کوره چیست؟ اهمیت این موضوع در چیست؟ چه صنایعی به کوره‌های ذوب نیاز دارند؟ برای آشنایی با انواع کوره ذوب این مقاله را تا انتها بخوانید.

فلزات مختلف از جمله فولاد کاربرد زیادی در صنایع دارند. بسیاری از محصولات، ابزار و ماشین‌آلاتی که در اطراف خود می‌بینیم به انواع فلزات وابسته هستند. برای تولید این محصولات قبل از هر چیزی باید فلزات مختلف ازجمله فولاد را ذوب کرد. می‌دانید که برای این کار به کوره‌های ذوب نیاز داریم.

بنابراین وجود انواع کوره ذوب اهمیت بالایی در صنایع به خصوص صنایع سنگین کشور دارد. فلزات مختلفی همچون آهن(قیمت آهن)، مس، آلومینیوم، روی، سرب و … برای تولید محصولات فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فلزات دارای خصوصیات متفاوتی هستند. به‌عنوان‌مثال نقطه ذوب‌آهن با آلومینیوم و میلگرد(خرید میلگرد) فرق دارد. این باعث می‌شود که کوره ذوب این دو فلز نیز با هم تفاوت‌هایی داشته باشد.

کوره ذوب چیست؟

یک وسیله که با ایجاد حرارت و دمای بالا باعث ذوب شدن فلز (فلزات) درون آن می‌شود، کوره ذوب می‌گویند. بر اساس کاربرد، روش ایجاد گرما حرارت، نوع سوختی که در آن استفاده می‌شود و بر اساس روش توزیع حرارت، کوره‌ها به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. آشنایی با انواع کوره ذوب کمک می‌کند تا مهندسان و تولیدکنندگان محصولات فلزی در صنایع گوناگون بتوانند انتخاب درستی برای تأمین تجهیزات خود داشته باشند.

آشنایی با انواع کوره ذوب

بر اساس نوع کاربرد کوره‌ها را به سه دسته زیر تقسیم می‌کنند:

  • کوره پیش گرم

  • کوره ذوب

  • کوره نگه‌دارنده

بر اساس نوع سوختی که برای ایجاد حرارت در کوره استفاده می‌شود، کوره‌ها به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

  • کوره فسیلی (سوخت جامد، مایع و گاز):
    یکی از مشکلات کوره سوخت جامد مشکل انبار کردن و حمل‌ونقل سوخت به داخل کوره و همچنین نمی‌توان به‌راحتی دمای داخل کوره را کنترل و تنظیم کرد، به‌علاوه این روش آلودگی ایجاد می‌کند. کوره سوخت مایع و گاز متداول‌تر و در دسترس تر است.
  • کوره الکتریسیته (الکتریکی):
    این کوره سرعت ذوب را بالا می‌برد، می‌توان در آن فوق گداز بالا ایجاد کرد، ترکیب شیمیایی مواد مذاب را می‌توان کنترل کرد، در آن می‌توان از نسوز خوب استفاده کرد همچنین اتمسفر کوره را می‌توان کنترل نمود. مشکل این کوره هزینه بالا برای تولید انرژی است.

بر اساس اینکه نحوه توزیع حرارت در کوره به چه صورت است، سه دسته کوره وجود دارد:

  • تماس مستقیم سوخت و فلز:
    در این روش راندمان حرارتی بالایی ایجاد می‌شود، اما به خاطر اینکه ممکن است بین سوخت و مواد مذاب واکنش شیمیایی رخ دهد، مشکلاتی ایجاد می‌شود که امکان کنترل وجود ندارد. مثل کوره کوپلا
  • تماس مستقیم شعله و فلز (کوره تشعشعی)

مثال: کوره قوس الکتریکی

  • عدم تماس مستقیم سوخت، شعله و فلز
    مزیت این کوره سوخت و مواد مذاب باهم واکنش نمی‌دهند، بنابراین کنترل کردن ترکیب شیمیایی مذاب راحت است؛ اما مشکل آن راندمان حرارتی کم است. مثال کوره الکتریکی و کوره القایی

بر اساس چگونگی انجام کار، کوره‌های ذوب به انواع زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

  • مداوم:
    در این مدل، شارژ به درون کوره از یک طرف انجام می‌شود و از طرف دیگر سرباره و مواد مذاب تخلیه می‌شود. این کار به‌طور دائم انجام می‌شود. مثال: کوره کوپلا
  • تکباری:

در این مدل وقتی کوره از یک طرف شارژ می‌شود بعد از اتمام فرایند ذوب، باید کوره از مواد مذاب و سرباره‌ها خالی شود تا برای شارژ بعدی آماده باشد. مثال: کوره بوته‌ای

انواع کوره‌های ذوب:

  • کوره بوته‌ای
  • کوره ریخته‌گری تحت‌فشار
  • کوره ریخته‌گری تحت خلأ
  • کوره ریخته‌گری کوبشی
  • کوره ریخته‌گری گریز از مرکز

آشنایی با کوره بوته‌ای

روش کار در کوره‌های بوته‌ای به‌صورت تکباری است، هیچ تماس مستقیمی بین سوخت، شعله و فلز وجود ندارد، نوع سوختی که آن را شارژ می‌کند می‌تواند الکتریسیته – مایع و گاز باشد. (سوخت‌هایی مثل گازوئیل، مازوت، گاز طبیعی)

از مزایای کوره بوته‌ای می‌توان به ساده بودن ساختار، ارزان بودن آن، می‌توان در انواع و اندازه‌های مختلف آن را ساخت و از محدودیت‌ها و معایب کوره بوته‌ای می‌توان به تلفات حرارتی زیاد آن اشاره کرد.

گفته شد که این کوره را می‌توان در انواع مختلف تولید کرد، مهم‌ترین انواع کوره بوته‌ای به‌صورت زیر است:

  • کوره بوته‌ای ثابت: در این کوره هم بدنه و هم بوته ثابت هستند. از این نوع به‌عنوان کوره نگه‌دارنده استفاده می‌شود.
  • کوره بوته‌ای ثابت با بوته متحرک: در این نوع بدنه ثابت بوده و بوته متحرک است. این کوره نسبت به انواع دیگر دارای ظرفیت کمتری است.
  • کوره بوته‌ای گردان (Tilting):
    در این نوع هم بدنه و هم بوته متحرک هستند.

آشنایی با کوره تشعشعی

انجام کار در این کوره به‌صورت تکباری بوده و در آن شعله با مواد شارژ در تماس است. سوختی که در کوره تشعشعی استفاده می‌شود، گازوئیل یا گاز طبیعی است. از مزیت‌های این کوره می‌توان به‌سادگی ساخت آن، هزینه پایین، تولید مواد مذاب به‌صورت سریع در کوره‌های بزرگ اشاره کرد. به‌علاوه می‌توان برای ذوب مقدار زیادی شمش و مواد برگشتی ریخته‌گری از کوره تشعشعی استفاده کرد.
محدودیت و عیب این روش در راندمان حرارتی پایین، مشکل کنترل دما و اتلاف عناصر شیمیایی، اکسید شدن فلز به مقدار زیاد است.

انواع کوره‌های تشعشعی:

  • کوره تشعشعی ساکن: این کوره به شکل استوانه یا مکعب مستطیل است.
  • کوره تشعشعی گردان: همانند کوره‌های دوار صنایع چدن‌ریزی است.

آشنایی با کوره کوپلا

روش انجام کار در کوره کوپلا به‌صورت مداوم بوده، سوخت و شعله به‌صورت مستقیم باهم در تماس‌اند، سوختی که در این کوره استفاده می‌شود شامل کک، زغال، گازوئیل، مازوت و گاز طبیعی است.

از مزیت‌های کوره کوپلا سادگی در روش انجام کار و تولدی مقدار زیادی مواد مذاب است. از معایب و محدودیت‌های کوره کوپلا نیز می‌توان به انعطاف‌پذیری کم برای رسیدن به فوق گذارهای بالا و ایجاد آلودگی در سوخت‌های جامد اشاره کرد.

انواع کوره کوپلا:

  • کوره کوپلا دمش سرد:
    از شمش چدن، کک و سنگ‌آهک برای شارژ استفاده می‌شود. در ادامه هوای محیط به آن دمیده می‌شود که سرعت ذوب را افزایش داده و می‌توان سرعت ذوب و دما را با جریان هوا کنترل کرد. مشکل این کوره عمر کم لایه نسوز آن است.
  • کوره کوپلا با دمش گرم:
    از بادها و گازهای خارج شده از کوره دوباره استفاده می‌شود تا هوای ورودی به اندازه 400 درجه سانتی‌گراد گرم شود، بنابراین مصرف کک کم می‌شود.
  • کوره کوپلا بدون کک:
    در این نوع به جای کک از گاز و گازوئیل استفاده می‌شود و آلودگی کمتری تولید می‌کند.

آشنایی با کوره الکتریکی مقاومتی

در این کوره کار به‌صورت تکباری انجام می‌شود، سوخت و شعله با مواد مذاب تماس ندارند، سوختی که در کوره الکتریکی مقاومتی استفاده می‌شود الکتریسیته (گرما از طریق مقاومت میله یا سیم در برابر عبور جریان ایجاد می‌شود) است.

در این کوره به راحتی می‌توان ترکیب شیمیایی مذاب را کنترل کرد. مشکل این کوره ظرفیت کم و هزینه بالای تولید انرژی در آن است.

برای ساخت کوره الکتریکی مقاومتی معمولاً از مقاومت‌هایی از جنس نایکروتال (نیکل، کروم، آهن)، کانتال (آهن، کروم و آلومینیوم) استفاده می­شود.

آشنایی با کوره القایی

در این کوره روش کار به‌صورت تکباری بوده، سوخت، شعله و فلز باهم تماس ندارند و سوخت مورداستفاده الکتریسیته است.

کوره القایی مزایای زیادی دارد، ازجمله آن می‌توان به مصرف انرژی کمتر، واکنش ندادن مواد مذاب و کنترل راحت‌تر ترکیب شیمیایی، توزیع مناسب حرارت، نبود محدودیت برای افزایش دما و امکان استفاده از ظرفیت‌های متفاوت اشاره کرد.

انواع کوره‌های القایی

  • کوره فرکانس کم و بدون هسته
  • کوره فرکانس کم با هسته
  • کوره فرکانس زیاد

آشنایی با کوره قوس الکتریکی

روش کار در این کوره به‌صورت تکباری، سوخت آن الکتریسیته و تماس مستقیم شعله با فلز در این کوره وجود دارد.

انواع کوره قوس الکتریکی

  • کوره قوس الکتریکی مستقیم
  • کوره قوس الکتریکی غیرمستقیم

به‌طورکلی تعداد زیادی کوره ذوب وجود دارد که تعدادی از مه‌ترین آن‌ها را در این مقاله معرفی کرده و موردبررسی قرار دادیم. در مقالات دیگر مطالب تکمیلی در باب آشنایی با انواع کوره ذوب ارائه می‌دهیم. با آهن‌آلات شکوهیان همراه باشید.