کوره‌ قوس الکتریکی چیست؟ نحوه کارکرد آن

کوره قوس الکتریکی(Electric Arc Furnace) يكي از كوره‌هايی است كه در صنایع ساخت فولاد مورد استفاده قرار میگیرد. این کوره در ایران نیز مورد استفاده صنایع زیادی است و مزایا و معایب خاص خود را دارد. در این مقاله ماهیت و کارکرد قوس الکتریکی را به شکل کامل بررسی میکنیم و سپس به مقایسه آن با دیگر کوره‌های رایج بازار خواهیم پرداخت. اگر قصد کسب اطلاعات درباره این موضوع را دارید لطفا تا انتهای مقاله همراه فولادینو بمانید.

کوره قوس الکتریکی چیست؟

“کوره قوس الکتریکی چیست” اولین سوالی است که باید به آن پاسخ دهیم. EAF يا همان كوره قوس الكتريكي، وسیله‌ای پرکاربرد برای ذوب قطعات مختلف است که سازوکار اصلی آن را قوس الکتریکی تشکیل میدهد. قوس الکتریکی نیز یک حالت تخلیه الکتریکی بین دو رسانا یا نارساناست که برای روشنایی هم به کار میرود. این کوره‌ها اندازه‌های مختلفی دارند و دمای آن در حدود 1600 درجه سانتیگراد است. حتی در شرایط آزمایشگاهی این دما می‌تواند به 3000 درجه هم برسد. اختراع آن به قرن 19 میلادی برمیگردد و تقریبا 200 سال عمر دارد. با این وسیله می‌توان به وسیله آهن قراضه، آهن اسفنجی، شمش چدن کوره بلند، فلورین و فرو آلیاژهای آهک، چدن و فولاد تولید کرد.

نحوه کار کوره الكتريكی

در قسمت بالای دستگاه الکترودهای کربنی قرار گرفته‌اند که با شارژ کوره به سمت پایین حرکت خواهند کرد. ترانسفورمرها جریان الکتریکی را برقرار می‌کنند. جریان الکتریکی از جاری شدن الکترون‌ها در یک مسیر رسانا به وجود خواهد آمد. در چنین مسیری اگر یک شکاف گازی با شرایط شدت جریان زیاد، اختلاف پتانسیل بالا و دهانه باریک وجود داشته باشد، گاز میان دو شکاف یونیزه شده و با شکست الکتریکی، قوس در شکاف برقرار خواهد شد. فرایند ذوب به دو روش اسیدی و بازی در این دستگاه انجام خواهد گرفت اما فرم اصلی کار همان بود که در ابتدا گفتیم. 

مزایا و معایب کوره‌های قوس الکتریکی

اول معایب را ذکر می‌کنیم. کیفیت فولاد به دست آمده در این کوره تا حد بسیار زیادی تحت تاثیر آهن قراضه‌ای که به آن وارد شده است. اگر قراضه درست انتخاب نشود شاهد شکسته شدن الکترودها یا سر ریز شدن فولاد مذاب خواهیم بود. در این کوره‌ها مدت زمان ذوب طولانی است و به همین علت مصرف برق نیز بیشتر است. روش قوس الکتریکی برای ذوب آهن ناخالصی بیشتری به فولاد وارد میکند.

حالا به سراغ مزیت‌های آن میرویم. همانطور که گفتیم ماده اصلی مورد استفاده در این دستگاه آهن قراضه است. پس فولادسازی می‌تواند از عناصر موجود در فولاد قراضه مجدد استفاده کند و با این بهینه‌سازی دور ریز را به حداقل برساند. توان اجرایی قوس الکتریکی انعطاف پذیر است و به همین علت برای ذوب‌های کوچک نیز استفاده میشود. 

مزایای و معایب در یک نگاه کلی

مزایا	معایب
استفاده مجدد از فولاد قراضه	احتمال زیاد ورود ناخالصی به فولاد
قابل استفاده برای ذوب سبک	زمان طولانی ذوب و مصرف انرژی بالا

معرفی برترین کوره‌های قوس الکتریکی در ایران

کوره قوس الکتریکی به شكل كلي دو نوع اصلی دارد. تفاوت آن‌ها در جریان الکتریکی است که باعث میشود به دو نوع مستقیم و غیر مستقیم تقسیم شوند. در مدل مستقیم سه مدل مختلف وجود دارد. نسخه تک الکترودی، دو الکترودی و سه الکترودی. نوع سوم آن برای ذوب در تناژ بالا مورد استفاده است. نوع غیر مستقیم برای ذوب فلزات غیر آهنی یا ذوب چدن کاربرد دارد.

تفاوت کوره قوس الکتریکی و القایی

تفاوت اصلي بين کوره قوس الکتریکی و القايي در نوع ذوب و کارکرد آنهاست. نحوه کارکرد قوس الکتریکی را که توضیح دادیم. کوره القایی به روش گرمایش القایی گرم می‌شود و در مقایسه با دیگر روشهای ذوب کنترل بیشتری بر روی متالوژی ماده مذاب در آن وجود دارد. در این روش به خاطر اینکه دما بالاتر از حد لازم نیست، عناصر آلیاژی ارزشمند در فلز از بین نمیروند. این در حالی است که در دیگر روش‌ها به علت حرارت بیش از حد اثری از این عناصر نخواهد بود. مهمترین اشکال این کوره‌ها نداشتن توان تصفیه است. مواد اولیه این سیستم باید هیچگونه اکسیداسیونی در خود نداشته باشند. همچنین مقداری از عناصر آلیاژی ممکن است بخاطر اکسید شدن از بین بروند.

چه تفاوتی بین شمش نهایی کوره قوس الکتریکی و القایی است؟

بر اساس تعاریفی که بیان شد امکان تولید فولاد خالص‌تر از کوره القایی بیشتر است. به علاوه اینکه حجم بالای ذوب را با نوع القایی راحت‌تر میتوان انجام داد؛ چرا که مصرف کمتری دارد و در زمان سریعتری این کار را انجام میدهد. بر اساس نظر برخی از صاحبنظران شمش تولید شده توسط کوره قوس الکتریکی به علت وجود یک مرحله بیشتر در آنالیز نهایی از کیفیت بیشتری برخوردار است. البته که این حرف باید مورد بررسی افراد متخصص بیشتری در حوزه متالورژی قرار بگیرد تا صحت آن به شکل کامل و عمل مشخص شود. اما تفاوت اصلی این مکانیزم و چیزی که وجود داشت را ما برای شما عنوان کردیم.

قیمت کوره قوس الکتریکی چقدر است؟

قیمت کوره قوس الکتریکی به موارد زیادی بستگی دارد. توان و گنجایش از اصلی‌ترین پارامترها برای قیمت کوره الکتریکی هستند. از طرفی باید توجه داشت که بعد سال 2017 کوره‌ها با ظرفیت کمتری نسبت به قبل ساخته می‌شوند و دلیل این قضیه هم مصرف آنهاست. در هر حال قیمت دقیقی نمی‌شود برای آن معین کرد و باید با توجه به قیمت روز بازار و مدل مورد نظر برای این کار برنامه‌ریزی نمود. هزینه‌های ساخت فولاد نسبت به سالیان پیشین با رشد عجیب و غریبی همراه بوده این رشد نیز قطعا در قیمت دستگاه ذوب آهن نیز اثر گذاشته است.

جمع‌بندی

کوره قوس الکتریکی را در مقاله بالا به شکل کامل بررسی کردیم. قوس الکتریکی برای حجم پایین ذوب آهن میتواند مفید واقع شود و همچنین باید توجه داشت که مصرف بالایی هم دارد. زمان ذوب در روش قوس الکتریکی بالاست و امکان ورود ناخالصی نیز به فولاد بیش از دیگر روش‌های موجود است. یکی از مزیت‌های این کوره امکان استفاده مجدد از فولاد قراضه بوده که به بهره وری بیشتر این سیستم کمک شایانی می‌کند. ممنونیم که تا انتهای مقاله با فولادینو همراه بودید. 

شما می‌توانید جهت مشاهده آخرین قیمت انواع محصولات فولادی به وبسایت فولادینو مراجعه کرده و از خدماتی که توسط این وبسایت ارائه می‌شود استفاده کنید. همچنین امکان مشاهده مقالات مشابه و علمی نیز از طریق قسمت مقالات فولادینو به راحتی امکان‌پذیر است.