کوره های استیل ساخته شده از ورق استیل نسوز

کوره های استیل ساخته شده از ورق استیل نسوز

• بازدید:1464
• کامنت:0
• سه شنبه, 27 مهر 1400

در صنعت معمولاً از کوره برای ساختن انواع فولاد استفاده می‌شود. کاربرد دیگری که می‌توان برای کوره در نظر گرفت تغییر دادن ساختمان مولکولی مواد در بعضی فعالیت‌های حرارتی مواد مختلف صنعتی است. فولاد سازی با استفاده از کوره، از زمان‌های قدیم در بین مردم رایج بوده است. هیپوکاست اولین کوره‌ای بود که در زمان‌های قدیم استفاده می‌شد و رومی‌ها آن را ساخته بودند. طریقه کار کردن این کوره‌ها به این شکل است که با استفاده از آتش موجود در قسمت پایینی کوره، گرما تولید می‌شود و دود حاصل از آتش، به‌وسیله دودکش‌های دیواری تعبیه شده خارج می‌شود. ایرادی که این نوع کوره‌ها داشتند این بود که تنها برای کارخانه‌های سنگی و آجری مناسب بود و از آنجایی که امکان آتش‌سوزی و خفه‌شدن وجود دارد خطر بیشتری افراد را تهدید می‌کند. اما کوره‌های جدیدی که به تازگی مورد استفاده قرار می‌گیرند، سوخت را می‌سوزانند و گرما تولید می‌کنند. در صورتی که در گذشته کوره‌های اولیه با سوزاندن چوب سوخت مورد نیاز خود را تأمین می‌کردند. در قرن 17، زغال سنگ بجای چوب تأمین سوخت اصلی کوره‌ها را بر عهده گرفت. بعد از حدود تقریبا 200 سال در اوایل سال 1940 گاز جایگزین زغال سنگ شد. اما بعد از حدود 30 سال در دهه 1970، به‌دلیل بحران انرژی کوره‌های برقی جای خود را به کوره‌های گازی دادند. 
 

مواد مصرف‌شده برای ساخت کوره 

امروزه در ساخت کوره‌های مدرن معمولاً از مواد زیر استفاده می‌شود:
•    ورق استیل نسوز که در واقع شامل ورق استیل 309 و ورق استیل 310 است.
•    آلومینیوم و فولاد آن
•    برنج
•    مس
•    فایبرگلاس و...
هر یک از این مواد با توجه به ویژگی‌ها و خصوصیات منحصربه‌فرد خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌طور مثال هدف از استفاده از استیل در ساخت این کوره‌ها، افزایش پایداری آن‌ها در مقابل اکسایش، خوردگی و دمای بالا است. همان‌طور که می‌دانید، میزان دما در مبدل‌های حرارتی بسیار بالا است و به همین دلیل استفاده از استیل می‌تواند کارآمد باشد. همچنین از ورق استیل نسوز در تولید انواع قالب‌ها، دودکش‌ها و روکش آن‌ها، مشعل‌ها و... استفاده می‌شود. 

فرآیند ساخت کوره

معمولاً اجزای کوره‌های قدیمی شامل موارد زیر بود:
•    مشعل
•    ترموستات
•    شیر کنترل‌کننده گاز
•    مبدل حرارتی
و بنابراین در آن‌ها از هیچ یک از انواع دمنده‌ها استفاده نمی‌شد. در سیستم عملکرد این کوره‌ها، از خاصیت همرفت هوا استفاده می‌شد و در این فرآیند هوا در مجرا‌های گرمایشی جریان پیدا می‌کرد و سپس هوای سرد به محیط باز می‌گشت. در این سیستم بخش عمده هوای گرم از طریق دودکش به بیرون رانده می‌شود و به همین‌دلیل کارآیی نسبتاً پایینی از خود نشان می‌داد.
با توجه به اجزای سیستم‌های امروزی این نوع هدر رفت انرژی در آن‌ها کاهش پیدا کرده است و به همین دلیل کارآیی بسیار بیشتری نسبت به نمونه‌های قدیمی‌دارا هستند. این سیستم‌ها معمولاً از بخش‌های زیر تشکیل شده‌اند:
•    مبدل حرارتی 
•    مبدل حرارتی ثانویه که وابسته به مقدار بازده سیستم است
•    دمنده به منظور گردش هوا
•    دمنده برای دودکش
•    شیر کنترل‌کننده گاز
•    مشعل
•    مدار الکتریکی
•    ترموستات 
این کوره‌ها بازده بالایی، در حدود 80 تا 90 درصد، دارند و به کمک اجزای مختلف استفاده شده در آن‌ها میزان هوای گرم خارج شده از دودکش فقط 10 الی 20 درصد است. فرآیند عملکرد این سیستم با روشن شدن مشعل‌ها آغاز می‌شود و به این ترتیب گرما به مبدل حرارتی وارد می‌شود و هوا را گرم می‌نماید. پس از آن هوای گرم وارد مبدل حرارتی دوم می‌شود و از آنجا به سمت دودکش هدایت می‌شود. 
قطعات مبدل حرارتی اول، از جنس استیل نسوز که عمدتا ورق استیل 309 یا ورق استیل 310 است، که به کمک دستگاه پرس 400 تنی به‌صورت دلخواه شکل‌دهی می‌شود. در مرحله بعدی دستگاه پرس 25 تنی آن‌ها را با یکدیگر ادغام می‌کند. مبدل حرارتی دوم هم به همین ترتیب دارای اجزا و لوله‌های از جنس ورق استیل نسوز است اما جنس مشعل‌ها عموماً از فولاد آلومینیوم است. 

مناسب‌ترین فلز برای ساخت کوره 

همان‌طور گفته شد در بخش‌های مختلف کوره‌های امروزی از فلز‌های گوناگونی استفاده شده است. کوره‌ها باید از فلزاتی ساخته شوند که در صورت قرار گرفتن در معرض حرارت و دما‌های بالا از خود مقاومت نشان دهند و به سادگی ویژگی‌های خود را از دست ندهند. یکی از مقاوم‌ترین فلزات در برابر دما‌های بالا و حرارت زیاد، فولاد‌های ضد زنگ یا همان استینلس استیل‌ها هستند. گرید‌های مختلفی از این ورق استیل‌ها در بازار موجود است که مقاوم‌ترین انواع آن‌ها در برابر دمای زیاد، ورق استیل 309 و ورق استیل 310 است. دو عامل مهم در تعیین میزان مقاومت و کارآمدی یک نوع استیل، شامل حداکثر دمای قابل تحمل و مدت زمان تحمل این دما است که ورق‌های استیل نسوز علاوه‌بر اینکه در دمای بالا مقاوم هستند، می‌توانند مدت زمان زیادی حرارت را تحمل کنند و ویژگی‌های خود را از دست ندهند. 
لازم به ذکر است، در هنگام انتخاب آلیاژ مناسب جهت ساخت کوره و... تولیدکنندگان باید عوامل مختلفی را در نظر بگیرند. برخی این این عوامل شامل موارد زیر است:
•    توانایی تحمل حرارت پیوسته یا متناوب
•    قیمت 
•    تناسب قیمت و عملکرد محصول

به‌عنوان مثال بسیاری از آلیاژ‌ها از نظر مقاومت دمایی با ورق استیل 309 قابل مقایسه هستند اما از نظر قیمت، ورق استیل 309 بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر بوده و به همین دلیل معمولاً انتخاب اول صنعتگران است. گاهی ممکن است نیاز باشد که آلیاژ مورد استفاده شما، علاوه‌بر مقاومت دمایی، مقاومت شیمیایی هم داشته باشد و بتواند در حضور برخی مواد شیمیایی خورنده، اکسنده و... خواص خود را حفظ کند. به طور کلی در بین استیل‌های زنگ نزن، ورق استیل 309 و ورق استیل 310 به‌عنوان استیل‌های نسوز شناخته می‌شوند و در صنایع گوناگون مانند کوره‌سازی مصرف می‌شوند. بیشترین کاربرد این ورق‌های استیل نسوز برای تولید قطعاتی است که قرار است در حرارت زیادی به کار بروند.