همانطور که می دانیم، یکی از اصلی ترین مراحل تولید آهن آلات، استفاده از کوره می باشد که طی آن آهن آلاتی با استفاده از فرآیند ذوب شدن تولید و روانه بازار می شوند. امروزه، انواع مختلفی از کوره ها با ویژگی های منحصر به فردی در صنایع مختلفی مانند صنایع فولادی و صنعت آهن کاربرد فراوانی دارند که در ادامه مطلب به بررسی هر یک از انواع و ویژگی ها و مزایایی که دارند نیز می پردازیم.
انواع کوره
همانطور که ذکر شد، کوره ها با توجه به یکسری ویژگی ها، مزایا و معایبی که دارند، به انواع مختلفی از جمله موارد زیر نیز تقسیم می شوند.
– کوره القایی
– کوره قوس الکتریکی
– کوره مقاومت الکتریکی
– کوره شعله ای
– کوره بوته ای
کوره القایی
کوره های القایی، یکی از انواع کوره های مقاومتی می باشند که طی آن، مواد اولیه از طریق عبور جریان الکتریکی، ذوب شده و وارد مرحله ی تولید می شود، به این صورت که این جریان با ایجاد کردن نوعی میدان مغناطیسی در سیم پیچ، جریان های گردابی را در فلز تولید می کند که در نتیجه منجر به ذوب شدن آن نیز می شود. علاوه بر این، فرکانس های کوره های القایی به طور کلی به سه دسته ی فرکانس پایین، فرکانس متوسط و فرکانس بالا تقسیم بندی می شوند. کوره های القایی با فرکانس پایین (50 هرتز)، دارای عملکردی مشابه با ترانسفورمر است که شامل یک سیم پیچ با هسته ی فولادی و یک سیم پیچ ثانویه نیز می باشند.البته باید توجه داشت که این نوع از کوره ها به دلیل راندمان پایین، چندان مناسب ذوب نیستند و معمولا به عنوان کوره های نگهدارنده مورد اسنفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، در کوره های القایی با فرکانس متوسط (200 الی 1000 هرتز) و بالا (بالای 1000 هرتز)، فرکانس شبکه و همچنین دستگاه های تبدیل کننده از سیم پیچ های تعبیه شده، جریان برق را در اطراف بوته عبور داده و در نتیجه منجر به ذوب شدن شارژ نیز می شوند.
مزایای کوره القایی
علاوه بر موارد ذکر شده، کوره های القایی دارای یکسری ویژگی ها و مزایایی از قبیل موارد زیر نیز می باشند که شامل:
توزیع حرارت بصورت یکسان
قابلیت کنترل ترکیبات شیمیایی
صرف حداقل انرژی
کوره های القایی علاوه بر داشتن مزیت ها، معایبی نیز دارند از جمله اینکه، استفاده از جریان های الکتریکی در این نوع از کوره ها موجب صرفه هزینه های بالایی شده و همچنین امکان تصفیه مواد مذاب شده از یکدیگر نیز وجود ندارد.
کوره قوس الکتریکی
در این نوع از کوره ها، مواد اولیه در فضای بزرگی از جنس فولاد که با مواد نسوز و لوله های آبگرد ( جهت جلوگیری از ازبین نرفتن ماده نسوز) پوشیده شده قرار می گیرند و طی حرارت بالا بصورت ذوب شده در می آیند. علاوه بر این، کوره های قوس الکتریکی به دو دسته قوس الکتریکی مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند.
در قوس الکتریکی مستقیم، می توان با قرار دادن یک الکترود در بالا و یکی در پایین شارژ، نوعی قوس الکتریکی بین آن ها ایجاد کرد که به طور مستقیم در میان شارژ جریان پیدا کرده و موجب ذوب شدن مواد اولیه ای مانند فولاد و چدن نیز شود. اما در قوس الکتریکی غیر مستقیم، قوس الکتریکی در بالای شارژ درون کوره قرار داشته و میان دو یا چند الکترود ایجاد می شود. این قوس بعد از اینکه با استفاده از حرارت ایجاد شد، با شارژ منتقل و باعث ذوب شدن آلیاژ هایی مانند مس می شود.
مزایای کوره قوس الکتریکی
علاوه بر موارد ذکر شده، این نوع از کوره ها دارای یکسری مزیت ها و ویژگی هایی از قبیل موارد زیر نیز می باشند. از جمله:
– دارای ماندگاری و استحکام بالا
– قابلیت استفاده از قراضه ها به عنوان ماده اولیه
– قابلیت تولید حرارت بالا
– دارای ظرفیت و قدرت تولید بالا
کوره مقاومت الکتریکی
کوره های مقاومت الکتریکی، کوره هایی با ظرفیت حداکثر 500 کیلوگرم می باشند که از طریق المنت ها و جریان های الکتریکی، حرارت مورد نظر را ایجاد کرده و موجب ذوب شدن مواد اولیه می شود. المنت ها با استفاده از مواد آلیاژی که در برابر خوردگی و اکسید شدن مقاوم هستند و همچنین نقطه ذوب بالایی دارند، ساخته می شوند تا مانع از ذوب شدن در اثر حرارت بالا شود. علاوه بر این، این نوع از کوره ها، به دو دسته ی گرم کننده مستقیم و غیر مستقیم تقسیم شده و مورد استفاده قرار می گیرند.
در گرم کننده های غیر مستقیم، جریان الکتریکی، با عبور از ترانسفورمر ولتاژ پایین از خلال شارژ، موجب گرم شدن شاژ و در نهایت آهن آلات می شود. اما در گرم کننده های غیر مستقیم، جریان الکتریکی، بعد از اینکه از المنت های اطراف کوره عبور کرد، حرارت وارد کوره شده و سپس به بوته انتقال داده می شود.
کوره شعله ای
در قرون وسطی معمولا جهت تولید آهن آلات از کوره های شعله ای استفاده می کردند. شکل ظاهری این نوع از کوره ها به صورت استوانه و یا مکعب مستطیل می باشد که در آن مواد شارژ در اثر تماس مستقیم با مواد سوختنی مانند گازوئیل یا گاز طبیعی، موجب وارد شدن حرارت و در نتیجه ذوب شدن مواد اولیه نیز می شود.
مزایای کوره شعله ای
کوره های شعله ای مانند دیگر کوره ها دارای یکسری ویژگی ها و مزیت هایی از جمله موارد زیر نیز می باشند.
– ساخت آسان
– دارای سرعت ذوب بالا
– عدم صرفه هزینه های گزاف
– حجم بالای تولید مواد مذاب
کوره بوته ای
کوره های بوته ای، یکی از قدیمی ترین کوره هایی می باشند که معمولا در کارگاه های ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت که، در این کوره ها، مواد اولیه بدون هیچ گونه تماس با سوخت، حرارت را وارد مواد اولیه کرده و ذوب می کند. علاوه بر این، کوره های بوته ای اغلب جهت ذوب آلیاژ هایی با نقطه ذوب پایین و یا آلیاژ هایی مانند منیزیم که کمتر با اکسیژن ترکیب می شوند، مورد استفاده قرار می گیرند.
مزایای کوره بوته ای
علاوه بر این، کوره های بوته ای دارای یکسری ویژگی هایی از قبیل موارد زیر نیز می باشند که شامل:
– دارای ساخت آسان
– مقرون به صرفه بودن و عدم صرف هزینه های گزاف
– دارای کیفیت بالای محصولات مذاب تولید شده
