانطور که گفته شد تراکم خطوط نیرو در کناره دیواره بیشتر از سایر قسمتها می باشد . اگر بخواهیم بازده کوره القایی را بالا ببریم باید جداره بوته را ، حتی الامکان نازک انتخاب کنیم ؛ انتخاب نازک جداره در کوره القایی اسیدی چندان مسئله ای نیست ولی در کوره القایی بازی اشکالات زیادی را به وجود می آورد( یعنی که تحمل جداره اسیدی در مقابل نوسانات حرارتی نسبت به کوره القایی جداره بازی بیشتر است)

کوره القایی جداره اسیدی:

سنگهای اسیدی در صنعت مطمئن ترین سنگها محسوب می شوند نسوز کوره القایی مرکب ازSIO2=98% ،fe2o3 ،AL2O3 تشکیل می شود . برای بهتر ساختن این نسوزها 2 درصد اسید بوریک به آن اضافه می شود .روی سیم پیچها ورقه نازکی از عایق به ضخامت 1 تا 2 میلیمتر پوشیده می شود . برای اینکه ضخامت جداره در تمام قسمتهای بوته یکسان باشد ،یک استوانه از فولاد داخل کوره القایی قرار می گیرد و فضای بین استوانه و سیم پیچ را با نسوز پر می کنند و می کوبند سپس کوره القایی را به آهستگی گرم می کنند تا ماده نسوز زینتر شود . زینتر حدود دو تا سه ساعت طول می کشد . جداره کوره القایی تا 250 شارژ را تحمل می کند .

کوره القایی جداره بازی:

کوره القایی جداره بازی از نسوزهای منیزیتی همراه با سایر اضافات ساخته می شوند . وجود این نسوزها در کوره القایی مسئله دشواری است گذشته ازآن فاکتور زینتر نسوزه های بازی کمتر است و در درجات تولید فولاد در کوره القایی (دمای بالا) از حجم آنها کاسته می شود در هر حال به کار بردن نسوزهای بازی در کوره القایی بسیار کوچک امکانپذیر است . عملیات گوگرد زدایی و فسفرزدایی با داشتن جداره بازی ممکن است .

کنترل خوردگی و سایش جداره کوره القایی:

جداره کوره های بوته ای بسته به شرایط کاری ، نوع جداره از نظر شیمیایی و فیزیکی ، نحوه نصب ، رطوبت گیری و پخت آستر ، نوع و کیفیت شارژ جامد و نحوه شارژ می تواند هنگام کار ضخیم گردد یا اینکه در اثر سایش ، فرسایش خوردگی شیمیایی نازک گردد نازک شدن به مفهوم نزدیک شدن ذوب به کویل و ضخیم شدن به معنای دور شدن ذوب از کویل می باشد در نتیجه مقدار فوران مغناطیسی کم یا زیاد می شود که باعث کاهش سرعت در ذوب می گردد.

بتن دیرگداز کوره القایی:

این روش به دلیل عدم صرفه اقتصادی و همچنین عدم دانش فنی آن در بین ریخته گران تجربی، برای تهیه جداره دیرگداز کورهای زمینی استفاده نمی شود وفقط دراین مقاله بصورت یک طرح پیشنهادی ارائه گردیده است . دراین مقاله برروی بتن های دیرگداز تحقیقات گسترده ای در قالب یک مقاله مجزا انجام شده است .

به مخلوطی از سیمان , انواع پر کننده و ذرات ریز و آب گفته می شود که در درجه حرارت معمولی حالت گیرش دارد و تمام موادی که شامل سیمان نیستند می توان شبه بتن ( concrete type )بحساب می آورند . لغت بتن بیان کننده عوامل چسبا ننده ی دانه های ریز هیدرولیکی که عمدتا شامل ترکیبی از Fe2O3 , Al2O3 , Sio2 با cao که در استاندارد های مشخص دارای خواص معینی هستند و بعد از عمل ترکیب (بعد از 28 روز ) به استحکام فشاری Psi 3200 می رسد که آن رابه عنوان مینیمم استاندارد در نظر می گیرند , مهمترین بتن ها در این رابطه عبارتند از : بتن های سیمان پرتلند , سیمان کوره بلند , آلومینا های مختلف که یکی از مشخصه های بارز همه ی آن ها سختی هیدرولیکی آنهاست و کاربرد این بتنها تا منطقه زینتر شدن آنهاست .

مشخصات استاندارد بتن های دیر گداز عبارت است از :
بتن های دیر گداز در درجه حرارتهای معمولی دارای اتصالات هیدرولیکی هستند و وقتی پخته می شوند از مرحله ی اتصال هیدرولیکی به مرحله ی اتصال سرامیکی تبدیل می شوند بدون آنکه استحکام آن کاهشی پیدا کند , بر طبق این استاندارد ها مخلوط های بتنی ازنظر کارخانجات دیر گداز مخلوطهای خشک شدنی درهوا هستند که از مواد اولیه مقاوم در برابر حرارت با اندازه بندیmm 30- 0 و سیمان تشکیل شده اند .
به عبارت دیگر بتنهای دیر گداز عبارتند از : بتن هایی که خواص مکانیکی و فیزیکی آن حتی بعد از مدت زمان زیادی که در حرارتهای بالا تاحد قابل قبولی باقی بماند .
عاملهای چسباننده:

عاملهایی چسباننده ای که در چنین بتنهایی بکار می روند ممکن است چسبهای هیدرولیکی ( معمولا سیمانها ) باشند و یا چسبهای غیر هیدرولیکی ]بتن پریکلاس با سیمان سورل ( بتن ما گنزیا ) , چسب شیشه [ . در کشور های غربی استفاده از چسبهای هیدرولیکی در بتن های مقاوم در برابر درجه حرارت بسیار رایج است و در شوروی استفاده از عامل چسباننده چسب شیشه در بتن های دیر گدازنقش مهمی را در صنعت ایفا می کند . مواد نوع بتنی ( شبه بتنی ) موادی هستند که دارای فسفات چسب شیشه و ماگنزیا ( پریکلاس ) می با شند .

تقسیم بندی بتن های دیر گداز کوره القایی:

بتن های دیر گداز را می توان بر اساس درجه حرارت کار , نوع عاملهای اتصال ( چسباننده ) و نوع مواد پر کننده تقسیم بندی نمود :

1-تقسیم بندی بر اساس نوع بتن
نوع بتندرجه حرارتدرجه حرارت کار
بتن با دیر گدازی بالا>1790> 1300
بتن با دیرگدازی متوسط1790- 15001300- 1100
بتن با دیرگدازی پایین<15001100 – 200


2- تقسیم بندی بر اساس نوع اتصالات
A - بتن های دیرگداز ساخته شده از بتن های سرباره ( بتنهای کوره بلند با بتنهای آهن پرتلند )
B- بتن های دیر گداز ساخته شده از سیمان آلومینیایی ( بتن های آلومینیای بالا )
C- بتن های دیر گداز با عامل چسباننده ی چسب شیشه ( بتنهای آلومینیای باریم )
D- بتن های دیر گداز با عامل چسباننده ی ماگنزیا
E- اتصال های شیمیایی مانند فسفاتها با افزودن اسید فسفرین به مخلوط
F- اتصال هیدرولیک
G- عاملهای چسباننده ی آلی مثل قیر , قطران , سولفیت لای

3- تقسیم بندی بر اساس نوع مواد پر کننده



A بتن های دیر گداز با مواد پر کننده ی غیر مقاوم در برابر حرارت (خرده آجر , سرباره و ......)
B- بتن دیر گداز با شاموت ( خاک نسوز پخته شده )
C- بتن دیر گداز با آلومینات بالا
D- بتن های دیر گداز با کراندوم
E- بتن دیر گداز با سیلیس
G- بتن دیر گداز با مگنزیا
F- بتن های دیر گداز با کرومیت – ماگنزیا
H- بتن دیر گداز با کاربید سیلیسیم

ویژگیهای بتن دیر گداز

تکنولوژی بتن دیر گداز را می توان در مقایسه با بتن معمولی یا در مقایسه با مواد دیر گداز نشان داد . برای صاحبان تکنولوژی بتن ویژگیهای اصلی در استفاده از پر کننده های دیر گداز خاص با مشخصات معین در نظر است و استفاده از پر کننده های خیلی ریز مثل خاک نسوز یا استفاده ازسیمان آلومینیائی یا حتی چسب های غیر معمول تر دیگری مثل چسب شیشه و فسفات .

انحراف از تکنولوژی بتن معمولا خیلی کم بوده و در خور توجه نیست . از این نقطه اثر به سختی می توان انتظار داشت که بتن دیر گداز مواد تازه ای را عرضه کند در حالی که مقادیر مشخصی در استحکام ساختمانی برای بتن معمولی اهمیت دارد . این مقادیر برای بتن دیر گداز از اهمیت نا چیزی برخوردار است . زیرا تنشهای حرارتی که در بتن در حین سرویس و کار تحمل می کنداساس ساختار آن را تغییر می دهد .

از دید گاه مهندسینی که با مواد دیر گداز سروکار دارند بتن دیر گداز دارای ویژگیهای خاص خود در نحوه ی تولید و کاربرد است در حالی که تکنولوژی مواد دیر گداز را می توان اینطور ترسیم کرد که تهییه مواد به شکل دلخواه در آوردن و سپس خشک کردن در یک زمان طولانی و نهایتا در آتش قرار دادن . در حالی که تکنولوژی پیش ریختگی بتن دیر گداز عبارت است از تهییه مخلوط و به فرم دلخواه در آوردن با ریختن و لرزش و سپس سخت کردن با پرس و سر انجام در زمان کوتاهی خشک می شود . استحکام مورد نیاز بدون پخت بدست می آید و بدین وسیله ما قادر به تولید شکلهای پیچیده و مختلف می باشیم بدون خطر ترک و تغییر فرم , مزایا و اهمیت بتن دیر گداز درکارخانجات تکنو حرارتی را می توان از نقطه نظر فنی و اقتصادی ملاحظه نمود .اگر چه استفاده از این مواد گاهی به علت مقدار دما محدود می شود وجود بتن های تولید شده در مقیاس وسیع با چسب های مخصوص قابلیت استفاده از آن را در دماهای خیلی بالانشان می دهد

ارائه شده توسط گروه مهندسی رادمهر
www.radmehrgroup.ir
 
آخرین ویرایش:

Similar threads

بالا