انواع کوره

بوته ها از زمان های بسیار قدیم به عنوان ظرفی برای ذوب یا آزمایش فلزات مورد استفاده قرار می گرفتند، بنابراین از کلمه لاتین crux ، “cross” یا “trial” گرفته شده اند. بوته های مدرن ممکن است ظروف آزمایشگاهی کوچکی برای انجام واکنش ها و تجزیه و تحلیل های شیمیایی در دمای بالا یا ظروف بزرگ صنعتی برای ذوب فلزات و سنگ معدن باشند که ممکن است از خاک رس، گرافیت، ظروف چینی یا دیر ذوب ساخته شده باشند.

بوته های مورد استفاده باید از جهت کاربرد مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین انتخاب بوته ای که حداکثر عملکرد را برای شما فراهم کند ، یک کار فردی و پیچیده است.

بهترین روش این است که با ارزیابی دقیق خود از عملیات خود شروع کنید. شما باید تمام جنبه های فرآیند ذوب، نگهداری و جابجایی فلزات خود را کاملاً مستند کرده و کمی کنید. این فرایند شامل:

• ظرفیت، ابعاد و نوع کوره شما
• آلیاژ خاص یا دامنه آلیاژهایی که ذوب می کنید
• دمای ذوب و / یا نگهداری شما
• نرخ تغییر درجه حرارت بوته را تجربه می کند
• بوته چگونه شارژ می شود
• شار یا اضافات استفاده شده
• فرآیندهای گاززدایی یا تصفیه
• نحوه حذف سرباره یا dross

این 9 دسته منعکس کننده عواملی است که باید در هنگام انتخاب یک بوته برای مطابقت با نیازهای خاص خود در نظر بگیرید تامین کننده بوته شما باید در زمینه مواد، مشخصات و عملکرد بوته ها از تخصص بالایی برخوردار باشد.

توجه داشته باشید که، در سطح عملی، ممکن است یک نوع بوته وجود نداشته باشد که بالاترین سطح را از نظرهر مشخصه مطلوب برای کاربرد شما ارائه دهد. به عنوان مثال، بوته با بهترین هدایت حرارتی همچنین ممکن است بهترین محافظت در برابر شوک حرارتی را نداشته باشد. بنابراین، شما باید لیستی از خواص بوته های مهم برای کاربرد خود را اولویت بندی کنید و این اولویت ها را با تامین کننده بوته خود مرور کنید.

ظرفیت، ابعاد و نوع کوره ای که استفاده می کنید، بیشتر جزئیات قابل مشاهده در مورد بتونه شما را ایجاد می کند که انتخاب یک بوته باید با نوع کوره مطابقت داشته باشد.

در کوره های با سوخت گاز، روغن و پروپان، بوته باید توانایی مقاومت در برابر اثرات شعله مشعل را در پایه بوته داشته باشد و بوته باید مخروطی باشد تا شعله بتواند از پایین به بالا در اطراف بوته بچرخد. این امکان حتی گرم شدن بوته را فراهم می کند. مواد بوته همچنین باید بتواند در برابر آسیب اکسیداسیون شعله مقاومت کند و میزان تغییرات حرارتی بوته را داشته باشد و قابلیت شست و شو داشته باشد.

هدایت حرارتی خوب و حتی گرمایش از خصوصیات مهم بوته در انتقال گرما از داخل کوره از طریق بوته به بار فلزی است. بوته های قابل شستشو با محتوای گرافیت بالا در چسب کربن، هدایت حرارتی بالایی را برای ذوب سریع در کوره های گازسوز ارائه می دهند.

کوره های مقاومت الکتریکی گرمای یکنواخت و دور تا دور یک بوته را فراهم می کنند و به طور ایده آل برای کنترل دقیق دما در کاربرد نگهداری فلز مناسب هستند. اما در کاربردهای ذوب کندتر از کوره های دارای سوخت هستند. در نتیجه، بوته های کم مصرف با محتوای گرافیت بالا در چسب کربن اغلب برای ایجاد هدایت حرارتی بالا برای ذوب سریعتر در این کوره ها انتخاب می شوند.

کوره های مقاومت الکتریکی

بوته های قابل شكل طراحی شده برای كوره های مقاومت الكتریكی به طور معمول حوضچه ای هستند و فاصله یكنواختی بین بوته و عناصر گرم كننده كوره ایجاد می كنند.

کوره های القایی

انتخاب بوته های مخصوص کوره های القایی کار پیچیده تری است. در برخی از کاربردها ، مانند تصفیه فلزات گرانبها ، از بوته هایی که برای گرم شدن در میدانهای القایی کوره طراحی شده اند ، برای ذوب شدن بار استفاده می شود. در کاربردهای دیگر ، بوته هایی که به میدان القایی اجازه می دهند از آنها عبور کرده و بار فلزی را مستقیماً گرم کنند ، استفاده می شود. بنابراین ، مطابقت با مشخصات الکتریکی بوته با فرکانس عملکرد کوره و کاربرد ذوب مهم است. به عنوان مثال ، در بعضی از طرح ها ، کوره های القایی با فرکانس پایین به بوته هایی با محتوای کاربید سیلیکون بالا و در کاربردهای دیگر ، کوره های القایی با فرکانس بالاتر به بوته هایی با محتوای رس زیاد احتیاج دارند. تطبیق مقاومت الکتریکی بوته با کوره القایی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد بوته مهم است.

بیشتر بوته های ساخته شده برای کوره های القایی استوانه ای هستند تا فاصله یکسانی بین بوته و سیم پیچ کوره فراهم کنند. با این حال ، برخی از کوره های کوچک طراحی شده برای بوته های متحرک دارای یک سیم پیچ مخروطی هستند تا با مشخصات بوته های بلجینگ شکل مطابقت داشته باشد.

بوته های سفالی پیوند کربن و پیوند سرامیکی و گرافیت سیلیکون کاربید به طور گسترده ای در ذوب و نگهداری آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم ، آلیاژهای مبتنی بر مس و آلیاژهای مس ، آلیاژهای کاپرو نیکل و نیکل برنز ، فلزات گرانبها ، روی و اکسید روی. در ذوب چدن از مواد قابل انعطاف نیز استفاده می شود. این فلزات که به صورت گروهی جمع شده اند ، بازه ای از 400 درجه سانتیگراد / 750 درجه فارنهایت تا 1600 درجه سانتیگراد / 2912 درجه فارنهایت را نشان می دهند.

روشهای ذوب و نگهداری شامل دمای فلز نیز باید در انتخاب بوته ها مورد توجه قرار گیرند. اگر عملیات شما شامل بیش از حد گرم شدن باشد ، باید دمای بالاتر فلز را نیز در نظر بگیرید.

توانایی یک بوته در کنترل سرعت تغییر دما به اندازه حداقل و حداکثر دمای آن مهم است. اگر اقدامات عملیاتی شما منجر به گرم شدن و سرمایش مكرر بوته یا در غیر اینصورت تحت تأثیر تغییرات سریع دما قرار بگیرد ، باید بوته ای را انتخاب كنید كه در برابر شوك حرارتی مقاوم باشد. برخی از انواع بوته در کنترل سریع تغییر دما بسیار بهتر از بقیه هستند. به عنوان مثال ، مقدار بالای کربن گرافیت در یک بوته رسانایی هدایت حرارتی بالا و غیر مرطوب بودن را ایجاد می کند.

اگر کوره شما همیشه با فلز مذاب شارژ می شود ، بوته های محتوای کربن بالا و ساختار گرافیت جهت دار مقاومت در برابر ضربه را بسیار عالی ارائه می دهند.

شما همچنین یک بوته با لعاب محافظ با دوام می خواهید. صدمه به لعاب در اثر جابجایی خشن می تواند منجر به آسیب اکسیداسیون بوته شود. شمش های آلومینیوم اکسترود شده اغلب دارای لبه های تیز هستند که به عمق بدن یک بوته بریده می شوند و منجر به ایجاد ترک های آسیب زا می شوند.

گاز زدایی از آلیاژهای آلومینیوم معمولاً با استفاده از گاز بی اثر ، معمولاً نیتروژن ، از طریق حمام مذاب در هنگام تحریک حمام با روتور برای از بین بردن و پراکنده شدن حباب های گاز است. این فرآیند که اغلب همراه با عوامل شار استفاده می شود ، موجب سایش بوته میشود و از نظر شیمیایی نیز به آن حمله می کند. بنابراین ، یک بوته متراکم با خواص مکانیکی قوی که در برابر حمله شیمیایی بسیار مقاوم باشد ، مورد نیاز است. بوته های کاربید سیلیکون مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش درجه حرارت بالا و خوردگی شیمیایی دارند.

بسیاری از فرآیندهای تصفیه فلزات که با سایر فلزات غیر آهنی مورد استفاده قرار می گیرند نیز نیاز به یک بوته محکم مکانیکی و مقاوم در برابر مواد شیمیایی دارند.

در تصفیه و ذوب فلزات گرانبها ، بسیار مهم است که بوته ای که استفاده می کنید با ترکیب خواص غیر مرطوب کننده ، فلز تمیز تهیه کند. این بدان معنی است که بوته باید به خوبی در برابر نفوذ فلز مهر و موم شده باشد. این ویژگی با داشتن یک ساختار ماده قابل انعطاف پذیری و لعاب محافظ با دوام به دست می آید.

تخلیه کوره

مواد قابل شستشو برای ذوب و نگهداری فلز مذاب که از کوره فرو رفته است ، باید برای دسترسی آسان به فلز و با بازده حرارتی بالا طراحی شوند. این به کوره اجازه می دهد تا فلز را در دمای مناسب با حداقل استفاده از سوخت یا انرژی نگه دارد.