Transcript دانلود
به نام خدا
کوره قوس الکتريکی
)Electric Arc Furnace (EAF
تهيه و تنظيم:
یعقوب پژوهان فر
مقدمه:
اجازه ثبت رسمی برای ذوب الکتريکی فلزات نخستين بار در سال 1853داده شد ،اما پايه ريزی و ساخت
کوره های جديد در سال 1878به دست سرويليام زيمنس انجام گرفت .ابداع اين روش مبتنی بر اين
که
بود
می توان برای ذوب فلزات ازقوس ي که بين دوالکترود افقی زده می شود ،استفاده کرد .طرح زيمنس
برای قوس الکتريکی غير مستقيم چندين نوع بوده اما تنها ،در سال 1890بود که هرولت طرح کوره های
قوس الکتريکی مستقيم را ارائه کرد به طوری که تمام خصوصيات اساس ی و بنيادی کوره های الکتريکی
جديد را در بر می گرفت .کوره ابداعی هرولت از برق سه فاز استفاده می کرد ،در هر فاز جريان از يک
الکترود عبور کرده و وارد حمام مذاب می شد و از آنجا به الکترود ديگر می رفت ،در نتيجه حرارت
حاصل به وسيله حمام گرفته شده و به دنبال آن فرسايش مواد نسوز به حداقل خود می رسيد .اين
کوره عمدتا به منظور توليد فروآلياژها و کربورکلسيم به وجود آمده بود .در حالی که محدوديتهای توليد
فوالد به وسيله کوره زيمنس -مارتين منجر به توليد مقادير زيادی فوالد با عناصر آلياژی اکسيد شونده
بود با شرايط موجود کوره های قوس الکتريکی ،آلياژ اکسيد شونده به احياء شونده تبديل شد و به
اين ترتيب توليد فوالدهای آلياژی امکان پذير گرديد .انگيزه تحوالت کوره قوس الکتريکی نيز همين مسأله
بود .
ساختمان کوره های قوس :
کوره های جديد قوس الکتريکی دارای يک بدنه
فوالدی با آستر نسوز ,سطح مقطع مدور و
کف گود است .يک حلقه سقفی متحرک و
جداشدنی که معموال با آب سرد می شود,
سقف گنبدی شکل نسوز را حمايت می کند.
نحوة برداشتن سقف معموال به وسيله يک
سيستم هيدروليکی انجام می گيرد کار اين
سيستم به اين نحو است که سقف را ابتدا
بلند می کند و سپس آن را به کنار حرکت
می دهد ,اين مکانيزم در شکل ( ,)2-1نشان
داده شده است.
شکل ( - )2-1نمای شماتيک يک کوره قوس ي در حالي که سقف آن بلند شده و به کنار رفته است
.
در سقف کوره سه سوراخ قرار دارد و محل آنها چنان طراحی شده است که رأس يک
مثلث متساوی االضالع را تشکيل می دهند ,از اين سه منفذ الکترودها عبور کرده و
به اين منافذ "روزنه های الکترود" و يا با اصطالح عاميانه تر "چشم گاوی" می
گويند .در محلی که الکترودها از اين روزنه ها عبور می کنند به وضوح شکافی
مشاهد می شود که اگر اين شکاف به طور مؤثری مسدود نشود ,اثر دودکش به
هنگامی که درب کوره باز باشد ,کم خواهد شد ,همينطور ميزان اکسيداسيون
ونازک شدن الکترودها پيش خواهد آمد .وسايل و روشهای زيادی برای مسدود
کردن اين شکاف ارئه شده است ,ولی آنچه عموميت بيشتری دارد ,يک نوع واشر
خنک
آب
با
که
است
ای
ساده
می شود.
برای تخليه کوره های قوس ی ,آنها را 40تا 50درجه به جلو خم کرده ,و برای تخليه
سرباره ,آنها را 10الی 15درجه به عقب خم می کنند.
در باالی سقف ,بازوهای الکترودها قرار گرفته اند که دو کار مهم رساندن انرژی
الکتريکی الزم به الکترودها و نگاهداری الکترودها را انجام می دهند.
بازوهای الکترود ,توسط کابلهای انعطاف پذير به کليدی از ترانسفورماتور که مي توان
با آن ولتاژ را انتخاب کرد متصل می گردند .در کوره های جديد اين کابلها را می
توان با آب خنک کرد ,تا با ازدياد ظرفيت حمل الکتريسيته در هر يک از آنها ,از
تعداد آنها کم گردد .جريانی که از طريق کابلها به دکلهای الکترود می رسد از طريق
لوله هايي که با آب خنک می شوند ,به گيره های الکترود هدايت می گردد .اين گيره
ها دو کار انجام می دهند ,اول اينکه ,الکترودها را به بازوها به طور مکانيکی پيوند
می دهند .دوم آنکه اتصال برق را عملی می سازند .در کوره های جديد ,فشار الزم در
گيره ها به وسيله فنرهای بسيار قوی ايجاد می شود ,ضمنا گيره ها با نيروی
هيدروليکی آزاد می شوند تا جابجا کردن الکترودها جهت تنظيم و جبران فرسايش
آن در حين کار براحتی صورت گيرد.
مواد نسوز
آسترهاي کوره هاي قوس ي از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته مي شوند
که به مواد نسوز معروفند.
اين مواد نسوز بايد براي واکنشهاي شيميايي در روند فوالد سازي مناسب
بوده و بتوانند در برابر اثرات تخريبي مختلفي که در نتيجه بارگيري,
ذوب,تصفيه و ريختن فوالد به وجود مي آيد ,مقاومت کنند.
بخش هاي آستر کش ي شده کوره عبارتند از:
کف يا بوته
ديواره جانبي
سوراخ خروج مذاب
سقف و ناودان تخليه مذاب
بوته آن قسمت از جداره آستر کش ي شده است که بر روي محفظه يا
بدنه قرار دارد و تا خط سرباره ادامه مي يابد ،باالي آن ديواره جانبي
است که برروي "درب کوره" قرار گرفته و سوراخ خروج مذاب نيز برروي
آن قرار دارد ،معموال به عنوان "ديواره پشتي " معروف است
کوره قوس اسيدي
آستر اين کوره ها خاصيت اسيدي را داشته و داراي مزاياي زير مي باشد:
-1سرعت ذوب زياد و کاهش هزينه توليد (ذوب ارزان تر)
-2استحکام بيشتر نسوزهاي اسيدي نسبت به اسيدهاي بازي
-3ارزان بودن نسوزهاي اسيدي
-4سياليت بيشتر مذاب
-5سياليت کمتر سرباره کوره اسيدي نسبت به بازي و درنتجه کنترل آسان تر در حين
بارريزي
معايب:
امکان حذف عناصر مضر و ناخواسته مانند فسفر و گوگرد وجود ندارد و لذا بايد
از قراضه هاي مرغوب تر استفاده کرد.
کوره قوس بازي:
آستر اين کوره ها خاصيت بازي را داشته و داراي مزاياي زير مي باشد:
- 1مناسب ترين کوره ها براي توليد اغلب فوالد هاي آلياژي مي باشند
-2ميزان فسفر و گرگرد را تا حد زيادي می توان در مذاب پايين آورد
-3امکان استفاده از قراضه هاي نا مرغوب.
معايب:
مقرون به صرفه نمي باشد. در صورت ايجاد سرباره احياء کننده امکان جذب گاز توسط مذابافزايش مي يابد.
شرايط فسفر زدايي:
قبل از فسفر زداي ،بايد عناصري که بيشتر از فسفر احياء کننده هستند،
اکسيد کرد .چرا که دراين صورت اين عناصر ،فسفر را حفاظت خواند
کرد.
-1سرباره بازي باشد.
-2ميزان اکسيد آهن در سرباره %15باشد.
-3درجه حرارت پايين باشد .در صورتي که درجه حرارت باال باشد اکسيد
فسفر تجزيه شده و فسفر از سرباره به مذاب بر مي گردد.
شرايط گوگرد زدايي:
-1سرباره بازي باشد.
-2محيط احيايي باشد.
-3درجه حرارت باال باشد.
سرعت واکنش گوگرد زدايي با اضافه کردن موادي شامل آهک يا کاربيد
کلسيم ،همراه با منيزيم و فلئوراسپار ،افزايش داد .سرباره هاي کاربيد
دار ،باعث جذب کربن شده و پودر آهک ،موجب جذب هيدروژن در
مذاب مي شوند.
عوامل موثر در کاهش مواد نسوز کوره هاي قوس:
-1توليد سرباره هم نام با جداره کوره از ابتداي عمليات ذوب
-2نگهداشتن ضخامت سرباره در حد مناسب (اگر زياد باشد ذوب به تاخير
مي افتد و راندمان کوره کم مي شود و اگر کم باشد تلفات عناصر
آلياژي زياد مي شود)
-3کاهش زمان نگهداري مذاب در کوره
-4پرهيز از ريختن مواد شارژ از اطراف
-5ايجاد قوس در زمان مناسب و جلوگيري از ادامه قوس پس از تهيه مذاب
تجهيزات الکتريکی
-1کليد قطع و وصل مدار
-2راکتور و ترانسفور ماتور
-3تنظيم کنند های الکترود
کليد قطع و وصل مدار :
بخاطر مصرف خيلی زياد انرژی در کوره های قوس ی ,اين کوره ها به يک منبع
الکتريکی فشار قوی متصل می شوند .در اين ميان کليد خودکار از وظيفه
ای بسيار حساس و مشکل برخوردار است ,زيرا که در هر ذوب کوره شايد
به تعداد پنج يا شش دفعه برق قطع می گردد ,از اين رو ,ضروری است که
از يک کليد قطع و وصل فوق العاده مقاوم استفاده شود و محل اتصالها,
به تناوب بازديد گردد .کليد خودکار می تواند از نوع هوای دمش ي و يا از نوع
غوطه ور در روغن باشد ,نوع اول در سالهای اخير کاربرد بيشتری داشته
است.
راکتور و ترانسفورماتور :
ترانسفورماتور بايد افزايشهای ناگهانی ولتاژ را وقتی که قوس الکتريکی برقرار می شود,
کنترل کند .راکتور از يک سيم پيچ ساده تشکيل شده که جريان الکتريکی از آن عبور
می کند .جريان عبور کرده از سيم پيچ ,ولتاژی را القاء می کند که مخالف جريان در
سيم پيچ مجاور است .راکتوری که وارد يک خط شده ,جلوی جريان را می گيرد ,هر چه
جريان قوي تر باشد ,بالطبع نيروی بازدارندة آن زيادتر خواهد بود ,از اين رو ,راکتور
برای پايين آوردن نوسانها و افزايشهای ناگهانی ولتاژ به کار می رود .به ويژه در يک کوره
با بار متراکم ,وقتی قوس ی برقرار می شود ,اين عمال يک اتصال کوتاه است که به طور
عادی نوسانها و افزايش شديدی در ولتاژ " شبکه اصلی فشار قوی" ايجاد می کند.
راکتور ,افزايش های ولتاژ را محدود می کند و نوسانهای بار را متعادل می سازد .افزايش
و نوسان ناگهانی ولتاژ در در مرحلة شروع ذوب بسيار زياد است ,اما بتدريج با پيشرفت
ذوب کاهش پيدا کرده و بار الکتريکی يکنواخت تر و منظم تر می شود ,در نتيجه زمينه
براي کاهش مقاومت القايي در مدار ايجاد می شود .وقتی ذوب کامل انجام شد ,راکتور
خارجی را می توان به طور کامل از مدار خارج ساخت و برای متعادل کردن و يکنواخت
نمودن نوسانهای جزيي می توان از مقاومت القايي درونی خود ترانسفورماتور استفاده
کرد.
در قسمت ديگر مدار ,تراسفورماتور قرار گرفته است ,که مهمترين قسمت تجهيزات
الکتريکی است .تراسفورماتور اساسا يک وسيله الکترومغناطيس ی است که جهت
تغيير ولتاژ يک منبع جريان متغير به ميزانی که برای يک قسمت خاص ی از دستگاه
مورد نياز باشد ,به کار گرفته می شود .ترانسفورماتور اساسا از دو سيم پيچ اوليه و
ثانويه تشکيل می شود .اين دو سيم پيچ دارای يک مدار مغناطيس ی مشترک هستند
که آن دو را به هم متصل می کند .مدار يا هسته مغناطيس ی از مجموعه ای از
صفحات نازک بريده شدة فوالد سيليسيم دار ساخته می شود .فوالد سيليسيم دار
از اين نظر به کار می رود که پس ماند مغناطيس ی پايينی دارد و ضمنا افت انرژي بر
اثر توليد جريان های فوکو نيز به علت ساختمان ورقه ورقه ای آن کاهش پيدا می
کند .هنگامی که ولتاژی بر سيم پيچ اولية ترانسفورماتور اعمال می شود ,ولتاژی نيز
القاء
ثانويه
پيچ
سيم
در
می شود .نسبت ولتاژ القاء شده در سيم پيچ ثانويه به ولتاژ سيم پيچ اوليه برابر با
نسبت تعداد دور سيم پيچ ثانويه به تعداد دور سيم پيچ اوليه است.
- 1تراسفورماتور ولتاژ باال و مدار خودکار
- 2راکتور
- 3تراسفورماتور کوره
- 4کابلهای انعطاف پذير
شکل ( - )2-5نمونه ای از طرح تأسيسات الکتريکی الزم برای يک کوره قوس الکتريکی.
تنظيم کننده های الکترود :
در حين ذوب ,اعمال حداکثر توان کوره ضروری است ,زيرا که قراضه ها بداخل حمام
مذاب فروريخته و مقاومت شارژ کوره دائما تغيير می يابد .عالوه بر اين ,الکترودها
فرسوده می شودند و کم کم طول قوس بيشتر می شود .طول قوس ,قدرت ورودی
کوره را تعيين می کند ,و وسايل و تجهيزات زيادی برای اندازه گيری آن ساخته شده
است که " تنظيم کننده" ناميده می شود ,اين تجهيزات ميزان عدم تطابق توان
مطلوب ورودی را با قدرت وارده اندازه گيری می نمايند و طرز کار آنها به ترتيب
است که الکترودها را برای تطابق زياد و طول قوس مطلوب ,باال و پايين می برند و
در نتيجه قدرت ورودی يکنواخت می شود .موفقيت در کار کوره از نظر متالورژی و
همچنين از نظر اقتصادی بستگی کامل به کار منظم و درست اين تنظيم کننده ها
دارد.
وظايف يک سيستم ايده آل تنظيم کننده به قرار زير است :
الف -در مقابل شرايط متغير کوره خيلی سريع و فوری عکس العمل نشان
دهد.
ب -اتصال الکتريکی را برقرار کند.
ج -توزيع قدرت را در الکترودها هماهنگ و يکنواخت کند.
د -در صورت بروز اشکال الکترودها را باال بکشد.
ه -به طور خودکار هر شرايط الکتريکی از پيش تعيين شده ای را برقرار و
حفظ کند.
الکترودها
کار الکترودها انتقال جريان از بازوهای
الکترود به بار کوره از طريق ايجاد
قوس الکتريکي است.
الکترودهای گرافيتی و زغالی ازمهمترين
مواد مصرفی در کوره قوس
محسوب می شود که تأثير زيادی بر
کيفيت مذاب و توليد محصول
داشته و از نظر اقتصادی نيز سهم
قابل توجهی از هزينه ها را به خود
اختصاص
می دهد.
لذا يک الکترود خوب بايد خواص ی به شرح زير داشته باشد :
هدايت الکتريکی خوب
مقاومت مکانيکی باال
مقاومت در مقابل اکسايش به ويژه در درجه حرارت ذوب
حاوی حداقل مواد مضر مانند گوگرد و...
تهيه ارزان قيمت آنها
در صنعت سه نوع الکترود مورد مصرف قرار می گيرد که به ترتيب عبارتند از :
الکترودهای زغالی
الکترودهای گرافيتی
الکترود زينتر شده
کاربرد اين نوع الکترودها (الکترودهای زينتر شده) که معموال در محل
مصرف ساخته می شوند در ارتباط با توليد انبوه فوالد يا فروآلياژها
می باشد .امروزه الکترودها از گرافيت ساخته می شود ,اگر چه در ابتدا
کربن بی شکل در ساخت آن به کار می رفت .ظرفيت انتقال جريان
الکتريکی الکترودهای گرافيتی که در کوره های الکتريکی مصرف می شود
در جدول ( )2-2آمده است.
در حين عمل کوره ,الکترودها در نتيجه اکسيداسيون ,تصعيد و شکستگي از بين مي روند ,در نتيجه تعويض مرتب
آنها ضروری است .بخش انتهايي هر يک از الکترودها دارای يک سرپيچ گرد مخروطی شکل است که در داخل
آن مي توان يک مغزی پيچ داد.
برای تعويض يک الکترود ,نخست سرپيچ را با استفاده از يک لوله دمنده هوا و در صورت لزوم به وسيله
يک برس سيمی به دقت تميز می کنند (شکل " )2-6سرپستانک يا مغزی" را بعد از تميز کردن سرپيچ ,در داخل
سرپيچ الکترود جديد پيچ می دهند ,و سپس به ميزان دور ,پيچ آن را شل می کنند که در حين کار فشار
متعادل برقرار باشد .آنگاه ,يک سرپيچ فوالدی که برای باال بردن به کار می رود به انتهای پيچ دار الکترود
متصل
می گردد و اين مجمومه به وسيله جرثقيل بلند می شود ,در حين جابجا کردن بايد کمال دقت را به عمل
آورد که مغزی و لبه خارجی الکترود کوچکترين آسيبی نبينند .الکترود جديد در باالی سرپيچ الکترود ديگر ,به
صورت معلق آويزان شده ,و با استفاده از يک " فاصله انداز" و يک "هادی" برای جولگيری از هر نوع آسيب,
آن را در محل خود پيچ داده و با استفاده از يک آچار " گشت آور" آن را کامال محکم می کنند .نکته مهم اين
است که اتصال با "گشت آوری" محکم می گردد که به وسيله کارخانه سازنده توصيه می شود ,زيرا در
اتصال های سست ,جريان به جای اينکه از تمام الکترود عبور کند ,تنها از مغزی عبور می نمايد .و به اين
ترتيب باعث افت زياد انرژی الکتريکی می شود ,در حالی که بيش از حد محکم کردن الکترود نيز منجر به
شکاف برداشتن آن در ناحيه گردن می گردد.
اهميت اتصالهای محکم ,در صرفه جويي مصرف انرژي است ,در صورت سست بودن ,مقاومت افزايش
يافته که منجر به گرم شدن اتصال می شود و در نتيجه اکسيداسيون سطح الکترودها بيشتر شده که
منتهی به کاهش سطح تماس و افزايش مقاومت می گردد .الکترودها به هنگام کار کوره همواره در
معرض ضربه و لرزش قرار دارند و مخصوصا در هنگام تخليه مذاب و تخليه سرباره که کوره خم و
راست مي شود ,اتصال سست ,رفته رفته سست تر خواهد شد و بتدريج سطح تماس کمتری برای
محکم گرفتن اتصال باقی خواهد ماند .وقتی تمام يا بخش زيادی از جريان از مغزی عبور کند ,مقاومت
آن بيش از حد باال رفته و شروع به داغ شدن و انبساط می کند و در نتيجه سرپيچ ترک خورده و منجر
به از کار انداختن کامل اتصال می گردد .اگر مواد زائدی در اتصال گير کرده باشد ,ميزان مقاومت در آن
نقطه باال می رود و اين نيز به نوبه خود منجر به بيش از حد گرم کردن همان محل شده که اشکاالت
بعدی را به همراه خواهد داشت .بهترين روش و طرز کار با اکترودها در توضيحات و شکلهای مربوطه در
شکل ( ,)2-6خالصه شده اند .گران بودن اکترودها اهميت استفاده از روشهای پشرفته تر را در کاربرد
آنها ايجاب می کند.
اگر چه کاربرد و اتصال صحيح الکترودها ,مصرف آنها را تا حدی کاهش می دهد ,معهذا
سايش الکترودها به علت تبخير در انتهايي که قوس الکتريکی بر قرار می شود و نيز
طرفين جانبی آن در نتيجه اکسيداسيون جو کوره و سرباره همچنان ادامه خواهد
داشت .در نتيجة تبخير ,فرسايش قسمت انتهايي تقريبا به ميزان 6درصد الی 30
درصد خواهد بود در حالي که فرسايش بر اثر اکسيداسيون سطوح جانبی 70درصد
کل فرسايش است .ميزان اين فرسايش به نسبت شدت جريان در واحد سطح
خواهد بود .از اين رو ,اگر بتوان ميزان اکسيداسيون سطوح جانبي را کاهش داد,
فرسايش الکترود نيز به همين ميزان کاهش خواهد يافت و می توان از توانهايي با
شدت جريان زياد بهره گرفت بدون اينکه نيازی به افزايش قطر الکترودها باشد.
ً
اخيرا الکترودهاي پوشش داری به بازار عرضه گرديده است ,يک پوشش مفيد و موفق بايد دارای شرايط زير باشد:
الف -حائلی بين گرافيت و جو کوره به وجود آورد تا مانع اکسيداسيون
شود.
ب -در بر خورد با سرباره مقاوم باشد.
ج -در مقابل الکتريسيته مقاومت کمتری داشته باشد تا تماس بين گيره
نگهدارنده الکترود و خود الکترود برقرار و حفظ گردد.
د -از نظر قيمت آن قدر گران نباشد که کاربرد آن را که به منظور کاهش
هزينه توليد انجام می گيرد ,منتفی سازد.
به طور عمده دو نوع پوشش ,خصوصيات مذکور را دارد:
-1سطح خارجی الکترود به طرق گوناگون روکش فلزی شده باشد ,موفق
ترين مواد برای اين نوع پوشش ,آلومينيم و يا مخلوطی از آلومينيم و
کاربيد سيلسيم است.
-2سطح خارجی اکترود با مواد شيميايي از جمله ,نمکهای باريم,
اسيدبوريک ,بوراکس و يا ترکيبی از اين مواد با مواد ديگر تلقيح شده
باشد.
آزمايشهاي مقاومت کشش ی ,مقاومت الکتريکی و اشعه ايکس معيارهايي
هستند که معموال برای تائيد کاربرد الکترودها استفاده می شوند .از
آنجا که مقاومت الکتريکي ,ساده ترين آزمايش غير مخرب بوده و به
منظور کنترل کيفيت ,مورد استفاده قرار می گيرد ,آزمايش يک نمونة
سالم ,مقاومت الکتريکي 15ميکرو اهم سانتيمتر را در جهت طول ,ارائه
می دهد ولی اصوال حد تغييرات قابل قبول برای الکترودهای سالم
حداقل 12و حداکثر 22ميکرو اهم سانتيمتر است .الکترودهايي که
مقدار مقاومت آنها خارج از محدودة اين دو رقم باشد ,احتماال در حين
سائيده
زيادی
سرعت
با
کار
می شوند .بدليل وجود شکاف و هوا در اتصاالت ,مقاومت در اين نقاط
بيشتر از مقاومت مناطق سالم الکترود است.
مصرف الکترود در کورة قوس الکتريکی
الکترود به دو شيوه مصرف می شود :
مصرف جانبی ناش ی از اکسايش ,که به الغر شدن ستون ,به سوی نوکالکترود ,می انجامد.
مصرف نوک الکترود.داده های فراوانی دربارة سايش نوک و جوانب الکترود يافت می شود .آهنگ
سايش بر حسب کيلوگرم گرافيت در ساعت بر متر مربع ( بر متر مربع
سطح جانبی برای سايش جانبی ,و متر مربع سطح نوک برای سايش
نوک) بيان می شود.
نکات و مالحظاتي درباره برق کوره قوس الکتريکي :
مصرف کننده های برق صنعتی در انگليس در ازاء برق مصرفي شان يک بهاي دو وجهي
پرداخت می نمايند ,که وجه اول مبتنی بر يک مبلغ ثابت ,و وجه دوم مبلغی است که در
ازاء مصرف هر واحد برق پرداخت می کنند .بهاء ثابت يا هزينه حداکثر تقاضا عبارت
است از دو برابر هزينه ماهانه يا ساالنه ای که بر مبنای مقدار کيلو وات ساعت برق
مصرفی در هر س ی دقيقه ممتد در ماه يا سال حساب مي شود .اين هزينه ثابت ,در
برگيرنده هزينه توليد ,انتقال و تجهيزات توزيع برق تقاضا شده می باشد ,در صورتی
که بهاء جاری تنها هزينه توليد برق مصرف شده را در برمی گيرد.
متصديان برق ,اغلب با ريخته گري فوالد موافقت نامه هايي منعقد می نمايند که برق
مورد نياز واحد را با تخفيف قابل مالحضه ای تأمين کنند ,در صورتی که واحد ريخته
گری در ساعاتي که مرکز توليد نيرو حداکثر تقاضا را دارد ,برق خود را کم و يا به صفر
برسانيد .اين سيستم مستلزم اين که بخواهيم هزينه ها در حداقل حفظ شود و برقی
که در ازاء آن پول پرداخت شده ,تمام و کمال مصرف بشود.
هر دستگاه کوره بايد طوری طراحی شده باشد که حداکثر کيلو وات ساعت را به
ازاء واحد KVAمصرف نمايد .نسبت کيلو وات ساعت مصرفي به کيلو ولت آمپر
در فاصله زماني معين را "ضرب بار " می گويند ,اين نسبت می تواند به عنوان معيار
سنجش ي برای مصرف نيروی کوره ,مورد استفاده قرار گيرد .ضريب بار ,مصرف
واقعی الکتريسيته را در يک مدت زمان معين نشان می دهد ,همچنين الزم است که
زمان بين دو ذوب را که برق خاموش است به حداقل ممکن برسانيم .در مواردی که
يک واحد توليدی از دو يا چند کوره استفاده می کند ,ضريب بار را می توان با رده
بندی کردن زمانی کار کوره ها به ميزان قابل توجهی کاهش داد ,با در نظر گرفتن اين
که دو کوره به طور همزمان از حداکثر بار استفاده نکنند.
تعداد واحدهای الکتريسيته ای که برای هر تن فوالد توليد شده ,مصرف مي گردد
يک نکته بسيار مهم اقتصادی است .مصرف الکتريسيته واحدهای مورد استفاده با
توجه به نوع فوالد ,طرز کار کوره و اندازه ترانسفورماتور و نيز با توجه به اينکه
کوره مورد استفاده به طور منقطع کار مي کند يا نه ,متفاوت خواهد بود..
ذوب
وقتي بار به داخل کوره ريخته شد ,سقف در جای خود قرار می گيرد و ذوب شروع می
شود.
فرايند ذوب سه مرحله زير را پشت سر می گذارد :
الف -معموال مرحله شروع ذوب با ولتاژ متوسط قوس الکتريکي آغاز می شود تا از صدمه
زدن قوس الکتريکي به سقف جلوگيري شود ,در مواقعی که سرعت عمل ضروری است
اين مرحله حذف می شود.
ب -وقتی الکترودها به داخل بار وارد شدند ولتاژی انتخاب می شود که حداکثر انرژی
ورودی را به کوره بدهد.
ج -وقتی حوضچه مذاب ايجاد شد ,ميزان ولتاژ را به مقدار متوسط کاهش مي دهند تا از آسيب رساندن
تشعشع به آسترهای نسوز جلوگيری شود .به محض اينکه سه چهارم بار ذوب شد يا در حوضچه فرو
رفت ,روش معمول اين است که الکترودها را باال مي کشند و قراضه های گداخته شدة باقيمانده را
که در قسمتهای ديگر از کوره موجودند ,به هم مي زنند .اين عمل را يا به وسيله ميله مخصوص (ميله
کوچک سر کج) و جابجا کردن قراضه و يا به وسيلة لوله مخصوص دمش اکسيژن انجام می دهند .در
مرحله
اين
می توان اکسيد کننده ها و يا ديگر مواد سرباره را اضافه نمود.
هنگامی که حمام نسبتا داغ و شروع به جوشش کرد و محيط آن نيز همگن
شد ,برای تجزيه نمونه برداري مي شود .در اين مرحله ,متصدي ذوب بايد از
ميزان کربن اطالع داشته باشد .اگر کربن به حد کافی موجود نباشد تا
جوشش را به وجود آورد ,افزودن مواد کربن زا مجددا ضروری خواهد بود.
اگر کوره مورد استفاده بازی باشد ,دانستن ميزان گوگرد وفسفر نيز
ضروری خواهد بود ,تا در صورت لزوم اقدامی برای کنترل و تقليل اين
مواد صورت گيرد .مقدار مواد باقيمانده و موجود در مذاب بايد تعيين شود
و اقدامات الزم برای جدا کردن آنها صورت گيرد تا در صورتي که قادر به
جدا کردن آن نباشند ,از اين نوع فوالد در ريخته گري برای قطعاتی که
خصوصيات و کيفيت شان پايين تر است ,استفاده شود.
منابع
-1فوالد سازی -محمود فرازپی
-2متالورژی کاربردی فوالدها ( - )1مرعش مرعش ی
-3مجموعه مقاالت متالورژی ()8
4-www.steel.org
5-www.Arc furnace.com
6-www.graftech.com
با تشكر