مقدمه

امروزه تولید فولاد و محصولات حاصل از آن به یکی از اساسی ترین بخش های صنعت در دنیا تبدیل شده است. در همین راستا کوره القایی و کوره قوس الکتریکی دو فناوری مهم و حیاتی در صنعت فولادسازی می باشند که هریک دارای ویژگی ها و خواص مخصوص به خود بوده و در تولید فولاد و سایر فلزات نقش بسیار مهمی را بازی می کنند. به همین منظور شرکت پژوهنده صنعت ارگ خاورمیانه که از تولیدکنندگان و فروشندگان نرم افزار الکترود رگولیشن می باشد در این مقاله قصد دارد شما را با تفاوت کوره القایی و قوس الکتریکی بیشتر آشنا کند.

کوره القایی (ذوب القایی) چیست؟

کوره القایی همان طور که در بالا گفته شد یکی از فناوری های مهم در صنعت فولاد سازی می باشد و به کمک آن فلزاتی که رسانای الکتریکی می باشند، ذوب می گردند. اما سوال مهم در این رابطه آن است که گرمای لازم برای ذوب چگونه توسط این کوره تامین می گردد؟ در واقع این نوع کوره ها یک سیم پیچ اصلی یا کویل اصلی دارند که هنگامی که در آن جریان برق با ولتاژ بسیار بالا برقرار می شود، در وسط سیم پیچ یک میدان مغناطیسی قوی شکل می گیرد. با توجه به آن که قراضه های آهن و فلزات رسانای الکتریکی در وسط این میدان مغناطیسی قرار می گیرند، این میدان یک جریان گردابی را در فلزات القا کرده که این جریان باعث گرم شدن و در نتیجه ذوب شدن فلزات می شود. در نهایت پس از ذوب فلز میدان مغناطیسی موجود همچون همزن عمل نموده و مواد مذاب را به صورتی همگن هم از لحاظ ترکیبات و هم از لحاظ حرارت در می آورد.

کوره قوس الکتریکی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

کوره قوس الکتریکی وسیله ای بسیار کاربردی است که صنعتگران می توانند به کمک آن انواع فلزات و قراضه ها در گریدهای متنوع را ذوب نموده و سپس با تصفیه آن ها فولاد تولید می نمایند. این وسیله ی کاربردی کار را بسیار ساده و آسان نموده و امروزه مورد استفاده بسیاری از صنعتگران به ویژه صنعتگران ایرانی در بخش های مختلف همچون فولاد مبارکه اصفهان قرار گرفته است. در این روش قراضه های آهن در محفظه ای داغ و در بسته قرار داشته و ذوب می گردند.

گرمای لازم جهت ذوب همان طور که از نام کوره مشخص است توسط یک قوس الکتریکی تامین شود که این قوس از اتصال دو الکترود و برقراری جریان برق در آن ها به وجود می آید. امروزه تولید فولاد به روش قوس الکتریکی بسیار بیشتر از کوره های القایی رواج پیدا کرده است و بخش زیادی از تولیدات جهانی با این روش انجام می پذیرد.

مقایسه تفاوت کوره القایی و کوره قوس الکتریکی

حال که در قسمت های پیشین با نوع عملکرد هر یک از دو کوره القایی و قوس الکتریکی آشنا شدید در این بخش به بررسی برخی از تفاوت کوره القایی و قوس الکتریکی می پردازیم:

توانایی حذف سولفور (تصفیه کردن)

در ابتدای امر در مقایسه این دو کوره می توان گفت که سرباره ای که از مواد ناخالص در کوره القایی تولید می گردد، سرد می باشد؛ این در حالی است که سرباره تولیدی در روش قوس الکتریکی گرم است. علاوه بر این به کمک روش قوس الکتریکی می توان میزان بیشتری از سولفور، فسفر و اکسیداسیون را از آهن آلات موجود در کوره نسبت به روش القایی حذف نمود و عمل تصفیه با قدرت بیشتری انجام می پذیرد.

ابعاد و سایز کوره

اگر بخواهیم از لحاظ ظاهری، سایز و ابعاد این دو کوره را مقایسه نماییم کوره های القایی به دلیل دارا بودن سایز کوچک تر ظرفیت و بازدهی کمتری نسبت به کوره های قوس الکتریکی داشته و در نتیجه شرکت های فولادسازی بزرگ از کوره قوس الکتریکی برای دریافت بازدهی بیشتر استفاده می نمایند.

بهره وری

با توجه به آن که کوره های قوس الکتریکی در زمان حدود 50 الی 60 دقیقه به کمک انرژی شیمیایی، اکسیژن و کربن محصول نهایی که فولاد می باشد را تولید می نمایند، از بهره وری بیشتری نسبت به روش القایی برخوردار می باشند، چرا که زمان تولید فولاد در کوره های القایی چیزی در حدود 120 الی 150 ساعت می باشد.

میزان تصفیه کربن

باتوجه به روش تولید حرارتی که در روش قوس الکتریکی انجام می پذیرد، یعنی برقراری جریان برق ما بین دو الکترود با مصرف الکترودها که از جنس گرافیت می باشند، کربن تولید می شود. این در حالی است که در کوره های القایی که تولید گرما با ایجاد میدان مغناطیسی تامین می شود و کربنی تولید نمی گردد.

بازده عناصر آلیاژی

در فرآیند انجام کار کوره القایی میزان کمتری از عناصر آلیاژی در مقایسه با کوره قوس الکتریکی دچار سوختن می شوند و در نتیجه بازده این عناصر در کوره القایی بیشتر از کوره قوس الکتریکی می باشد.

شرایط ترمودینامیکی و جنبشی

همان طور که در قسمت بالا نیز اشاره شد میدان مغناطیسی در کوره القایی همچون همزن عمل نموده و در نتیجه با ایجاد شرایط جنبشی مواد مذاب را به صورت همگن مخلوط می نماید، این در حالی است که کوره قوس الکتریکی از این ویژگی برخوردار نمی باشد.

مکانیسم گرمایش 

شاید بتوان آشکارترین تفاوت این دو کوره را نحوه تولید گرمای آن ها دانست که این گرما و حرارت برای ذوب در کوره های القایی از طریق ایجاد میدان مغناطیسی در میان سیم پیچ اصلی و در کوره قوس الکتریکی با ایجاد قوس الکتریکی در میان دو الکترود تامین می گردد.

نتیجه گیری

با بررسی های انجام شده در این مقاله متوجه شدیم که کوره القایی و کوره قوس الکتریکی علاوه بر نحوه عملکرد و حرارت دهی به فلزات برای ذوب تفاوت های دیگری نیز در سایز و اندازه، قدرت تصفیه کردن، میزان بهره وری و … دارند که با توجه به بررسی های انجام شده بنظر می رسد که کوره قوس از مزایای بیشتری برخوردار بوده و به همین دلیل است که امروزه بخش زیادی از فولاد ایران و جهان با این روش تولید می شود. چنانچه شما عزیزان از دارندگان کارخانجات بزرگ در زمینه فولادسازی هستید، می توانید از فیلتر هارمونیک که یکی از برترین تولیدات شرکت پژوهنده ارگ صنعت خاورمیانه می باشد، جهت کاهش میزان برق مصرفی کارخانه خود استفاده نمایید.