کوره های قوس الکتریکی، غول های صنعت فولاد، در تولید فولاد با کیفیت هستند. در این کوره های عظیم، آهن قراضه و آهن اسفنجی با رقص الکتریسیته و حرارت ذوب شده و به شمش های فولادی تبدیل می شوند. هر کوره قوس الکتریکی مجهز به حوضچه ای از جنس مواد نسوز است که بستر ذوب آهن را فراهم می کند. این حوضچه که از آجرهای نسوز و قلیایی ساخته می شود، در برابر حرارت و خوردگی شدید حین ذوب مقاوم است.
اجزای کوره قوس الکتریکی
- آهن قراضه: بازیافت ضایعات آهن و فولاد، گامی مهم در جهت حفظ محیط زیست و اقتصاد پایدار است. قراضه های آهن در کوره ذوب شده و به چرخه تولید باز می‌گردند.
- آهن اسفنجی: این ماده که از احیای مستقیم سنگ آهن به دست می آید، خوراکی با کیفیت برای کوره های قوس الکتریکی است و به تولید فولاد با ناخالصی کمتر کمک می کند.
- الکترود: الکترود ها که به جریان برق متصل هستند، با ایجاد قوس الکتریکی، حرارت شدید مورد نیاز برای ذوب را فراهم می‌کنند.
- حرکت نوسانی الکترودها: طول قوس الکتریکی با حرکت عمودی الکترودها تنظیم می شود. این امر به کنترل دقیق حرارت و ذوب یکنواخت مواد کمک می کند.
- تنظیم حرارت: اپراتور کوره با تنظیم ولتاژ و جریان الکتریکی، دمای داخل کوره را به دقت کنترل می کند. دمای مناسب برای ذوب آهن در کوره های قوس الکتریکی، حدود 1550 درجه سانتی گراد است.
با برقراری جریان برق بین الکترود ها، جرقه ای خیره کننده در کوره ایجاد می شود. این جرقه، نقطه آغاز ذوب قراضه ها و آهن اسفنجی است. کوره های قوس الکتریکی از بدنه ای فولادی با تحمل دماهای بسیار بالا و پوشش مقاوم در برابر حرارت ساخته شده اند. این کوره ها دارای سه بخش اصلی، شامل کف یا بوته دیوار جانبی و سقف، هستند. برای کاهش دما، لوله های آبگرد بر روی بدنه و سقف کوره نصب می‌شوند. تجهیزات الکتریکی نیز از اجزای حیاتی کوره های قوس الکتریکی هستند. این تجهیزات شامل کلید قطع و وصل مدار، راکتور و ترانسفورماتور موتور، و تنظیم کننده های الکترود می باشند. به دلیل مصرف بالای انرژی در کوره های قوس الکتریکی، آنها به یک منبع الکتریکی با فشار قوی متصل می شوند. کلید قطع و وصل در این کوره ها نقش حساس و مهمی دارد زیرا در هر فرآیند ذوب، بار ها باید برق را قطع و وصل کند. بنابراین استفاده از یک کلید قطع و وصل با دوام و مقاومی ضروری است. این کوره ها نیاز به تجهیزات الکتریکی با کارایی بالا دارند تا عملکرد بهینه را داشته باشند و مشکلات جانبی را کاهش دهند.
انواع کوره های قوس الکتریکی
کوره های قوس الکتریکی (EAF) به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:
کوره قوس الکتریکی DC
از جریان مستقیم (DC) برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می کند.
مزایا:
- پایداری قوس بیشتر، منجر به ذوب یکنواخت تر و نویز کمتر می شود.
- مصرف الکترود و انرژی کمتر.
- قابلیت کنترل دقیق تر فرآیند ذوب.
معایب:
- هزینه سرمایه گذاری اولیه بیشتر به دلیل سیستم منبع تغذیه پیچیده تر.
- نیاز به تخصص بیشتر برای کار با آنها.
کاربرد ها:
- تولید فولاد های با کیفیت بالا، مانند فولاد ضد زنگ و فولاد ابزار.
- ذوب فلزات خاص، مانند نیکل و تیتانیوم.
کوره قوس الکتریکی AC
از جریان متناوب (AC) برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می کند.
مزایا :
- هزینه سرمایه‌گذاری اولیه کمتر
- سادگی و سهولت کار بیشتر
معایب:
- پایداری قوس کمتر، منجر به ذوب ناهموار تر و نویز بیشتر می شود
- مصرف الکترود و انرژی بیشتر
- کنترل دقیق تر فرآیند ذوب دشوارتر است
کاربرد ها:
- تولید فولاد های کم‌کربن، مانند فولاد ساختمانی.
- بازیافت ضایعات فلزی
علاوه بر این دو دسته اصلی، کوره های قوس الکتریکی را می توان بر اساس موارد دیگر نیز دسته بندی کرد، از جمله :
- ظرفیت: کوره های کوچک، متوسط و بزرگ.
- نوع بارگذاری: کوره های درب از بالا، کوره های درب از بغل، و کوره های شیب دار.
- نوع الکترود: کوره های گرافیتی، کوره های کربنی.
- کاربرد: کوره های ذوب فولاد، کوره های ذوب چدن، کوره های ذوب فلزات خاص.
عملکرد کوره قوس الکتریکی
عملکرد کوره قوس الکتریکی به این شکل است که هنگامی که منبع تغذیه به کاتد و آند متصل می شود، یون ها به طور هم زمان از سمت کاتد به آند و از آند به کاتد جا به جایی می کنند و حرارت تولید می شود. این حرارت می تواند فلزات را ذوب کند.
به دلیل برخورد یون ها با هم در حین جا به جایی بین کاتد و آند، جرقه ها ایجاد می شوند که برای ذوب کردن فلزات استفاده می شود. الکترودها قوس الکتریکی را تشدید نموده و ولتاژ افزایش یافته و فرآیند ذوب را تسریع می کند. ناخالصی ها به صورت سرباره بر روی سطح مذاب انباشت می شوند و باقی ناخالصی ها از محفظه خارج می شوند. اکسیدهای منگنز و سیلیکون با هم واکنش داده و سرباره تولید می کنند، در حالی که کربن با اکسیژن واکنش داده و مونواکسید کربن تولید می کند. سرباره تشکیل شده با کج کردن محفظه به یک سمت، از ظرف خارج شده و فولاد خالص تولید شده را به دست می آورد.
با توجه به مزایا و معایبی که در بخش فوق ذکر شد، در هنگام خرید محصولات فولادی باید دقت لازم را داشته باشید که خرید با کیفیت داشته باشید. به همین منظور، جهت خرید خود میتوانید پلتفرم دمیرال را انتخاب نمایید.
معرفی دمیرآل
دمیرآل به عنوان اولین و معتبر ترین خرده فروشی اینترنتی مواد اولیه فلزی تبدیل شده .این پلتفرم در مدت کوتاهی موفق به جذب تامین کنندگان معتبر بازار آهن شده و در حال حاضر بیش از 50 تامین کننده در پلتفرم دمیرال مشغول به فعالیت هستند.