تاثیر فرکانس در کوره القایی

فرکانس در  کوره القایی  به معنی تعداد تناوب یا ارتعاش در واحد زمان (ثانیه) است که به صورت هرتز نشان داده می شود. برای مثال وقتی گفته می شود این کوره القایی دارای n مقدار هرتز است یعنی در هر ثانیه n مقدار دستورالعمل را پردازش می کند. انتخاب بهترین فرکانس در ذوب فلزات با استفاده از کوره های القایی دارای اهمیت است زیرا این انتخاب باید به طور دقیق انجام شود تا بهترین نتیجه ذوب حاصل شود. فرکانس در انواع کوره القایی متفاوت و تاثیر بسیاری بر کیفیت ذوب دارد که در ادامه به این مهم پرداخته می شود.

فرکانس در کوره القایی

جزء اصلی کوره ذوب القایی سیم پیچ است. سیم پیچ دارای ساختاری رسانا است که به عنوان مسیری برای گرما برای ذوب فلز عمل می کند. جریان الکتریکی که از سیم پیچ عبور می کند یک میدان مغناطیسی در داخل و اطراف سیم پیچ القایی ایجاد می کند. انرژی حاصل از سیم پیچ به فلز در بوته منتقل می شود و به فلز اجازه می دهد به دمای ذوب مورد نظر برسد. در کوره های القایی حرارت و ذوب فلزات از طریق گرمایش داخلی و تغییر در شبکه کریستالی فلز پس از عبور از جریان های گردابی با توجه به فرکانس کوره القایی اتفاق می افتد.

جریان های گردابی یا تلاطم ذوب با توجه به فرکانس کوره بالا و پایین می شود. بعبارتی اگر فرکانس پایین باشد میزان تلاطم ذوب بالا و هر چقدر فرکانس بالا رود این میزان کاهش خواهد یافت به طوری که در کوره های فرکانس بالا حداقل تلاطم ذوب مشاهده می شود. بنابراین فرکانس در کوره القایی بر زمان ذوب و کیفیت ذوب تاثیر چشم گیری دارد.

انواع فرکانس کوره القایی

در مجموع کوره ­های القایی از نظر فرکانس به چهار نوع طبقه­ بندی می­شوند.

• کوره های القایی با فرکانس پایین
• کوره های القایی با فرکانس متوسط
• کوره های القایی با فرکانس بالا
• کوره های القایی با فرکانس متعدد

کوره های القایی با فرکانس پایین

کوره القایی با فرکانس پایین یکی از ارزان ترین و پرکاربردترین کوره های القایی به شمار می رود. فرکانس در این کوره ها اغلب با فرکانس شبکه برابر است. کوره های القایی با فرکانس پایین با 3 تا 9 برابر فرکانس شبکه کار می کنند. فرکانس فرق القا شده در این کوره ها کمتر از 500 هرتز است. یکی از ویژگی های مهم این کوره ها این است که با توجه به پایین بودن فرکانس نیازی به دستگاه تنظیم بار ندارند زیرا بار در این کوره ها به محض ورود به طور مساوی بین سه فاز تقسیم می شود.

کوره های القایی با فرکانس متوسط

کوره های القایی با فرکانس متوسط دارای هزینه سرمایه گذری اولیه و قیمت بیشتری نسبت به کوره های با فرکانس پایین هستند. فرکانس برق القا شده در کوره های القایی با فرکانس متوسط بین 500 تا 1000 هرتز است. سرعت ذوب در این کوره ها بالا و کار با آنها ساده است.

کوره فرکانس متوسط از منبع تغذیه فرکانس متوسط برای گرمایش القایی، ذوب و حفظ حرارت استفاده می کند. کوره فرکانس متوسط عمدتا برای ذوب فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، نوع فولاد و همچنین برای ذوب و دما مس، آلومینیوم و سایر فلزات غیر آهنی استفاده می شود و و این کوره را می توان بدون نیاز به مذاب اولیه از حالت سرد بکار انداخت.

کوره القایی فرکانس متوسط دارای اندازه کوچک، وزن سبک، سرعت بالا، مصرف انرژی کم، ذوب سریع، کنترل آسان دمای کوره، راندمان بالا هستند. کوره فرکانس متوسط به طور کلی در ریخته گری کارخانه و عملیات حرارتی استفاده می شود و جایگزین کوره ذغال سنگ سوز، کوره گاز، کوره نفت و کوره مقاومت معمولی شده است و در ریخته گری کارخانه و عملیات حرارتی قابل استفاده است.

کوره های القایی با فرکانس بالا

فرکانس برق القا شده در کوره های القایی با فرکانس بالا بیش از 1000 هرتز است. اصول کلی ساخت این نوع از کوره ها تفاوت چندانی با سایر انواع کوره ها ندارد جز آنکه در کوره های القایی با فرکانس بالا نیاز به ژنراتورها و ترانسفورماتورهای قوی است.

کوره های القایی با فرکانس متعدد

کوره های القایی با فرکانس متعدد اغلب دارای ویژگی های کوره القایی با فرکانس شبکه و متوسط هستند. این کوره ها برای کارگاه های ریخته گیری کوچک و متوسط مناسب هستند.

معیارهای انتخاب فرکانس کوره القایی

معیارهای انتخاب فرکانس کوره القایی عبارتند از:

• زمان گرمایش و نرخ تولید
• کنترل عمق سختی و الگوی گرما
• توجه به نیروهای الکترودینامیکی از قبیل ارتعاش اجزای سلف و نویز صوتی
• توجه به عواملی از قبیل تطبیق ترانسفورماتور و باتری خازن و توان
• هزینه و قیمت
• کارایی