تولید قطعات درون کوره از استنلس استیل

مقدمه

کوره صنعتی که تحت نام کوره مستقیم یا کوره با سوخت مستقیم نیز شناخته می شود، وسیله ای است که برای تأمین گرمای فرآیندهای صنعتی مورد استفاده واقع می شود. عملکرد، گرمایش، نوع سوخت و روش تولید هوای احتراق از جمله عواملی هستند که در طراحی این کوره ها تاثیرگذار هستند. گرما در این تجهیزات از طریق انرژی الکتریکی یا اختلاط سوخت با هوا یا اکسیژن تولید می گردد. گرمای باقیمانده ی حاصل از این واکنش ها به شکل گاز از دودکش خارج می شود. هدف این مقاله بررسی برخی از اجزای مهم کوره ها و مواد ساخت آنها می باشد.

بدنه کوره های صنعتی

بدنه یکی از مهم ترین اجزای کوره بوده و باید وزن سایر قطعاتِ بکار رفته در ساخت آن را تحمل کند و همچنین از قابلیت انبساط و انقباض برخوردار باشد. با توجه به این ویژگی ها، یکی از مواد قابل اطمینان در چنین کاربردی، می تواند انواع ورق استیل نسوز از جمله ورق استیل 309 باشد. این گرید همانطور که از نامش پیداست، مقاومت بالایی در برابر حرارت و اکسیداسیون داشته و همچنین در مقابل تنش های گرمایی و خمشی نیز مقاوم است و از استحکام بالایی برخوردار می باشد. این قسمت از کوره باید طوری طراحی شود تا اجزایی چون سکوها یا نردبان های تعبیه شده روی آن را نیز به خوبی نگهداری کند. البته این نکته را نیز نباید فراموش کنیم که به علت بالا بودن قیمت ورق استیل 309، میتوان در ساخت بدنه کوره های صنعتی، گرید 321 را جایگزین این آلیاژ نمود.

مشعل های کوره های صنعتی

مشعل های بکار رفته در کوره های صنعتی در انواع مختلفی چون گازی، با محوریت سوخت مایع و همچنین دوگانه سوز ساخته می شوند. آلیاژ بکار رفته در ساخت این تجهیزات نیز می تواند ورق استیل 309 باشد، اما همچون ساخت بدنه، به علت گران تر بودن قیمت ورق استیل 309، آلیاژ 321 نیز گزینه ای جایگزین محسوب می شود که می تواند در چنین کاربردی مدنظر قرار گیرد.

سطوح بازتابنده یا عایق های کوره های صنعتی

با توجه به اینکه سطح داخلی بدنه ی کوره فولادی است و فولادها دارای قابلیت بالای انتقال حرارت هستند، حجم زیادی از گرما به واسطهی بدنه ی داخلی به بدنه خارجی و در نهایت به محیط بیرون منتقل می شود. در نتیجه ی این کار، انرژی زیادی تلف خواهد شد. به منظور جلوگیری از این امر و افزایش راندمان گرمایی کوره ها، این سطوح داخلی بدنه با استفاده از عایق پوشانده می شوند. این عایق ها افزون بر ممانعت از داغ شدن جداره و هدررفت انرژی، عهده دار وظایف دیگری نیز در کوره هستند. عایق های بکار رفته در کوره ها در درجه حرارت های بالا ویژگی های تشعشعی از خود نشان می دهند، به همین دلیل انتقال حرارت تابشی از سمت دیواره ی داخلی بیشتر می گردد. این موضوع نه تنها بازدهی کوره را افزایش می دهد، بلکه باعث می شود شار انتقال گرمای تشعشعی در کوره نیز به طور یکنواخت تری توزیع گردد. از آنجا که گازهای حاصل از احتراق حاوی ذرات جامد هستند و این ذرات در دماهای بالا خاصیت سایندگی دارند، جلوگیری از ساییده شدن دیواره های کوره از دیگر وظیفه های عایق ها می باشد.

رجیسترهای هوا در کوره های صنعتی

این تجهیزات در واقع دریچه هایی هستند که در مسیر هوای ورودی به مشعل ها قرار دارند و به واسطه ی آن ها، حجم هوای ورودی به کوره و شعله مشعل تنظیم می شود. هنگام تنظیم میزان احتراق مشعل در اولین راه اندازی، هوای اولیه تنظیم شده و سپس به کمک این دریچه ها هوای ثانویه نیز تنظیم می گردد. اپراتورها با دیدن شعله و باز و بسته کردن دریچه های هوا، رنگ، طول و شکل شعله را نیز تنظیم می کنند. این دریچه ها پس از ست شدن به ندرت و در مواقع التزام تغییر داده می شوند. از آنجا که با تغییرات باز و بسته کردن دریچه های هوا، حجم هوای ورودی تغییر می کند، دمای محفظه احتراق نیز تا حدودی دستخوش تغییرات قرار می گیرد. به همین جهت در شرایط بسیار خاص از این وسیله برای تنظیم دمای کوره استفاده می شود.

دمنده های کوره های صنعتی

در کوره هایی سیستم هوارسانی در آنها اجباری است، اجزایی تحت عنوان دمنده ها مورد استفاده قرار می گیرند. این دمنده ها باعث فرستادن هوا به داخل کوره شده و در ادامه ی آن دمنده های القایی هوا را از درون کوره به سمت دودکش می کشانند. نوعی دیگر از دمنده ها وجود دارد که به آن دمنده ی متوازن می گویند. در این مدل از یک دمنده قبل از کوره در ارسال جریان هوا به کوره و از یک دمنده بعد از کوره برای کشاندن هوا از درون کوره به سمت دودکش استفاده می شود.

دودکش در کوره های صنعتی

این وسیله استوانه ای توخالی می باشد که به شکل عمودی و در قسمت فوقانی قسمت متحرک کوره تعبیه می شود. هدف از نصب آن، خروج گازهای ناشی از احتراق از راه دودکش و ورود به جو می باشد. مهم ترین وظیفه ی این وسیله، ایجاد مکشِ طبیعی در کوره و ورودِ هوای مورد نیاز احتراق از محیط به کوره است. در برخی موارد برای تنظیم مقدار مکش کوره از دریچه های به نام دمپر درون دودکش ها استفاده می شود. با بسته تر شدن دریچه های این وسیله، گازهای حاصل از احتراف کاهش فشار بیشتری هنگام گذر از دودکش دارند و فشار در کوره افزایش خواهد یافت. به همین جهت دمپرها با تنظیم حجم جریانِ محصولاتِ احتراق از دودکش، فشار داخل کوره را تنظیم می کنند.