مقدمه:

کوره القائی دستگاهی است الکتریکی که می‌تواند با عامل محرکه جریان متناوب به سیم پیچی که دور مواد ذوب شونده فلزی پیچیده شده آن را ذوب کند.اساس کار کوره های القایی براصل القا میدان مغناطیسی مبتنی می باشد. نحوه عملکرد بدینصورت می باشد که ابتدا با استفاده از جریان برق شهرو بوسیله مبدل فرکانس ، جریان نسبتا زیادی ( بیش از ۱۰۰۰ آمپر ) با فرکانس ۳۰۰ تا ۱۰۰۰۰ هرتز ساخته می شود ( درکوره های فرکانس بالا بیش از ۱۰۰ کیلوهرتز می باشد ) سپس این جریان به سیم پیچ کوره ، اینداکتور یا کویل  اعمال شده و با عبور از آن باعث ایجاد میدان مغناطیسی با همان فرکانس در وسط کویل می گردد. در صورتیکه در وسط سیم پیچ کوره جسم هادی مانندی فولاد چدن یا سایر فلزات قرار گیرد میدان مغناطیسی ایجاد گردیده باعث القا جریانهای گردابی در این اجسام می گردد و این جریان های القایی جسم را گرم نموده و تا حد ذوب و احیانا تبخیر (درکوره های Coating ) پیش می برد با مانور روی فرکانس و قدرت کوره می توان سیستم را جهت انواع کاربردها آماده نموده و در آن جهت به کار گرفت .

قسمت‌های مختلف کوره القایی:

به‌طور کلی قسمت‌های مختلف کوره‌های القایی عبارتند از: الف. بوته: حاوی اسکلت فلزی کوره، کویل، جداره نسوز، هسته ترانسفورمر، بوغها (yokos) پلات فرم (سکو) ب. تأسیسات الکتریکی: شامل دژنکتور، سکسیونر، ترانسفورماتور، مبدل فرکانس، خازنها، چوک‌ها، کلیدهای کولرها، مکنده‌ها و تابلوهای کنترل

ج. تأسیسات خنک کن: تأسیسات الکتریکی کوره القایی مثل ترانسفورماتور، چوک، خازن‌ها، کلیدهای فشار قوی و تابلوی مدار فرمان در محدودهٔ زمانی خاصی می‌توانند کار کنندو اگر از حد معینی گرمتر شوند باعث ایجاد مشکلاتی می‌گردند، لذا این تأسیسات باید خنک گردند، خنک کردن تأسیسات الکتریکی می‌تواند با فن ارکاندیشن یا کولر گازی صورت گیرد.

کویل و بدنه کوره در کوره‌های بوته‌ای و کویل، پوستهٔ اینداکتور، پوسته خنک کن و گلوئی کوره در کوره‌های کانال دار نیز باید خنک شوند این قسمت‌ها عموماً با آب خنک می‌گردند (برخی از کوره‌های کوچک کانال دار بگونه‌ای طراحی می‌شوند که تمام قسمت‌های ذکر شده یا قسمتی از آن با هوا خنک می‌شود) و تأسیسات مخصوصی شامل مبدل‌های حرارتی، پمپ، برج خنک کن و غیره را دارا می‌باشد و معمولاً مقصود از تأسیسات خنک کن همین قسمت می‌باشد

د. تأسیسات حرکت بوته: برای کوره‌های بزرگ هیدرولیکی و برای کوره‌های کوچک مکانیکی یا هیدرولیکی است و شامل جک‌های هیدرولیک، پمپ هیدرولیک، مخزن روغن، شیرها، فیلترها، دیگر تأسیسات هیدرولیک و میز فرمان هیدرولیک یا سیستم‌های چرخ دنده‌ای دستی یا چرخ دنده‌ای موتور دار

ه. محل استقرار کوره: شامل اتاق محل استقرار بوته (Furnace Pit)، فونداسیون، چاله تخلیه اضطراری، محل استقرار تأسیسات الکتریکی، هیدرولیکی و خنک کن و محل استقرار تابلوهای مدار فرمان، تابلوی کنترل مدار آب و میز فرمان هیدرولیک می‌باشد.

و. تأسیسات تهویه: تأسیسات دوده و غبارگیر، بخصوص در کوره‌های بوته‌ای بزرگ را نیز می‌توان از تأسیسات مهم به حساب آورد.

تأسیسات کوره‌های القایی

هر کدام از شش قسمت فوق مسائل و برنامه تعمیر و نگهداری مخصوص دارد که این برنامه بسته به نوع کوره (کانال دار، بوته‌ای) ظرفیت بوته، فرکانس کوره (خطی، متوسط، بالا)، سیستم خنک کن کوره، سیستم حرکت بوته و نوع جدارهٔ نسوز تفاوت‌هایی داشته اما در اصول همسانی زیاد وجود دارد.

محدوده فرکانسی عملیاتی کوره از ۵۰ هرتز تا ۴۰۰ کیلوهرتز یا حتی بیشتر می‌باشد.

عوامل مؤثر در بالا بودن راندمان کاری کوره:

مهمترین عوامل مؤثر در بالا بودن راندمان عبارت است از: اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره، شارژ مناسب، اپراتوری صحیح، وضعیت جداره نسوز. اجرای دقیق برنامه تعمیر و نگهداری کوره

کوره‌های القایی بسته به نوع آن (کانال دار، بدون هسته)، ظرفیت آن، مقدار فرکانس، نوع سیستم خنک کن، سیستم حرکت بوته و نوع جداره نسوز برنامه تعمیر و نگهداری مخصوص به خود دارد و باید به دقت اجرا شود.

شارژمناسب

کوره‌های بدون هسته ذوب القایی با فرکانس پایین‌تر از ۲۵۰ هرتز تمام ذوب خود را تخلیه نمی‌کنند تا زمان شارژ بعدی کوتاه‌تر شود، به علت وجود ذوب در این کوره‌ها مواد شارژباید عاری از روغن و رطوبت باشد در غیر این صورت خطر پاشش ذوب و قطعات شارژ جامد به بیرون از کوره وجود دارد ضمناً وجود روغن و دیگر مواد آلی باعث ایجاد دود در کارگاه می‌شود سرد بودن سرباره نسبت به ذوب در کوره‌های القایی ضمن اینکه این کوره‌ها را در امر احیای مداد اکسیدی ناتوان می‌کنند باعث می‌شود این کوره‌ها نتوانند مقدار زیاد مواد اکسیدی، خاک و سرباره را تحمل کنند و وجود مقادیر زیاد مواد غیر فلزی غیر آلی باعث ایجاد پل بالای ذوب بخصوص هنگام سرد بودن ذوب می‌شود که خود می‌تواند مشکلاتی را در کار کوره ایجاد کند. ابعاد نامناسب شارژ نیز می‌تواند هم مستقیماً به جداره صدمه بزند و هم در ایجاد پل روی ذوب کمک نماید.

اپراتوری صحیح

چرخش و تلاطم مذاب در کوره‌های القایی بدون هسته بخصوص با فرکانس‌های پایین‌تر باعث می‌شود تهیه ذوب با آنالیز معین و همگن و درجه حرارت مشخص و یکنواخت، ساده‌تر باشد.

با این حال برای بالا رفتن راندمان و سلامت کوره اصولی در کار با کوره باید رعایت کرد، انتخاب شارژ مناسب، دمای صحیح ذوب در مراحل مختلف فرایند تهیه ذوب، شارژ کوره به روش صحیح و مقادیر معین، توجه به تابلوهای مدار فرمان و ابزار و وسایل هشدار دهنده و توجه به مسائل ایمنی از جمله وظائفی است که اپراتور کوره (کوره دار) هنگام کار با کوره باید رعایت کند، اپراتوری کوره با توجه به نوع کوره، ظرفیت آن، نوع ذوب تهیه شده، نوع شارژ جامد و پارامترهای دیگر تفاوت می‌کند.

وضعیت جداره نسوز:

جداره کوره‌های القایی می‌تواند در اثر سایش مکانیکی به وسیله ذوب و شارژ جامد، خوردگی شیمیایی به وسیله سرباره، ذوب و آتمسفر کوره شوکهای مکانیکی و حرارتی کندگی و انهدام در اثر برخورد وتصادم با شارژ جامد، شیوه شارژ نامناسب وغیر متناسب بودن ابعاد و کیفیت شارژ، درجه حرارت بیش از اندازه بالای ذوب آسیب دیده یا نازک گردد (نصب و پخت نا صحیح جداره و هرگونه انفجار به هر دلیلی داخل کوره نیز می‌تواند باعث انهدام یا آسیب به جداره نسوز شود) ویا در اثر رسوب مواد غیر فلزی، غیر آلی بر جداره ضخیم گردد که در هر دو مورد برای کوره مضر می‌باشد مورد اول (نازک شدن جداره) گر چه در مرحله اول باعث بالا رفتن توان گرمایی کوره می‌شود ولی در مجموع عمر جداره پایین آورده و گاهی باعث توقف اضافی می‌گردد. مورد دوم (ضخیم شدن جداره) باعث پایین آمدن راندمان کوره شده و گاهی در شارژ کردن نیز اخلال ایجاد می‌کند، برای شناخت علل ضخیم شدن جداره و نازک شدن جداره بر اثر فعلاً و انفعالات شیمیایی باید ترمومتالورژی ذوب، سرباره، آتمسفر کوره و آستر نسوز را شناخت. به عنوان مثال وجود اکسیدهای قلیایی در ذوب آلومینیم در کروه‌های با جداره آلومینیایی باعث اکسید شدن آلومینیم مذاب و تشکیل آلومینا و رسوب آن بر جداره و نتیجه ضخیم شدن جداره می‌گردد در صورتی که وجود اکسیدهای قلیایی در کوره‌های با جداره سلیسی باعث خوردگی شدید آستر نسوز می‌گردد.

مقدمه:

شوک های الکتریکی اغلب از طریق صاعقه ایجاد می گردد.

این ولتاژهای القایی موجب اختلالات در شبکه های مختلف می شود.

مقدار این ولتاژ چندین کیلو ولت در مدت زمان چند میکرو ثانیه می باشد.

این اختلالات ممکن است باعث عملکرد نادرست دستگاه و یا از کار افتادن کامل سیستم های حساس گردند.

شوک های الکتریکی که ناشی از اثرات غیر مستقیم صاعقه هستند، زیان بار ترین عوامل تاثیر گذار بر سیستم های الکترونیکی و مخابرات می باشند.

بسیاری از صدمات  وارده به تجهیزات و وسایل الکترونیکی از اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه می باشد.

به تجهیزات حفاظت در مقابل برخورد غیر مستقیم صاعقه SPD که مخفف Surge Protective Device است گفته می شود.

خنثی کردن اثرات مستقیم صاعقه توسط صاعقه گیر انجام میشود.

به حفاظتی که صاعقه گیر ایجاد میکند حفاظت اولیه گویند.

تجهیزات و ابزار بکار برده شده جهت حفاظت ثانویه:

ابزاری که جهت جفاظت ثانویه بکار برده میشوند سرج ارستر یا برقگیر نامیده میشوند(عکس بالا).

مکانیزم عمل سرج ارسترها به گونه ایست که تا زمانی که اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه و یا همان ولتاژ سرجی در سیستم وجود نداشته باشد، این قطعات به صورت مسیرهای مدار بازی هستند که در روند کاری سیستم دخالتی ندارند.

ولی چنانچه در سیستم، ولتاژ سرج نمایان شود و اختلاف پتانسیل دو سر سرج ارسترها از حدی بالاتر رود، این قطعات به صورت مسیرهای بسته (اتصال کوتاه) عمل می­کنند.

که از طریق تخلیه جریان های سرج (در زمین یا نول)، سطح اضافه ولتاژی که در سیستم رخ داده است را پایین می­آورند.

و به این ترتیب دیگر تجهیزات موجود در سیستم با چنین اضافه ولتاژهایی مواجه نخواهند شد و آسیب نخواهند دید.

مقدمه: