کوره و انواع آن

انواع کوره:

- كوره هاي بوته اي يا زميني از نوع ثابت و گردان

- كوره هاي تشعشعي يا روبادده از نوع ثابت و دوّار

-كوره هاي قوس الكتريكي از نوع مستقيم و غير مستقيم

- كوره هاي القائي با فركانس كم و فركانس بالا، هم چنين هسته دار (كانالي ) و بدون هسته

- كوره هاي زيمنس – مارتين

- كوره هاي كوپل

 

کوره و انواع آن

 

كوره هاي بوته اي: 

يكي از متداول ترين كوره هايي است كه از دير باز در صنعت ريخته گري سنتي رواج داشته است و به علت سادگي ساخت، ارزاني قيمت و سهولت شرايط كار آن تا به امروز در كليه ريخته گري هاي سنتي به عنوان يكي از كوره هاي اصلي ذوب فلزات و در كارخانه هاي متوسط و بزرگ به عنوان كوره هاي كمكي ارزش خود را حفظ كرده است.

 

ساختمان كوره به سه قسمت تقسيم مي شود كه عبارتند از :

- بدنه فلزي و صفحه زير كوره

- قسمتهاي نسوز كوره ( بدنه نسوز، كف كوره، محل ورود شعله يا آجر فرم فارسونكا، زير بوته اي، و درب كوره)

- وسايل ايجاد احتراق در كوره ( شامل ونتيلاتور يا دمنده هوا، فارسونكا يا مشعل)

 

کوره و انواع آن

 

كوره هاي بوته اي به سه نوع تقسیم می شوند:

a ) بوته ثابت

b ) بوته متحرك

c ) بوته ثابت

 

قسمتهاي مختلف كوره زميني عبارتند از :

الف) بدنه فلزي

ب) صفحه فلزي كف كوره

ج) ديواره نسوز

د)درب كوره

ه) دستگاه دمنده هوا يا ونتيلاتور

و) فارسونگاه يا مشعل زير بوته اي

 

کوره و انواع آن

 

ابعاد كوره زميني به طور تقريب:

قطر داخلي : 360Cm

ارتفاع زير بوته اي : 20Cm

قطر زير بوته اي : 20Cm

ضخامت جداره نسوز : 15- 30 Cm

درب كوره از آجرهاي نسوز فرم به قطر :  55Cm

ضخامت لايه دوم جداره نسوز : 15 – 30 Cm

ونتيلاتور : سه فاز و حداقل توان يك اسب بخار

 

كوره هاي تشعشعي (شعله اي –روباده ) :

به كوره هائي گفته مي شود كه بين محصول احتراق و مواد شارژ تماس مستقيم برقرار مي باشد و حرارت از سه طريق، جابجايي، هدايت و تشعشع به مذاب مي رسد. هوا و سوخت توسط مشعل يا مشعل هايي ازيك طرف كوره به داخل محفظه احتراق (كوره) تزريق مي گردد ودر اثر سوختن حرارت لازم را براي ذوب شارژ فراهم مي كند.

سوخت اين كوره ها مي تواند مايع، گاز و حتي جامد باشد.

ظرفيت اين كوره ها بين 15 تا 75 تن متغير است امّا انواع كوچك آن حتي كمتر از 500Kg نيز ساخته شده اند. از اين نوع كوره ها به عنوان نگهدارنده نيز استفاده مي شود كه ظرفيت آنها تا 90 تن نيز مي رسد.

 

کوره و انواع آن

 

كوره دوّار:

ساخت اين كوره ها براي اولين بار در سال 1930 آغاز و چند سالذ بعد، تعدادي از اين كوره ها در كارخانجات صنعتي اروپا شروع به كار كرد. كوره هاي دوّار از نوع غير مداوم بوده كه مذاب گيري در آن ها با شارژ سرد آغاز مي شود، هم چنين مي توان براي بالا بردن درجه حرارت مذاب تهيه شده از كوره هاي ديگر مانند كوپل استفاده نمود. ظرفيت اين كوره ها از 250 Kg تا 15 تن مي باشد وبيشتر در واحدهاي چدن ريزي ماليبل و خاكستري و حتي به مقدار كمتري در تهيه چدن هاي آلياژي و نشكن مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

كوره هاي دوّار از قسمت ها و تجهيزات زير تشكيل شده اند:

- ونتي لاتور 2-116-تابلوي فرمان 3-116-كانال احتراق 4-116-لايه نسوز كوره

- بدنه اصلي كوره 6-116-مجراي خروج مذاب 7-116-رينگ جهت چرخش كوره

- كانال شارژ كوره 9-116-مكانيزم گرم كننده هواي دم 10-116- مشعل

- الكتروموتور و جعبه دنده 12-116-شعله گير 13-116-لايه نسوز كوره

- زانوي هدايت شعله 15-116-پايه فولادي زانو 16-116-شاسي كوره

- ابعاد و اندازه

 

کوره و انواع آن

 

طرز كار كوره دوّار:

براي روشن كردن كوره ابتدا شعله افروخته اي را در كنار فارسونگا قرار داده شير سوخت را باز كرده ونتيلاتور را روشن مي كنيم، سوخت مشتعل شده و شعله وارد كوره مي گردد. بعد از تنظيم شعله كوره پيش گرم مي شود، پس از آن كوره خاموش و شارژ درون كوره ريخته مي شود وسوراخ هاي تخليه مذاب نيز بسته مي شوند، آنگاه كوره مجددا روشن شده و تا هنگام خميري شدن به فاصله زماني معين نيم دور كوره را به چرخش در مي اورند تا گرماي قسمت بالاي كوره به زير شارژ منتقل شود، بعد از اينكه شارژ كاملا نرم و شروع به ذوب شدن نمود مي توان حركت چرخشي كوره را بطور مداوم ادامه داد، بعد از ذوب و دادن فوق ذوب مناسب به مذاب كوره خاموش، ابتدا سرباره گيري و سپس مذاب در پاتيل پيش گرم شده تخليه مي گردد.

 

بوته ها و پاتيل ها:

بوته وسيله اي است كه جهت ذوب فلزات به مقدار كم از آن استفاده مي شود، ظرفيت بوته ها بر اساس گنجايش مقدار چدن مذاب تعيين مي گردد.

 

کوره و انواع آن

 

انواع آن بر اساس جنس عبارتند از:

بوته هاي گرافيتي 

كاربيد سيليسيم 

چدن

 

عمر بوته ها بستگي به عوامل مختلفي دارد كه در ذيل به تعدادي از آن ها اشاره مي شود:

- روش انبارداري (درمحلي خشك و بدون رطوبت نگهداري شوند)

- توجه در مواقع حمل ونقل بوته ها (ضربه يا ايجاد خراش در جدار شيشه اي عمر بوته ها را كاهش مي دهد)

- شكستن در اثرشوك حرارتي

- اكسيداسيون و جذب شيميايي عناصر از روان سازها و سرباره ها

- شارژ نا درست مواد فلزي جامد

- آسيب ديدگي در اثر انبر نامناسب

 

کوره و انواع آن

 

كوره هاي القايي

- كوره هاي القايي، كه از نظر مقدار فركانس كاري به سه نوع كم فركانس، ميان فركانس وپر فركانس تقسيم مي شوند.

 

كوره هاي القايي  انواع زير تقسيم مي شوند:

- كوره هاي القايي كانالي يا با هسته

- كوره هاي القايي بدون هسته

- كوره هاي مقاومتي

- كوره مقاومتي بوته اي

 

در كوره هاي القايي انرژي الكتريكي، از طريق القاي مقناطيسي در شارژ فلزي ،به حرارت تبديل مي شود .اين كوره ها از نظر فركانس برق مصرفي به سه كوره، كم، ميان، وپر فركانس، و از نظر نحوه انتقال حرارت و ماهيت تبديل انرژي الكتريكي به حرارت، به دو گروه كوره هاي كانالي و كوره هاي بدون هسته تقسيم مي شوند.

اين كوره ها داراي كويل مسي هستند كه در اثر عبور جريان الكتريسيته از آن، موجب القاي جريان الكتريكي بالايي در سطح فلز درون بوته مي گردد، اين جريان الكتريسيته، حرارت زيادي توليد مي كند كه منجر به ذوب سريع فلز مي شود. عبور جريان آب در كويل مسي، باعث جلوگيري از ذوب شدن خود كويل مي گردد.

کوره و انواع آن

 

كوره هاي قوس الكتريكی:

 در كوره هاي قوس الكتريكي، انرژي الكتريكي از طريق ايجاد قوس بين الكترودهاي گرافيتي و شارژ فلزي و يا ايجاد قوس بين خود الكترودها، به حرارت تبديل شده موجب ذوب فلزات مي گردد، به همين خاطر اين كوره ها را بر دو نوع قوسي مستقيم و قوسي غير مستقيم تقسيم مي كنند.

كوره هاي قوسي غير مستقيم معمولا براي ذوب آلياژهاي مس مورد استفاده قرار مي گيرند و براي ذوب انواع فولادها و چدن ها از كوره هاي قوسي مستقيم استفاده می شود.

 

کوره و انواع آن

 

انواع کوره های ذوب:

زیربنای صنایع سنگین هر کشور، صنایع ذوب فلزات آن می باشد. زیربنای صنایع ذوب نیز صنایع کوره سازی است. لذا از اینجا اهمیت صنایع کوره سازی به وضوح روشن می گردد.

  1. کوره کوپل
  2. کوره دوار
  3. کوره بوته ای
  4. کوره های هوفمن – گامی و مقاومتی
  1. کوره القایی
  2. مشعل و سیستم گاز سوز کوره دوار
  3. کوره قوس الکتریکی

 

کوره و انواع آن

 

ذوب فلزات اغلب به روش ناپیوسته صورت می گیرد. مورد استثنای قابل ذکر، ذوب پیوسته در کوره کوپل است، که اکثرا برای تولید چدن استفاده می شود. انتخاب کوره با توجه به هزینه، کیفیت فلز، نیازهای تولیدی و نوع آلیاژ تعیین می شود. انعطاف پذیری کوره در شرایط مختلف، برای انواع تولید مزیت محسوب می شود.

 

کوره ها از نظر کاربرد:

- پیش گرم

- ذوب 

- نگهدارنده 

 

از لحاظ مصرف انرژی به دو دسته عمده تقسیم بندی می شوند:

  1. کوره های مصرف کننده سوخت فسیلی
  2. کوره های با گرمایش الکتریکی

 

کوره های مصرف کننده سوخت فسیلی:

کوره های سوخت فسیلی تنوع بسیاری دارند که در زیر به شرح تعدادی از آن ها پرداخته می شود:

 

کوره و انواع آن

 

 کوره کوپل:

کوره کوپل دارای مکانیزم عملکرد ساده بوده و بیشتر برای ذوب قراضه های چدنی استفاده می شود. هم چنین نحوه کار این کوره با کوره بلند شباهت زیادی دارد. تفاوت آن ها در این است که کوره بلند برای احیای سنگ معدن آهن استفاده می شود. این نوع کوره ذوب در اندازه های متنوع و با قدرت ذوب بین ١٠٠ کیلوگرم تا چند ده تن چدن وجود دارد.

 

 کوره های دوار:

کوره های دوار برای ذوب چدن در سال ١٩٣٠ در آلمان ساخته شد ولی در حال حاضر در دنیا بیشتر انگلیسی ها از آن استفاده می کنند. این کوره ها شامل یک اسکلت فلزی می باشد که به شکل یک استوانه متصل به دو مخروط ناقص است و توسط فلنج روی استوانه و مخروط ها به یکدیگر متصل می شود. به طرف دهانه بزرگ مخروط ها و هر دو طرف استوانه فلنج نصب شده و روی استوانه دو غلطک وصل می شود.

غلطک های محرک، کوره را با سرعت یک دور در دقیقه می چرخانند. در یک طرف مخروط ناقص مشعل و در طرف دیگر دودکش است، در بعضی از طرح کوره ها دود از سقف کارگاه با کانالی خارج می شود و در تعدادی از آن ها نیز دود توسط کانال هائی به سیستم های بازیافت حرارت ارسال شده و از گرمای آن برای پیش گرم کردن هوای ورودی استفاده می کنند.

تجربه ٣۵٠ درجه سانتیگراد نشان می دهد که به راحتی می توان با استفاده از گرمای دود، هوای ورودی را حدود ٢۵٠ گرم کرد.این عمل باعث می شود راندمان حرارتی کوره بالا رود. کوره های دوار مختلف با ظرفیت هایی بین ٢۵٠ کیلوگرم تا ٧٠ تن مذاب چدن و تا ١٢ تن مذاب آلومینیوم موجود می باشد. سوخت این نوع کوره ها با توجه به مواد اولیه ورودی گاز، گازوئیل و مازوت است.

 

کوره های دوار را بر اساس نوع سوخت مصرفی به شرح ذیل تقسیم بندی می کنند :

  • کوره دواربا سوخت جامد پودری شکل
  • کوره دوار باسوخت مایع
  • کوره دوار باسوخت گاز

 

 کوره های بوته ای:

همان طورکه از نام آن ها پیداست برای عمل ذوب از بوته استفاده می شود. حرارت در این کوره ها بیشتر از طریق هدایت به مواد موجود در داخل بوته انتقال می یابد.

 

کوره و انواع آن

 

انواع کوره های به شرح زیر است:

کوره بوته ای ثابت از دو نوع تشکیل شده اند:

  • با سوخت جامد
  • با سوخت مایع

۱ . استفاده از مواد نسوز مرغوب که باعث بیشتر شدن عمر کوره می شود.

۲ . مشعل و دمنده مناسب انتخاب شود زیرا راندمان بهتر و عمر جداره کوره بیشتر شده و زمان ذوب کاهش می یابد.

۳ . در موقع چیدن آجر از کمترین مقدار ملات استفاده گردد. هرگاه ضخامت ملات زیاد باشد پس از خشک شدن و حرارت دیدن انقباض پیدا کرد و در بین آجرها ترک ایجاد شده و آجرها لق می شوند و سرباره در آنها نفوذ کرده و جداره کوره را از هم می پاشد.

۴ . پس از ساخت کوره بهتر است که کوره به تدریج خشک و آماده کار شود.

۵ . در هر بار روشن کردن کوره جهت ذوب فلزات بهتر است در ده دقیقه اول سرعت دم و مقدار سوخت پایین باشد و به تدریج بالا رود.

۶ . سعی شود در هیچ شرایطی مذاب به جداره کوره نپاشیده و ته کوره نریزد.

۷ . شمش ها را به طور عمودی در بوته قرار دهید زیرا در اثر افقی قرار دادن در بوته، انبساط در شمش ها حاصل شده و بوته را می شکند و در نتیجه مذاب در کوره ریخته و کوره را خراب می کند.

۴- کوره های گامی

 

کوره و انواع آن

 

کوره ها معمولا بسته به شکل قطعه و نوع انتقال آن درکوره طراحی و ساخته می شوند. به عنوان مثال در کارخانه لوله سازی ابتدا قطعه در قالب یک شمش ۱-۵/۱ متری در کوره پیش گرم کننده که به صورت دوار می باشد شارژ می شود اما بعد از اینکه شکل لوله را به خود گرفت نیاز به کوره هایی با طول بیشتری پیدا می کند که در اینجا این مشکل توسط کوره های گامی حل گردیده است. دلیل اینکه این کوره ها گامی نام گرفته اند این است که قطعه بعد از شارژ به صورت گام به گام و حرکت چرخشی به سمت درب دشارژ هدایت می شوند.

 

کوره و انواع آن

 

کوره الکتریکی:

در گذشته بیشتر از کوره های سوخت فسیلی برای ذوب فلزات استفاده می شد. راندمان پایین، سر و صدای زیاد، عدم یکنواختی مذاب، عدم توانایی ذوب فلزات دیرگداز و مسائلی از این قبیل مشکلاتی است که بر سر راه استفاده از کوره های احتراقی وجود دارد. استفاده از کوره های الکتریکی راه حل مناسبی برای غلبه بر این مشکلات می باشد. کوره الکتریکی شامل کوره های قوس الکتریکی، کوره های القایی، مقاومتی و … می باشند که کوره قوس الکتریکی و القایی از مهم ترین آن ها است.

اطلاعات تکميلي