خط بین منو ها
کوره القایی چیست؟ انواع و اجزا + فیلم نحوه ذوب کردن

کوره القایی چیست؟ انواع و اجزا + فیلم نحوه ذوب کردن

برای اینکه از عنصر فلز بتوان در جاهای مختلفی استفاده کرد، لازم است تا آن را ذوب و به حالت‌های دلخواهی تبدیل کرد. کوره‌های ذوب به همین منظور طراحی شدند که تنوع بسیار زیادی دارند. کوره القایی را می‌توان یکی از بهترین گزینه‌ها برای ذوب کردن فلزات دانست که کار کردن آن به روش گرمایش القایی بوده و البته آن نیز انواع مختلفی دارد.

ما در این مطلب سعی داریم تا شما را با انواع کوره القایی و کاربردهای آنها بیشتر آشنا کنیم.

در ویدیو فوق میتوانید نحوه کار و کاربرد کوره القایی را در دستگاه برزینگ القایی قطعات فلزی مشاهده کنید.

کوره القایی چیست؟

به برخی از کوره‌های الکتریکی که از جریان برق و میدان مغناطیسی برای ذوب فلزات در آنها استفاده می‌شود، کوره القایی می‌گویند. این دستگاه به‌دلیل کنترل مقدار حرارت تولید شده، از طریق کنترل شدت جریان الکتریکی و فرکانس، مناسب برای همه فلزات به‌خصوص فلزهای گرانبها است.

در حال حاضر کوره‌های القایی با گنجایش‌های مختلف (از چند کیلو الی چند تن) در بازار موجود هستند و می‌توان آنها را در دو دسته کانالی و بدون هسته تقسیم‌بندی کرد.

در ویدیو فوق میتوانید فلز ذوب شده در کوره القایی را مشاهده کنید.

کوره های القایی چگونه کار میکردند؟

نخستین کوره القایی که مورد استفاده قرار گرفت از شبکه اصلی قدرت تغذیه می شد و هیچگونه تبدیل فرکانسی صورت نمی گرفت. با توجه به اینکه افزایش فرکانس تغذیه کوره موجب کاهش ابعاد آن و بالا رفتن توان (تلفات) میشود، برای رسیدن به این اهداف، در ابتدا منابع تغذیه موتور ژنراتوری مورد استفاده واقع گردید. هر چند با این منابع می توان فرکانس را تا حدودی بالا برد ٬ ولی محدودیت فرکانس و عدم قابلیت تغیر آن و در نهایت عدم تطبیق سیستم تغذیه با کوره، دو عیب اساسی این سیستم‌ها بشمار می رفت . با توجه به این معایب ورود عناصر نیمه هادی به حیطه صنعت موجب گردید منابع تغذیه استاتیک جایگزین منابع قبلی شوند.

در ویدیو فوق میتوانید ذوب کردن فلز و نحوه کار کوره القایی را مشاهده کنید.

نحوه کار کوره القایی در حال حاضر

در ابتدا باید به کمک مبدل فرکانس و بهره بردن از جریان برق شهری، جریانی بیشتر از ۱۰۰۰A با فرکانسی در بازه ۳۰۰ الی ۱۰۰۰۰ هرتز تولید کرد. (توجه داشته باشید که برای کوره‌هایی با فرکانس بالا، این مقدار باید به ۱۰۰kHz برسد.)

در ادامه این جریان کویل(سیم پیچ) خواهد رسید تا با عبور از آن، یک میدان مغناطیسی ایجاد شود.

اگر یک جسم‌ هادی(مثلا فولاد چدن) در وسط کویل وجود داشته باشد، میدان مغناطیسی جریان‌های گردابی را به این جسم القا می‌کند که باعث گرم شدن آن می‌شود. این گرما تا حدی ادامه پیدا می‌کند که ذوب یا حتی تبخیر انجام گیرد.

به‌کمک تنظیم فرکانس و البته قدرت خود کوره می‌توان از این نوع کوره برای کاربردهای مختلفی استفاده کرد که در دنیای امروز نیازهای زیادی به این طریق برطرف می‌شود.

در حال حاضر برای ذوب فلزات مثل آهن، فولاد، مس، طلا کوره القایی کاربرد بسیاری دارد.

مقایسه کوره القایی با کوره‌های سوخت فسیلی

کوره های القایی در مقایسه با کوره های سوخت فسیلی دارای مزایای فراوانی از جمله دقت بیشتر٬ تمیزی و تلفات گرمائی کمتر و …. است . همچنین در کوره هایی که در آنها از روشهای دیگر، غیر القاء استفاده می شود، اندازه کوره بسیار بزرگ بوده و زمان راه اندازی و خاموش کردن آنها طولانی است.

کوره های القایی چه برتری نسبت به کوره های قدیمی دارند؟

کوره‌های القایی با استفاده از پدیده القای الکترومغناطیسی، حرارت را به طور مستقیم در مواد تولید می‌کنند که باعث کارایی بالا، کنترل دقیق دما، زمان سریع‌تر و آلودگی کمتر می‌شود. در مقابل، کوره‌های قدیمی با استفاده از سوخت‌های فسیلی، حرارت را از طریق شعله منتقل می‌کنند که هزینه نصب کمتری دارند؛ اما راندمان حرارتی پایین‌تر، کنترل دمایی کمتر، زمان بیشتر برای رسیدن به دمای مطلوب و آلودگی بیشتری را به همراه دارند و باعث ایجاد تغیرات ناخواسته ی نامطلوب در فلزات می گردد. انتخاب بین این دو نوع کوره باید بر اساس نیازهای خاص تولید و ویژگی‌های مواد مورد استفاده انجام شود.

القایی ها کاربرد گسترده ای در ذوب انواع فلزات دارند. کوره القایی ذوب مس، آهن، آلومینیوم و … نمونه کوچکی از این فلزات است.

انواع کوره القایی

کوره‌های القایی را می‌توان از سه لحاظ دسته‌بندی نمود که در هر دسته شاخه‌های دیگری نیز می‌توان تعریف کرد. تقسیم‌بندی این محصولات از نظر سیستم کاری، فرکانس و نوع هسته انجام می‌شود که در ادامه به توضیح هر کدام می‌پردازیم تا شما نیز با آنها بیشتر آشنا شوید.

کوره القایی شرکت آپند

انواع کوره های القایی از نظر سیستم کاری

۱) سیستمهای منبع

۲) سیستمهای موتور ـ ژنراتور

۳) سیستمهای مبدل نیمه هادی

۴) سیستمهای فرکانس رادیوئی

سیستمهای منبع

در این سیستم‌ها که فرکانس کار آنها بین ۵۰ تا ۶۰ هرتز و ۱۵۰ تا ۵۴۰ هرتز میباشد احتیاجی به تبدیل فرکانس نیست و با توجه به فرکانس کار، عمق نفوذ جریان زیاد بوده و حدود ۱۰ تا ۱۰۰ میلیمتر می باشد . همچنین مقدار توان لازم تا حدود چند صد مگاوات نیز می رسد.

سیستمهای موتور ـ ژنراتور

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 بوسیله ماشینهای ۵۰۰ کیلووات تامین می گردد و برای بدست آوردن توان‌های بالاتر، از سری کردن ماشینها استفاده می شود. عمق نفوذ در این سیستمها بخاطر بالاتر بودن فرکانس نسبت به سیستمهای منبع، کمتر بوده و در حدود ۱ تا ۱۰ میلیمتر است. در ضمن فرکانس این سیستمها از 500Hz تا 10KHz می باشد.

سیستمهای مبدل نیمه هادی

در این سیستم‌ها فرکانس در محدوده فرکانس از ۵۰ هرتز تا ۱۰۰ کیلو هرتز بوده  و با روشهای خاص طراحی میتوان تا فرکانس۴۰۰ کیلو هرتز هم رسید و تبدیل فرکانس به طرق گوناگونی صورت می پذیرد. در این سیستم‌ها از سوئیچهای نیمه هادی استفاده می شود و توان مبدل بستگی به نوع کاربرد آن تا حدود 2MW می تواند برسد.

سیستمهای فرکانس رادیوئی

از این سیستم‌ها برای عمق نفوذ جریان بسیار سطحی در حدود 0.1 تا ۲ میلیمتر استفاده می‌گردد و در آن از روش گرمائی متمرکز با سرعت تولید بالا استفاده می گردد. فرکانس کار در این سیستم در محدوده 100KHz تا 10MHz می باشد . 

سیستم قدرت در کوره مورد نظر در این پروژه از نوع سیستمهای مبدل نیمه هادی با فرکانس کار 50KHz است.

انواع کوره‌هایی القایی از منظر فرکانس

همانطور که تاکنون دانسته‌اید هر کوره قابلیت تنظیم بر یک بازه فرکانس خاصی را دارد. این محصولات را از این منظر به ۴ دسته زیر تقسیم می‌کنند که ما نیز به شرح مختصر هر کدام می‌پردازیم.

  • فرکانس پایین

برای ذوب فلزات غیرآهنی نظیر آلومینیوم، مس، روی و آلیاژهای دیگر از این کوره‌ها استفاده می‌کنند. این‌ها کانال‌های ذوبی دایره‌ای در پایین یا کناره مخزن دارند و از ۳ الی ۹ برابر فرکانس شبکه به‌منظور تولید گرما بهره می‌برند. سیم‌پیچ ثانویه‌ی U شکل این کوره‌ها به‌کمک کانال گرمایی ایجاد می‌شود.

  • فرکانس متوسط

پرکاربردترین و محبوب‌ترین کوره القایی مربوط به این دسته می‌شود که برای ذوب طلا، نقره، برنج، چدن و فولاد ضد زنگ کارایی بسیار بالایی دارد. به‌دلیل امکان حرکت محتویات داخل دیگ، ترکیب اکسیدها و شار به‌آسانی انجام شده و یک مزیت خاص محسوب می‌شود.

در بسیاری از صنایع از ظرفیت‌های مختلف (کیلوگرم تا تن) این کوره‌ها بهره گرفته شده چراکه بازده انرژی آن نسبت به سایر کوره‌ها بیش از ۲۰ درصد است. دامنه فرکانس این دستگاه‌ها را میتوان از ۱۰۰۰  تا ۱۰۰۰۰ هرتز تنظیم کرد و برای هدف مشخص استفاده نمود.

  • فرکانس بالا

این کوره‌ها با به حرکت درآوردن سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه، از طریق جریان‌های ناشی از شار مغناطیسی، گرمای بسیار زیادی تولید می‌کنند. فرکانس بالاتر از ۱۰ کیلو هرتز نشان‌دهنده آن است که باید برای ذوب مواد خاصی از آن استفاده شود. برای کار با این کوره‌ها باید تخصص داشته و باید دائم ناظری بر بالای سر خود داشته باشد.

  • فرکانس متعدد

کار کردن با این کوره‌ها کمی دشوارتر است و به‌نوعی باید تخصص لازم را داشت تا از آن استفاده کرد. فرکانس این کوره‌ها را می‌توان با توجه به نیاز کاربر تنظیم کرده و ذوب فلزات مختلف را انجام داد. از همین مسئله می‌توان دریافت که این کوره‌ها را می‌توان در کارگاه‌های کوچک و بزرگ به کار گرفت.

انواع کوره‌هایی القایی از منظر هسته

از نظر ساختار نیز می‌توان کوره القایی را به دسته‌های هسته‌دار و بدون هسته تقسیم‌بندی کرد. نوع هسته‌دار خود به دو گروه تقسیم می‌شود که در ادامه هر دسته را به‌طور مختصر شرح می‌دهیم.

هسته مستقیم

این کوره‌ها از سیم‌پیچ، دیگ گداز و یک هسته آهنی تشکیل می‌شوند که متصل به منبع تغذیه می‌شوند. در این نوع‌ کوره، گاهی جریان به چند هزار آمپر رسیده و گرمایی مستقیم به فلزات داخل دیگ القا می‌کند. از این کوره‌ها نباید به‌صورت کوتاه مدت و مکرر استفاده کرد.

هسته غیر مستقیم

در این نوع کوره القایی دو سیم پیچ وجود دارد که منبع تغذیه به کویل اول و سپس جریان به کویل دوم ارسال می‌شود. به‌خاطر ایجاد همین جریان القایی افزایش گرما صورت گرفته و عمل ذوب انجام می‌شود. با رسیدن به دمای بحرانی، از اثر القایی کاسته شده تا در نهایت منبع تغذیه قطع شود.

بدون هسته

به دلیل عدم وجود هسته، چگالی شار کمتر شده و برای جبران باید فرکانس کافی در نظر گرفته شود. عمل هم زدن در این کوره‌ها به‌واسطه نیروهای الکترومغناطیسی انجام می‌شود. این کوره‌ها برای کاربردهای خاصی مناسب بوده و برای برخی از صنایع گزینه مناسبی است.

مزایای کوره القایی

پس از این‌که انواع کوره القایی را معرفی کردیم، حال نوبت آن است که مزایای آن را هم مورد بررسی قرار دهیم. با توجه به تعدد دستگاه‌ها بررسی مزایای هر کدام به‌طور اختصاصی خارج از حوصله است و ما به برخی از مزیت‌های کلی اشاره می‌کنیم‌.

  • در مقایسه با کوره‌های سوخت فسیلی مزایایی همچون تلفات گرمایی کمتر، تمیزی، دقت بالا و … دارد.
  • اندازه کوره‌های غیر القایی بسیار بزرگ‌تر کوره‌های القایی بوده و استارت زدن و خاموش کردن آنها بسیار زمان‌بر است.
  • از نظر مصرف انرژی این کوره‌ها مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.
  • تنوع ظرفیت ذوب از چند کیلو گرم تا چند تن نیز مزیت بزرگی محسوب می‌شود.
  • مذاب در این کوره‌ها خالص‌تر است؛ چراکه هیچ واکنش شیمیایی در آن صورت نمی‌گیرد تا ناخالصی‌هایی به آن وارد شود.
  • به‌دلیل استفاده نکردن از الکترود، از طریق مکانیکی نیز هیچ ناخالصی به مذاب وارد نمی‌شود.
  • کنترل ترکیب و توزیع حرارت در این دستگاه‌ها مطلوب است.
  • برای افزایش درجه، از نظر مسائل الکتریکی هیچ محدودیتی ندارد.
  • اپراتوری ساده با کنترل تمام الکترونیک مزیت محسوب می‌شود.
  • به دلیل نبود گاز هیچ آلودگی ایجاد نمی‌شود.

بازده بیشتر، سرعت بالای عملیات، شروع به کار بسیار سریع، عدم نیاز به ذوب اولیه، تولید آلیاژهای یکنواخت، ساده بودن عمل تخلیه و تغذیه، امکان ذوب قراضه، کنترل دقیق درجه و … را نیز می‌توان از دیگر مزایای این کوره‌ها دانست‌.

معایب کوره القایی

هر دستگاه در کنار مزایای خود معایبی هم دارد و باید از آنها نیز اطلاع کامل پیدا کرد. کوره‌های القایی نیز معایبی دارند که هر مصرف‌کننده باید از آنها مطلع شود.

در عمل سرباره برای خروج ناخالصی‌های مضر (تصفیه مذاب) شرایط مناسبی ایجاد نمی‌شود که دلیل آن سرد بودن مواد مذاب در قسمت فوقانی است. این مورد را می‌توان مهم‌ترین عیب کوره‌های القایی دانست که البته در ذوب فلزاتی که نیاز به تصفیه ندارند، دیگر این مورد وجود نخواهد داشت.

در این کوره‌ها الزامی است که از قراضه‌های تمیز استفاده شود و این مورد را نیز می‌توان در لیست معایب آورد. (تعمیر کوره القایی)

قیمت بالای کوره القایی و همچنین زیاد بودن هزینه‌های جاری نیز شروع کار را برای برخی از کارگاه‌ها سخت می‌کند‌.

اجزای کوره القایی

اجزای کوره القایی

برای آشنایی کامل از نظر فنی می‌خواهیم اجزای این کوره را نیز برای شما معرفی کنیم. با این اطلاعات می‌توانید هنگام خرید، سوالات دقیقی از فروشنده داشته باشید و محصولی درجه یک تهیه کنید. به‌طور کلی کوره ذوب القایی از ۴ بخش تشکیل می‌شود که در ادامه برایتان می‌آوریم‌.

بدنه

این قسمت از بوته ذوب و همچنین سیم‌پیچ مسی (به‌شکل مارپیچ و حلقوی) تشکیل شده است. خود سیم پیچ دو جداره دارد که از یکی آب و از دیگری الکتریسیته جریان می‌یابد.  ابتدا و انتهای کویل به منبع تغدیه و سیستم خنک کننده متصل می‌شود. لازم به ذکر است که داخل بوته از ورق میکا یا لایه آزبست برای حفاظت از کویل‌ها استفاده شده و یک لایه خاک نسوز نیز کوبیده می‌شود.

جداره دیرگداز

این جداره‌ها متناسب با کوره القایی خاص انتخاب شده تا درجه حرارت مشخصی را تحمل کنند. نوع مواد مذاب نیز برای انتخاب این جداره‌ها اهمیت دارد.

منبع انرژی

یکی از اجزای مهم کوره‌های القایی منبع انرژی است که در آن خازن کوره القایی، ترانسفورماتور، ماژول کوره القایی و تابلوهای مدار فرمان به کار گرفته می‌شود. این منبع وظیفه دارد انرژی لازم برای ذوب مواد را تامین کند.

تاسیسات خنک‌کننده

همه کوره‌های القایی این تاسیسات را  دارند و متناسب با ظرفیت کوره باید این جزو طراحی شود. این قسمت وظیفه خنک کردن آبی که در کویل جریان دارد رو همچنین تابلوهای برقی را به عهده دارد‌.

توجه داشته باشید که آبی که برای سیم‌پیچ‌ها به کار می‌رود باید آب مقطر باشد و تمام منابع آب و برج‌های خنک کننده باید تمیز نگه داشته شوند. در انتخاب ظرفیت تاسیسات خنک کننده باید طراح دقت کند تا وظایف آن به‌درستی انجام شود.

اجزا کوره القایی

جمع بندی

تکنولوژی هنوز چیزهای زیادی برای هدیه دادن به انسان‌ها دارد تا به کمک آنها جهان جدید و بهتری ساخته شود.

برای ذوب کردن انواع فلزات یا کوره عملیات حرارتی القایی از کوره‌های مختلفی استفاده می‌شود که می‌توان به کوره‌های سوخت فسیلی و القایی اشاره کرد. ما در این مطلب سعی کردیم تا کوره القایی را تعریف کنیم و مزایا و معایب آن را برای آشنایی بیشتر شما شرح دهیم.

این کوره‌ها از 4 جزء بدنه، منبع انرژی، جداره دیر گداز و تاسیسات خنک کننده تشکیل شده که در ظرفیت‌های مختلف طراحی و عرضه می‌شوند. از انواع کوره القایی می‌توان به هسته‌دار و بدون هسته اشاره کرد و از منظر فرکانس نیز این دستگاه‌ها دسته‌بندی شده و برای هر صنعت باید از نوع خاصی استفاده کرد.

پروژه های ما


https://apandinnovation.com/wp-content/uploads/2021/04/1553676293.svg
پروژه فورج 160KW چهار سوراخ

پروژه فورج 160KW چهار سوراخ

توان محصول : 160KW سال ساخت : 1400 محل ساخت : تبریز فرکانس کاری : 10 الی 15 کیلوهرتز توان محصول : 160KW سال ساخت : 1400 محل ساخت ...

انیلینگ و تنش زدایی لوله فولادی 50KW

انیلینگ و تنش زدایی لوله فولادی 50KW

توان محصول : 50KW سال ساخت : 1389 محل ساخت : سوفیان فرکانس مصرفی : 15 هزار کیلوهرتز توان محصول : 50KW سال ساخت : 1389 محل ساخت : ...

پروژه شرینک القایی شرکت تراکتورسازی

پروژه شرینک القایی شرکت تراکتورسازی

توان محصول : 30KW سال ساخت : 1401 محل ساخت : تبریز فرکانس مصرفی : 20 هزار کیلوهرتز توان محصول : 30KW سال ساخت : 1401 محل ساخت : ...

دستگاه HOTMINI

دستگاه HOTMINI

توان محصول : 1000W سال ساخت : 1401 محل ساخت : تبریز فرکانس مصرفی : 100 الی 220 ولت توان محصول : 1000W سال ساخت : 1401 محل ساخت ...

ماشین حساب


https://apandinnovation.com/wp-content/uploads/2021/04/1553676293.svg
g
KW
KHz
KG
دستگاه پیشنهادی
KW KH
ماشین پیشنهادی :

به دلیل پیچیدگی محاسبات لطفا برای محاسبه با کارشناسان ما تماس حاصل .بگیرید

برای دریافت اطلاعات بیشتر و محاسبات پیچیده با ما تماس بگیرید.

ارتباط با ما


https://apandinnovation.com/wp-content/uploads/2021/04/1553676293.svg

شماره تماس

9148374770 (98+)

آدرس

آذربایجان شرقی ، آذرشهر ، گوگان ، رو به روی هنرستان فنی حرفه ای امیرکبیر

پست الکترونیک

abbasjebraeili@yahoo.com

برچسب ها