کوره قوس الکتریکی چیست؟
کوره قوس الکتریکی (Electric Arc Furnace) برای ذوب فولاد مورداستفاده قرار می‌گیرد که به‌صورت مخفف EAF نامیده میشود. کوره‌ای است که با مواد با استفاده از یک قوس الکتریکی گرم میشود. این کوره‌ها اندازه‌های متفاوتی دارند که از کوچک‌ترینشان، چدن و از بزرگ‌ترین‌هایشان کوره‌های تولید فولاد را می‌توان نام برد. در بعضی از کوره‌های آزمایشگاهی گاهی دما به ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد.
اساس کار
شارژ کوره با استفاده از جرثقیل آهنربایی یا توسط سبدهایی که کف آن‌ها چندتکه توسط طنابی به هم متصل شده‌اند صورت می‌گیرید هنگامی‌که سبدهای شارژ روی کوره قرار می‌گیرند، طناب در اثر حرارت سوخته و شارژ به درون کوره ریخته میشود.
الکترودها توسط سیستم موقعیت‌یابی خودکار بالا و پایین می‌روند .برای موقعیت‌یابی، از وینچ بالابر برقی یا سیلندرهای هیدرولیک استفاده میشود. سیستم تنظیم، جریان برق ورودی تقریباً ثابت در طی ذوب کردن شارژ را حفظ می‌کند حتی اگر قراضه زیر الکترودها در هنگامی‌که ذوب میشود جابجا شود. از دکل بازوی نگهدارندِ الکترودها برای انتقال جریان برق به الکترودها استفاده میشود.
دسته‌بندی کوره‌ها
کوره‌های قوسی را بسته به مسیری که جریان الکتریکی در این کوره‌ها طی می‌کند می‌توان به دودسته تقسیم نمود:
- کوره‌ی قوسی غیرمستقیم: درصورتی‌که قوس الکتریکی بین الکترودها برقرار گردد، به آن کوره قوس الکتریکی غیرمستقیم گویند. حرارت ایجادشده در اثر این قوس از طریق تشعشع و جابجایی به شارژ منتقل گشته و موجبات ذوب آن را فراهم می‌نماید. این نوع کوره‌ها نسبت به این‌که توسط یک یا سه فاز تغذیه شوند، دارای دو یا سه الکترود بوده و بیشتر برای ذوب فلزات غیر آهنی و چدن مورداستفاده قرار می‌گیرند.
- کوره‌های قوسی مستقیم: درصورتی‌که جریان الکتریکی از طریق قوس الکتریکی ایجادشده بین الکترود و شارژ به شارژ منتقل شود آن را کوره قوس الکتریکی مستقیم نامند. این کوره‌ها ممکن است با جریان برق یک، دو یا سه فاز کار کنند، جریان برق ممکن است از طریق قوسی که بین یک الکترود و شارژ ایجاد میشود به شارژ منتقل و پس از عبور از آن با ایجاد یک قوس الکتریکی دیگر به الکترود مجاور منتقل شود و یا احتمال دارد جریان الکتریکی پس از ورود به شارژ ( از طریق قوس الکتریکی که بین الکترود و شارژ برقرار است) با بدنه کوره منتقل و ازآنجا توسط یک الکترود دیگر (بدون ایجاد قوس) خارج شود.
حرایت ایجادشده در اثر یاین قوس از طریق تشعشع و جابجایی به شارژ منتقل گشته و موجبات ذوب آن را فراهم می‌نماید. این نوع کوره‌ها نسبت به این‌که توسط یک یا سه فاز تغذیه شوند، دارای دو یا سه الکترود بوده و بیشتر برای ذوب فلزات غیر آهنی و چدن مورداستفاده قرار می‌گیرند.
• الف. با دو الکترود و جریان برق تک فاز
• ب. با سه الکترود و جریان برق سه فاز
تجهیزات مکانیکی کوره:
- 1. اسکلت کوره (steel structure)
- 2. میزهای گامی (walking beam unit) و سایر تجهیزات مربوط به انتقال لوله در داخل کوره
- 3. سیستم سوخت و احتراق کوره (gas pipe system & air combustion)
- 4. ایستگاه هیدرولیک , پنوماتیک وگریسکاری
- 5. سیستم خنک کاری کوره
- 6. کابین فرمان کوره
- 7. نسوزهای داخل کوره
تصاویری از کابین فرمان کوره
عملیات تولید با EAF
کوره با قراضه بارگیری میشود. پس از قرار دادن قراضه در داخل کوره دوباره سقف کوره‌بسته شده و عملیات ذوب کردن انجام می‌گیرد. الکترودها بر روی قراضه پایین آمده و قوس زده میشود و سپس الکترودها به لایه قراضه خردشده در بالای کوره فشار وارد می‌کنند. ولتاژ انتخابی برای این سطح از عملیات معمولاً کم است. ولتاژ پایین سقف و دیوارها را از گرمای بیش‌ازحد و آسیب از قوس محافظت می‌کند.
پس از رسیدن به پایین کوره ، الکترودها می‌توانند کمی بالا آورده شوند و موجب افزایش طول قوس و از این‌رو بالا بردن توان ذوب کردن گردند. این موضوع به تشکیل حتی سریع‌تر حوضچه مذاب کمک می‌کند.
کوره‌هایی با جریان متناوب سه الکترود گرافیتی متحرک دارند. گرم کردن و ذوب فلز توسط انرژی تابشی از برقراری قوس بین الکترودها و فلز انجام میشود و دما در منطقه قوس به c ◦۴۰۰۰ می‌رسد برقراری یکنواخت قوس با استفاده از حرکت الکترودهای حامل جریان در جهت عمود بر سطح مذاب تنظیم میشود. تنظیم انرژی تابشی توسط کوتاه و بلند کردن طول قوس با حرکت الکترودها امکان‌پذیر است.
تصاویری از اتاق هیدرولیک
مدار هیدرولیک کوره های قوس الکتریکی
بسیار مهم است که حرکت الکترودها نرم ، روان و با سرعت رفت و برگشت یکسانی انجام شود تا در نهایت کیفیت مواد مذاب بالاتر رفته و از اتلاف انرژی جلوگیری شود. همچنین حرکت درست الکترودها باعث جلوگیری از شکستن الکترودها خواهد شد.
کنترل الکترودها توسط مدار هیدرولیکی که معمولا در اتاقی جداگانه بنام اتاق هیدرولیک تعبیه شده است انجام میشود.
مهمترین اِلِمان در کنترل الکترودها ، ولو (شیر) های پروپرشنال یا پروپورشنال هستند که برای کنترل سرعت و قدرت هر الکترود یک ولو پروپرشنال تعبیه شده است. معمولا یک ولو پروپرشنال دیگر هم به عنوان رزرو تعبیه شده است تا اگر هنگام روشن بودن کوره یکی از ولوهای پروپرشنال دچار نقص شد، بتوان با بستن مسیر ولو معیوب و باز کردن مسیر ولو رزرو همچنان عملیات ذوب گیری بدون وقفه انجام گیرد. سایز ولوهای پروپرشنال به سایز الکترودها و تناژ کوره بستگی دارد. معمولا از ولوهای برندهای REXROTH و PARKER استفاده میشود.
شرکت هیدروصنعت پایا با اشراف کامل به سیستم هیدرولیک کوره های قوس الکتریکی و تخصص در زمینه تست و تعمیر انواع ولوهای پروپرشنال کوره‌های ذوب و سابقه همکاری با چندین شرکت فولاد جهت رفع عیب، تنظیم و راه اندازی الکترودهای کوره قوس ، آماده خدمات رسانی در این زمینه به شرکتهای فولاد میباشد.
