نسل جدید کوره‌های القایی در فولادسازی‌ها

برق کویل ذوب القایی توسط یک سیستم پیشرفته Inductotherm VIP Power با قدرت و فرکانسی متناسب با سرعت ذوب بالا (بهره‌وری بالا) و همزنی مطلوب (کیفیت متالورژیکی) در حالت مذاب تامین می‌شود. فرکانس همزنی متضمن این است که آلیاژ کاملا همگن بوده و فلز مذاب تازه به سمت سطح حمام مذاب در گردش است تا به فرآیند گاززدایی کمک کند. 

شرکت هندی کونزآرک نسل جدیدی از کوره‌های ذوب القایی را ابداع کرده که تحت خلأ فرآیندهای ذوب فلزات آهنی و غیرآهنی را انجام می‌دهد. این شرکت بیش از 40 سال تجربه در زمینه طراحی کوره‌های ذوب القایی در خلأ (VIM) دارد و شرکت Inducto therm در ساخت کوره‌های ذوب القایی و فناوری تامین برق پیشرو است. 

با توجه به این محصول جدید و فناوری و تجربه این دو شرکت بزرگ در زمینه‌های خاص خود با یکدیگر مشارکت و همکاری دارند که حاصل آن ارایه سیستم‌های ذوب انعطاف‌پذیر برای ذوب فلزات در هوا، اتمسفر کنترل شده تحت عنوان (VCAP) Vacuum Cap است. کوره VCAP برای ذوب القایی و شارژ جامد در آتمسفر هوا (یا خلأ) و در مرحله نهایی گاززدایی تحت خلأ طراحی شده است. 

در مرحله نهایی فلز جامد تحت هوا یا تحت اتمسفر حفاظتی گاز خنثی ریخته می‌شود. شکل این سیستم براساس محدوده Inductotherm کوره‌های القایی با بدنه فولادهایی است که Consarc آن را کاملا برای عملیات روی فلز مذاب در خلأ منطبق کرده است. 

بدنه کوره کاملا برای عملیات در خلأ عایق‌بندی شده و با یک پوشش/ فلانج بالای آن عایق‌بندی شده است. پس از یک عملیات ذوب در هوا (یا خلأ/ گاز خنثی در صورت لزوم) می‌توان یک سرپوش خلأ را که با آب خنک می‌شود روی کوره قرار داد که این کار توسط جرثقیل کارخانه یا لیفتراک مخصوص با بازوی محوری نوسان‌دار (انتخابی) انجام می‌شود. 

این سرپوش به یک سیستم پمپاژ خلأ مکانیکی چندمرحله‌ای متصل است که می‌تواند جو بالای حمام مذاب را تخلیه کند. 

برق سیم پیچ کوره ذوب القایی از طریق یک سیستم پیشرفته شرکت اینداکتوترم با قدرت و نوسانی متناسب با سرعت ذوب بالا (بهره‌وری بالا) و همزنی مطلوب (کیفیت متالورژیکی) در حالت مذاب، تامین می‌شود. 

نوسان همزن به‌گونه‌ای که آلیاژ کاملا همگن شده و فلز مذاب تازه به سمت سطح حمام مذاب حرکت می‌کند تا به فرآیند گاززدایی (degassing) سرعت بخشد. 

زمانی‌که هوا تخلیه شد، فرآیند گاززدایی و واکنش شدید C-O امکان جدا شدن گازهای نامطلوب مانند هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن را به حد بسیار پایین‌تر از حد مطلوب در هوا را میسر می‌سازد. 

در پایان زنجیره گاززدایی، دریچه خلأ را می‌توان برداشته و به جای آن حلقه محافظ را در اطراف فلانج (Flange) عایق‌بندی گذاشت. پس از آن کوره آماده تخلیه به قالب‌ها است. فرآیند تخلیه معمولا در هوا (گزینه برای اتمسفر حفاظتی). 


کاربردها و مواد 

کوره‌های VCAP را می‌توان برای انواع عملیات ذوب از وزن 80 کیلوگرم تا 20 تن (سایر وزن‌ها باید به درخواست باشد) را به‌کار گرفت. کاربردهای معمولی آن به شرح زیر هستند: 

ـ فولادهای با کربن پایین و بالا 

ـ فولادهای ضدزنگ 

ـ آلیاژهای نیکل‌دار 

ـ آلیاژهای کبالت‌دار 

ـ آلیاژهای غیرآهنی 


ملاحظات متالورژیکی 

بعضی از فرآیندهای نمونه‌ای که می‌توان در حیطه کاری کوره VCAP انجام داد شامل ذوب در هوا از شارژ جامد (انتخابی برای ذوب وکیوم) 

ـ ذوب در جو کنترل شده از شارژ جامد 

ـ هموژنیزه یا همگن کردن آلیاژ و تعدیل شیمیایی 

ـ گاززدایی در خلأ (ظرف هیدروژن و نیتروژن) 

ـ کاهش فشار بخار پایین عناصر مضر مانند سرب، کادمیوم، بریلیوم و روی 

ـ اکسیدزدایی با استفاده از ترکیبی از خلأ و واکنش O-C 

ـ کربن‌زدایی ـ واکنش شدید C-O در فشار پایین امکان کربن‌زدایی فوق‌العاده برای سطوح فوق‌العاده و پایین کربن را میسر می‌سازد. 

ـ سولفورزدایی 

ـ تصفیه ارگون از فلز با درپوش متخلخل 

مهم‌ترین مزیت‌های کوره VCAP به شرح زیر است: 

ـ به‌طور کل بهبود مهم خواص مکانیکی مانند قدرت تسلیمـ مقاومت با قدرت در برابر چکش‌خواری، خستگی و شکست ناشی از دسترس، خواص در درجه حرارت بالا 

ـ بهبود در مشخصات تکنولوژیکی مانند کارآیی گرم، قابلیت جوشکاری و قابلیت ماشین‌کاری 

ـ تمیزی میکرو بهتر به دلیل خاصیت قوی احیاکنندگی کربن و محتویات باقیمانده کمتر 

ـ پراکندگی فوق‌العاده کاهش یافته در خواص و مشخصه‌های محصول، دورریزی کمتر 

واحدهای استاندارد به‌صورت زیر کامل می‌شوند: 

ـ کوره القا و سیستم هیدرولیک بدنه واکیوم 

ـ دریچه واکیوم خنک‌شونده با آب 

ـ پورت‌های رایت 

ـ ترموکوپل غوطه‌ور 

ـ سیستم پمپاژ واکیوم 

ـ مایفولد خنک شونده با آب 

ـ سیستم کنترل 

لوازمات انتخابی را می‌توان به شرح زیر نصب کرد: 

ـ تصفیه گاز خنثی (ارگون) درپوش متخلخل 

ـ جابه‌جایی خودکار دریچه واکیوم 

ـ پترومتر نوری 

ـ نمونه‌برداری ایزوله واکیوم و شارژ نرمه 

ـ سکوها 

ـ شارژ قراضه و مواد اولیه 

ـ ترانسفورمر تامین برق با ولتاژ بالا 

ـ کنترل سرپرستی SCADA 



منبع: ورلد استیل