ذوب ضایعات آهن و قالب گیری از آن به شکل های مختلف نیازمند حرارت بالاست.روش های مختلفی برای قالب گیری آهن وجود دارد؛دو مورد از روش های پایه ی ذوب،استفاده از گرما و برق هستند.استفاده از گرما برای سالها مورد استفاده بوده است اما استفاده از برق در اواسط قرن نوزدهم شناخته شد.کوره ای که نیروی مولدش برق است با نام کوره ی القایی شناخته می شود و روشی که از برق برای ذوب بهره می برد روش القایی نام دارد.شاید درمورد کارکرد کوره ی القایی سوال هایی در ذهنتان ایجاد شده باشد،در ادامه بیشتر به آن می پردازیم .

کوره ی القایی چیست؟

کوره ی القایی یک کوره ی برقی است که با اعمال ولتاژ بالایی از برق باعث ذوب فلز میشود.این کوره توانایی ذوب فلز هایی با وزن های متغیر(کمتر از 1 کیلوگرم تا چند هزار تن) را داراست،همچنین قادر به ذوب فلزات گرانبهایی مانند مس ، آهن ، آلومینیوم و فولاد می باشد.گفته میشود که با توجه به کارآیی و ذوب انواع مختلف ضایعات آهن  به مراتب بهتر از کوره ی گرمایی است.شاید مزایای استفاده از این کوره برایتان جالب باشد.

مزایای استفاده از کوره ی القایی

• مصرفه به صرفه تر انرژی
• جلوگیری از اتلاف انرژی(با استفاده از جریان الکتریکی متناسب برای هر فلز)
• به خوبی قابل کنترل است
• مقرون به صرفه
• دارای پاک کننده ی مواد مذاب است
• نصب آسان
• همزن طبیعی
• گرد و خاک منتشر نمی کند
• هدر رفت بسیار کم
• باعث آلودگی محیطی نمی شود
• راندمان بالا
• بازده بالا

با توجه به دلایلی که به آنها اشاره شد،کوره های قدیمی با کوره های القایی جایگزین شده اند بصورتی که فلز را بدون ایجاد آلودگی محیطی و هدررفت عناصر با ارزش ذوب می کنند.

روش کار کوره ی القایی

یک ولتاژ قوی از سیم پیچ اولیه یا منبع الکتریکی ولتاژِ کم ولی با جریان زیاد درفلز یا سیم پیچ ثانویه را راه می اندازد.بنابراین، برای ذوب انواع فلزات و ساخت آلیاژهای آنها  بدون هدررفت و یا بمقدار بسیار کم مناسب است.این کار خلوص نهایی را افزایش می دهد اما نه کاملا،لذا این یک اشکال بزرگِ  این کوره در کنار مزیت های بسیار آن است.

انواع کوره ی القایی

1-کوره ی القایی بدون هسته

اصلی ترین قسمت کوره ی بدون هسته،که به قلب آن معروف است،یک لوله ی تو خالی مسی است.این لوله بسیار سخت و رسانا است  که شامل یک سیم پیچ است که یک پوسته ی فولادی آنرا در بر گرفته که حکم حفاظ مغناطیسی را داراست و مانع از گرم شدن سیم پیچ می شود.علاوه بر این،سیم پیچ درون یک برج خنک کننده می چرخد.

تعامل بین میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی زمانی رخ میدهد که فلزمورد نظر ذوب شود.این تعامل منجر به اثری می شود که مانند یک همزن عمل کرده واجازه میدهد تا فلز به سمت بالا و مرکز حرکت کند.میزان هم خوردن به مقدار قدرت و فرکانس مورد استفاده در دستگاه بستگی داردهمانطور که اندازه و چگالی و چسبندگی(گرانروی) فلز مذاب نیز موثر است.اثرهم زننده از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا در یکدست شدن ترکیب آلیاژ و دمای کوره موثر است.

از کوره های مذاب بجای کوره های القایی بدون هسته برای ذوب فلزاتی که نقطه ذوب بالایی دارند استفاده می شود. در حالی که می توان از کوره بدون هسته برای ذوب تمامی انواع فولادها و آهن استفاده کرد.علاوه بر آن، کوره های بدون هسته به دلیل کنترل بالای درجه حرارت ، برای آلیاژ مناسب هستند. شکل زیر ساختار کوره القایی بدون هسته را نشان می دهد:

تصویر 1- ساختار کوره القایی برون هسته

2-کوره القایی کانالی

متشکل از پوسته از جنس استیل نسوز است که فلز مذاب را دربر دارد.واحد القایی بخش ذوب کننده را تشکیل میدهد که به یک پوسته ی فولادی متصل است.سیم پیچ اولیه به دور یک حلقه ی فلزی میپیچد.این ساختار همانند ترانسفورماتور است که سیم پیچ ثانویه حلقه های ذوب کننده را تشکیل میدهند.ماده مذاب مورد نظر بدلیل گرمای ایجاد شده توسط حلقه ی فلزی درون کوره شروع به چرخش میکند که اثرهمزننده را به وجود می آورد.

اثر همزننده باعث  مخلوط شدن فلزات و تشکیل آلیاژ میشود.این روش معمولا برای ذوب فلز هایی است که نقطه ذوب  کمی دارند. کوره ها ی مذاب فلز را تا اندازه ی مشخصی گرم نگه میدارند تا بیش از اندازه گرم نشوند بعلاوه در اوج کارکردشان ،سوخت زیادی را مصرف میکنند بخصوص برای فلز هایی که نقطه ذوب بالایی دارند.با این تفاسیر کوره ی القایی بعنوان کوره ای بهتر و رضایت بخش تر شناخته میشود.شکل زیر ساختار کوره القایی کانالی را نشان می دهد:

تصویر 2- ساختار کوره القایی کانالی

قصد ما در این مقاله آشنایی شما با یک روش ذوب ضایعات آهن بوده است ، امیدواریم مطالب برای شما مفید بوده باشد