انواع کوره های ذوب و ریخته گری
برای تولید فولاد نیاز است که با اعمال گرمای یا دیگر روش‌های ممکن مورد نیاز آهن را به نقطه ذوب رساند و این فرایند تنها با استفاده از کوره های ریخته گری ممکن است. در واقع از کوره های ریخته گری برای ذوب آهن یا دیگر فلزات استفاده می‌شود و این تجهیزات نقش بسیار مهمی را در صنایع فولادی ایفا می‌کنند. موضوع قابل توجه این است که از زمان شکل‌گیری صنعت فولاد تا به امروز از انواع مختلف کوره های تولید فولاد رونمایی شده است و هر یک از این کوره های ریخته گری ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند. به همین دلیل در این مقاله از تصمیم گرفتیم به معرفی انواع کوره های مورد استفاده در ریخته گری بپردازیم و موارد استفاده از هر یک از آنها در فرایند تولید فولاد را مورد بررسی قرار دهیم.
کوره تولید فولاد چیست؟
قلب هر کسب و کار فعال در حوزه ذوب و فولاد، کوره ریخته گری است. کوره به دستگاهی اطلاق می‌شود که برای ایجاد گرامایش در دمای بالا در فرایندهای صنعتی و متالوژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کوره‌ها از فناوری‌های مختلفی استفاده می‌کنند که آلیاژ فلز و مواد افزودنی را به درجات خاصی از فولاد تبدیل می‌کند. موضوع مهم این است که کوره های ریخته گری در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر یک از آنها ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند. به همین دلیل لازم است به شکل مناسبی با انواع مختلف کوره های تولید فولاد آشنایی پیدا کنید تا بتوانید به شکل بهینه‌تری از آنها استفاده کنید. به طور کلی کوره های تولید فولاد در انواع مختلفی تولید می‌شوند و هر یک از آنها با هدف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به معرفی 4 مورد از رایج‌ترین کوره های تولید فولاد می‌پردازیم:
- کوره کوپلا کوره کوپلا یکی از قدیمی‌ترین و در عین حال رایج‌ترین انواع کوره‌ها است که در زمینه ریخته گری آهن مورد استفاده قرار می‌گیرد. کوره کوپلا یک کوره استوانه‌ای شکل بلند است که بدنه اصلی آن از یک پوسته فولادی ساخته شده است. اما جهت جلوگیری از آسیب دیواره داخلی به دلیل گرما و اصطحکاک بالا، داخل آن با آجرهای نسوز پوشانده شده است. عموماً از کوره ریخته گری کوپلا برای ذوب فلزات مختلف به‌ویژه فلزاتی که دارای ناخالصی هستند، استفاده می‌شود و شما می‌توانید سال‌ها از این کوره استفاده کرده و به کمک آن حجم زیادی از فولاد را به‌راحتی تولید کنید.
- کوره قوس الکتریکی یکی دیگر از کوره های تولید فولاد محبوب در میان صنعتگران به ویژه صنعتگران فعال در زمینه بازیافت فولاد، کوره قوس الکتریکی است. در این کوره از سه میله کربنی عمودی به‌عنوان الکترود به‌منظور ایجاد قوس جهت تولید گرمای لازم برای ذوب استفاده می‌شود و بدین ترتیب مواد قرار گرفته در محفظه گرمایشی در یک دمای مناسب ذوب می‌شوند. کوره قوس الکتریکی امکان بازیافت %100 ضایعات فلزی را دارد و به دلیل انعطاف‌پذیر بودن فرایند این امکان را به کارخانه‌های ذوب می‌دهد تا هر زمان که تمایل داشتند فرایند را شروع کرده یا متوقف نمایند.
- کوره اجاق روباز کوره روباز نیز یکی دیگر از کوره‌های پرکاربرد در صنایع فولادی است. در کوره روباز، کربن اضافی و سایر ناخالصی‌های آهن خام برای تولید فولاد سوزانده می‌شوند. در واقع روش کار با این نوع از کوره ریخته گری به این شکل است که ضایعات آهن در کوره ریخته شده و کربن حاصل از آهن به گاز مونوکسید کربن تبدیل می‌شود. بدین ترتیب ناخالصی‌ها از آهن خام جدا شده و مذاب آهن با میزان کربن موردنظر تشکیل می‌شود. فرایند تولید فولاد در کوره روباز کند است و همین موضوع باعث می‌شود که اپراتور تسلط بیشتری روی فرایند داشته باشد.
- کوره القایی همانطور که از نام این نوع از کوره تولید فولاد مشخص است، در کوره های القایی از فناوری القایی با جریان های الکتریکی متناوب جهت اعمال گرمای موردنیاز برای ذوب فلز استفاده می‌کند. این روش در مقایسه با 2 نمونه کوره قبلی از مزایای بیشتری برخوردار است و شما نیازی ندارید مثل کوره کوپلا از سیستم احتراق استفاده کنید یا مثل کوره قوس الکتریکی، یک قوس ایجاد کنید و تمام فرایند با القای میدان مغناطیسی دنبال می‌شود. به همین دلیل نیز کوره های تولید فولاد القایی در حال حاضر صنعت تولید فولاد را در اختیار خود گرفته است. نحوه استفاده از این کوره ها آسان بوده و محصولات تولیدی آنها نیز از کیفیت بالایی برخوردار است.
- کوره بوته کوره های بوته ای قدیمی ترین نوع کوره های تولید فولاد به شمار می‌روند. کوره های بوته برای ذوب و نگهداری دسته های کوچک آلیاژهای غیر آهنی استفاده می شود. در این کوره ها از مواد نسوز برای ساخت قالب استفاده شده است و به همین دلیل نیز می‌تواند دمای بالایی را که برای ذوب محصولات فلزی مختلف نیاز است را تحمل کند. این کوره امکان ذوب مقادیر کمی از فلزات را فراهم کرده است و به همین دلیل نیز در مجتمع‌های صنعتی بزرگ چندان مورد استفاده ندارد. امروزه کوره های ریخته گری یکی از ارکان اصلی در تمامی صنایع به ویژه صنایع فولادی به شمار می‌روند. تفاوتی هم نمی‌کند که دقیقاً چه کسب‌وکاری در چه ابعادی باشد. هر کسب‌وکاری که در آن نیاز به ذوب فلزاتدسترسی سریع به محتوای این مطلب
برای تعیین قیمت آهن آلات آهن رسان و مقاطع فلزی، از روش ها و ابزار آلات مختلفی استفاده می شود . در این بین روش ذوب از مرسوم ترین راهکارهایی است که برای تولید آهن آلاتی مانند تیرآهن، میلگرد و… استفاده می شود. لازم به ذکر است انتخاب شیوه نورد سرد یا گرم، بر و سایر محصولات فولادی نقش موثری دارد. کوره یکی از ملزومات موردنیاز برای عملیات ذوب است. در دنیای امروز کوره های مختلفی با ویژگی های منحصر به فرد در صنایع فولادی و فلزی، مورد استفاده قرار می گیرند. به همین دلیل در این مقاله، در مورد انواع کوره در تولید آهن آلات صحبت می کنیم.
کاربرد کوره های ریخته گری
کوره ها در ایجاد خصوصیات مواد و کیفیت نهایی محصولات، نقس بسیار موثری را ایفا می کنند. انواع مختلفی از کوره در مراحل مختلف تولید مقاطع فولادی، استفاده می شوند. از این دستگاه ها در مرحله پیش‌گرمایش میله، تولید محصولات آهنی و غیر آهنی مانند ذوب قراضه ها، ایجاد تغییر شکل در صفحات فلزی به شیوه گرمایشی و هم چنین عملیات حرارتی فولادی استفاده می شود. برخی از کاربردهای رایج کوره های ریخته گری عبارتند از:
- تولید فولاد و آهن برای استفاده در سازه ها، وسایل نقلیه، ماشین آلات و سایر محصولات
- تولید آلومینیوم، مس و سایر فلزات غیر آهنی برای استفاده در قطعات الکترونیکی، لوله ها، کابل ها و سایر محصولات
- تولید آلیاژهای خاص برای استفاده در کاربردهای تخصصی مانند قطعات موتور، ابزار و جواهرات
کوره ها انواع مختلفی مانند کوره بوته ای، کوره القایی، کوره کوپلا، کوره مقاومتی الکتریکی، کوره قوس الکتریکی و کوره شعله ای می شوند. این دستگاه ها کاربردها، مزایا و معایب بسیاری دارند که آنها را از یکدیگر متمایز می کند. در ادامه بیشتر به معرفی آنها می پردازیم.پس اگر شما نیز به دنبال شناخت بهتر انواع کوره های ریخته گری هستید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید. در این مقاله به بررسی موضوعات زیر می‌پردازیم:
- کوره بوته ای
- کوره القایی
- کوره کوپلا
- کوره مقاومتی الکتریکی
- کوره قوس الکتریکی
- کوره شعله ای
1) کوره بوته ای کوره بوته ای از قدیمی ترین کوره هایی است که اغلب در کارگاه های ریخته گری، استفاده می شود. با پیشرفت تکنولوژی و وارد شدن فناوری به سیستم تولید، همچنان استفاده از کوره بوته ای رایج بوده و امروزه در برخی کارگاه ها نیز از آن استفاده می شود. در کوره بوته ای بدون ایجاد تماس میان مواد اولیه و سوخت، مواد مذاب را از وارد کردن حرارت به مواد اولیه تولید می کنند. از جمله مواد سوختی که در این کوره استفاده می شوند گازوئیل، مازوت، گاز طبیعی و الکتریسیته هستند. این کوره ها ساده ترین نوع کوره های ریخته گری هستند و از یک ظرف نسوز، برای ذوب فلز استفاده می کنند. کوره های بوته ای برای ذوب فلزات با نقطه ذوب پایین مانند آلومینیوم و منیزیم مناسب هستند.
کاربرد و مزایای کوره بوته ای
کوره بوته ای در آلیاژهایی با نقطه ذوب پایین یا آلیاژهایی که میل کمتری برای ترکیب شدن با اکسیژن را دارند (مانند منیزیم)، استفاده می شوند. این دستگاه به دو دسته کوره ثابت و بوته متحرک با گردان، تقسیم بندی می شود. سهولت ساخت، مقرون به صرفه بودن و کیفیت محصول مذاب تولید شده، از جمله مزیت های این نوع کوره هاست که باعث افزایش کاربرد آنها در کارگاه های کوچک می شود. کوره کوپلا ساختار کوره کوپلا به صورت استوانه فولادی است که اغلب در ذوب کردن چدن کاربرد دارد. ساختمان این کوره با جداره نسوز پوشانده شده و اندازه دهانه یا قطر این استوانه فولادی، بر اساس میزان ظرفیت و سرعت ذوب مواد تغییر می کند. از جمله محصولاتی که با استفاده از این کوره به دست می آیند پیش گرم کن هوا، ریل شارژ و محل تصفیه گاز هستند.