شماره های تماس

کوره های پیش گرم

کوره های پیش گرم

۱۳۹۹/۰۶/۳۰ - ۱۱:۲۲

کوره های پیش گرم

کوره های پیش گرم نورد و اکسیداسیون شمش‌های فولادی که به‌اصطلاح به آن‌ها (Preheating furnace for rolling and Oxidation of ingot) گفته می‌شود، به‌منظور گرم کردن شمش‌ها پیش از فرایند نورد و رساندن دمای شمش‌ها به دمای کار گرم استفاده می‌شوند.کوره های پیش گرم یکی از عوامل اصلی نورد شمش است که از این کوره‌ها برای گرم کردن شمش‌ها قبل از نورد با حرارت معین و رساندن شمش‌ها به دمای کار استفاده می‌شود.

کوره های پیش گرم

دمایی که برای کوره های پیش گرم استفاده می‌شود به عوامل مختلفی بستگی دارد که این عوامل شامل: ابعاد شمش، شرایط نورد، نوع فولاد، تعداد مراحل نورد، دمای پایانی نورد و ... است. حرارت استاندارد کوره های پیش گرم برای شمش‌های فولادی معمولاً بین ۱۱۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتی‌گراد است که برای نورد شمش با این دما لازم است که توزیع دما در همه نقطه‌های شمش، از مرکز تا سطح‌های جانبی، کاملاً یکنواخت و یکسان باشد. برای این‌که این کار به‌خوبی صورت بگیرد معمولاً از کوره‌های هم‌دما ساز استفاده می‌شود.

اندازه‌ی حرارت لازم برای گرم کردن شمش‌ها به دمای اولیه‌ی آن بستگی دارد . برای اینکه در کوره های پیش گرم در انرژی صرفه‌جویی شود بایستی در کوتاه‌ترین زمان ممکن شمش‌ها به داخل کوره های پیش گرم فرستاده شوند , توانایی در اجرای این برنامه‌ریزی به عوامل فنی و عوامل اجرایی کارخانه بستگی دارد .

Preheating furnace

انواع کوره های پیش گرم

کوره های پیش گرم انواع مختلفی دارد، ولی معمولاً با اشکال فیزیکی مستطیل , مربع و دایره‌ای شکل طراحی و ساخته می‌شوند. دلیل این ساختار کوره های پیش گرم این است که شمش‌ها ازیک‌طرف کوره پیش گرم واردشده و پس از گرم شدن و رسیدن به دمای مدنظر از طرف دیگر کوره به‌وسیله‌ی یکجا به‌جا کننده مناسب (سیخ پرتاب یا پوشر خروج شمش از کوره ) خارج شوند.

در طراحی کف کوره دقت بر این است که شمش در اثر حرارت به‌صورت متقابل با کف کوره های پیش گرم کنش و واکنش نشان ندهد و از طرفی مواد زائد و اکسیدهای جداشده از سطح شمش را بتوان از کوره خارج کرد. اتمسفر کوره پیش گرم بایستی به‌گونه‌ای کنترل شوند که خوردگی و اکسیداسیون شمش به حداقل‌ترین میزان خود برسد و باعث تغییر ترکیب شیمیایی فولاد نشود .

کوره های پیش گرم

در فرایند کوره های پیش گرم لازم است به چندین نکته توجه ویژه داشت تا این فرایند به‌صورت صحیح صورت گیرد. اولین نکته این است که دمای شمش باید در کوتاه‌ترین زمان به‌اندازه‌ی دمای استاندارد که در پاراگراف قبل ذکر شد برسد . دومین نکته این است که از نگه‌داشتن طولانی شمش‌ها درکوره های پیش گرم پرهیز شود، زیرا این عمل, سبب هدر رفتن انرژی شده و باعث خوردگی بیش‌ازاندازه‌ی شمش و سوزاندن فولاد می‌شوند که نتیجه حرارت بیش‌ازاندازه به فولاد می‌شود، بنابراین زمان نگهداری شمش‌ها در کوره باید به‌دقت کنترل‌شده و کار تغذیه و تخلیه شمش هماهنگ با قفسه نورد گرم انجام پذیرد .

مزایا کوره‌های پیش گرم

  • به‌کارگیری سریع و آسان
  • امکان گرمایش موضعی
  • اکسیداسیون سطحی کمتر
  • یکنواختی گرمایش قطعات در فرآیند تولید انبوه
  • اختلاف دمای کم بین سطح و مرکز قطعه
  • سرعت‌بالای گرمایش
  • قابلیت خودکارسازی با سایر ماشین‌آلات خط تولید
  • کاهش آلودگی و افزایش ایمنی محیط کار

عوامل مؤثر بر اکسیداسیون شمش فولاد در کوره پیش گرم

در فرایند اکسیداسیون شمش فولاد در کوره‌های پیش گرم عواملی تأثیرگذار هستند که در صورت نبود هرکدام از این عوامل فرایند نورد صورت نمی‌گیرد.

ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻓﻮﻻﺩ

ﺩﺭ ﻓﻮﻻﺩﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻛﺮﺑﻦ ﺑﺮ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﻭ ﻧﺤﻮﻩ ﺍﻛﺴﺎﻳﺶ تأثیرگذار ﺍﺳﺖ به‌نحوی‌که با ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻛﺮﺑﻦ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺍﻛﺴﺎﻳﺶ ﻛﺎﻫﺶ می‌یابد و می‌توان گفت یک رابطه عکس میان این دو قرار دارد. ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻛﺮﺑﻦ ﺗﺎ ﺁﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺁﺯﺍﺩ ﺷﺪﻥ ﮔﺎﺯ CO ﺭﺍ ﺩﺭ ﻣﻌﺮﺽ ﺍﺗﻤﺴﻔﺮ ﺍﻛﺴﻴﺪی ﺩﺭ ﭘﻲ ﻧﺪﺍﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﺎﻋﺚ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ نسبی ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺑﻪ ﺍﻛﺴﺎﻳﺶ می‌شود.

اکسیداسیون شمش فولاد

یکی دیگر از علت‌های ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﺍﻛﺴﻴﺪﺍﺳﻴﻮﻥ ﻭﺟﻮﺩ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺁﻟﻴﺎﮊی است. ﺩﺭ ﺻﻮﺭت فعال‌تر بودن این عناصر از آهن ﺫﺭﺍﺕ ﺍﻛﺴﻴﺪی ﺩﺭ ﻓﺎﺯFeO ﻭ بعضاًﹰ به‌صورت حل‌شده ﺩﺭ Fe3o4 باعث ﺍﻳﺠﺎﺩ کمپلکس‌های ﻏﻨﻲ ﺍﺯ ﻋﻨﺼـــﺮ ﺁﻟﻴﺎﮊی، ﺩﺭ ﭘﻮﺳﺘﻪ می‌شوند. ﺑﺎ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺩﺭﺻﺪ آن‌ها ﺍﺑﺘﺪﺍ ﻓﺎﺯ FeO ﻛﺎﻫﺶ ﻭ نهایتاً ﺣﺬﻑ می‌شود ﻛﻪ ﺍﻳﻦ ﻣﻨﺠـــــﺮ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺷﺪﻳﺪ ﺩﺭ ﻧـــــــﺮﺥ ﺍﻛﺴﻴﺪﺍﺳﻴﻮﻥ می‌گردد.

ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻋﻨﺼﺮ ﺁﻟﻴﺎﮊی نجیب‌تر ﺍﺯ ﺁﻫﻦ ﺑﺎﺷﺪ غنی‌سازی عنصر در ﻓﺼﻞ ﻣﺸﺘﺮﻙ ﻓﻠﺰ - ﭘﻮﺳﺘﻪ ﺭﺍ ﺧﻮﺍﻫﻴﻢ ﺩﺍﺷﺖ ﻭ ﺑﻪ ﺧﺎﻃﺮ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ یون‌های ﺁﻫﻦ ﺑﻪ ﭘﻮﺳﺘﻪ، ﻛﺎﻫﺶ ﺩﺭ ﺳﺮﻋﺖ ﺍﻛﺴﻴﺪﺍﺳﻴﻮﻥ ﺭﺍ ﻣﻨﺠﺮ می‌شوند.

ﺩﻣﺎی پیش گرم

ﺑﺎ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺩﻣﺎ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ بالا رفتن ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ اتم‌های ﺁﻫﻦ ﻭ ﺍﻛﺴﻴﮋﻥ ﺍﻛﺴﺎﻳﺶ ﺷﺪﻳﺪ می‌شود. این اکسایش معمولاً ﺩﺭ ﺩﻣﺎی ﻛﻤﺘﺮ ﺍﺯ ۶۵۰-۷۵۰ ﺩﺭﺟﻪ سانتی‌گراد ﺿﻌﻴﻒ ﻭ ﺩﺭ ﺩﻣﺎﻫﺎی ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺍﺯ ۱۰۰۰ﺩﺭﺟﻪ سانتی‌گراد ﺗﺸﺪﻳﺪ می‌شود. ازاین‌رو همان‌طور که پیش‌تر نیز اشاره شد ﺩﻣﺎ مهم‌ترین عاملی ﺍﺳﺖ ﻛﻪ می‌تواند ﺑﺮ ﺭﻭی ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻻﻳﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی تأثیر ﺩﺍﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ. ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻳﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﺩﻣﺎی شمش‌ها ﻗﺒﻞ ﺍﺯ ﺷﺮﻭﻉ ﻧﻮﺭﺩ ﮔﺮﻡ می‌تواند ﺩﺭ ﺗﻐﻴﻴﺮﺍﺕ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻭ ﻳﺎ حتی در ترکیب ﺍﻳﻦ ﻻﻳﻪ تأثیر ﺧﺎﺹ ﺧﻮﺩ ﺭﺍ ﺑﮕﺬﺍﺭﺩ.

کوره

ﺍﺗﻤﺴﻔﺮ ﻛﻮﺭﻩ پیش گرم

ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻛﺴﻴﮋﻥ ﺩﺭ ﺩﺳﺘﺮﺱ ﻳﻜﻲ ﺍﺯ ﻋﻮﺍﻣﻞ ﻣﻬﻢ ﻭ ﻣﺆﺛﺮ ﺩﺭ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺍﻛﺴﻴﺪﻫﺎی ﺁﻫﻦ است ﻛﻪ معمولاً آن ﺭﺍ به‌صورت ﻓﺸﺎﺭ ﺟﺰئی ﺍﻛﺴﻴﮋﻥ ﺩﺭ ﻧﻈﺮ می‌گیرند . ﺍﻛﺴﻴﮋﻥ ﺍﺯ ﺩﻭ ﻃﺮﻳﻖ می‌تواند ﻭﺍﺭﺩ کوره های پیش گرم  ﺷﻮﺩ ﻳﻜﻲ ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ ﻫﻮﺍی ﺍﺿﺎفی ﻛﻪ ﺑﻪ ﻫﻤﺮﺍﻩ ﺳﻮﺧﺖ ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ مشعل‌ها ﻭﺍﺭﺩ می‌گردد ﻭ ﺩﻳﮕﺮی ﻫﻮﺍیی ﻛﻪ ﺍﺯ ﻣﻨﺎﻓﺬ ﺍﻃﺮﺍﻑ ﻛﻮﺭﻩ ﺑﻪ ﺩﻟﻴﻞ ﻣﻨﻔﻲ ﺑﻮﺩﻥ ﻓﺸﺎﺭ ﺩﺍﺧﻞ ﻛﻮﺭﻩ ﻭﺍﺭﺩ می‌شود. ﺑﻨﺎﺑﺮﺍﻳﻦ ﺑﺎ ﻛﺎﺳﺘﻦ ﻫﻮﺍی ﺍﺿﺎفی یعنی ﻛﺎﻫﺶ ﻧﺴﺒﺖ ﻫﻮﺍ ﺑﻪ ﮔﺎﺯ می‌توان ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺍﻛﺴﻴﮋﻥ ﺭﺍ ﺗﺎ ﺣﺪ ﺯﻳﺎﺩی ﻛﺎﻫﺶ ﺩﺍﺩ.

مدت‌زمان ﻧﮕﻬﺪﺍﺭی شمش‌ها ﺩﺭ ﻛﻮﺭﻩ

شمش‌هایی ﻛﻪ ﺑﺮﺍی مدت‌زمان ﺑﻴﺸﺘﺮی ﺩﺭ کوره های پیش گرم بوده‌اند ﺩﺍﺭﺍی ﭘﻮﺳﺘﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی ضخیم‌تری می‌باشند به‌طوری‌که ﺩﺭ ﻳﻚ ﺩﻣﺎی ﺛﺎﺑﺖ ﺍﺑﺘﺪﺍ ﺳﻄﺢ ﻭﺭﻕ ﮔﺮﻡ ﺑﺎ ﻧﺮﺥ ﺛﺎﺑﺖ ﻭ به‌طور خطی نسبت ﺑﻪ ﺯﻣﺎﻥ ﺷﺮﻭﻉ ﺑﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪ ﺷﺪﻥ می‌کند ﻛﻪ ﺩﺭ ﺍﺑﺘﺪﺍ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻻﻳﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی به‌طور خطی بازمان ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ می‌یابد. ﻭلی وقتی ﻻﻳﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی به‌اندازه ﻛﺎفی ﺿﺨﻴﻢ ﺷﺪ، ازآن‌پس ﻧﺮﺥ ﺍﻛﺴﻴﺪ ﺷﺪﻥ ﻭ ﺍﺩﺍﻣﻪ ﺿﺨﻴﻢ ﺷﺪﻥ ﻻﻳﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ ﻧﻔﻮﺫ یون‌های Fe ﺍﺯ ﺩﺭﻭﻥ ﻻﻳﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی ﺍﺩﺍﻣﻪ می‌یابد. ﻟﺬﺍ ﺍﻳﻦ ﻧﺮﺥ ﺑﺎ ضخیم ﺷﺪﻥ ﻻﻳﻪ ﻛﻨﺪﺗﺮ و کندتر می‌شود، به‌گونه‌ای ﻛﻪ ﭘﺲ ﺍﺯ ﻣﺪتی ﺭﺷﺪ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻻﻳﻪ ﺍﻛﺴﻴﺪی ﺑﺎ ﺟﺬﺭ ﺯﻣﺎﻥ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ می ﺷﻮﺩ.

شمش فولاد

ﻣﺸﺨﺼﺎﺕ ﻛﻮﺭﻩ ﭘﻴﺸﮕﺮﻡ

ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮﻉ ﻛﻮﺭﻩ، ﻧﻮﻉ ﻧﺴﻮﺯ ﺑﻜﺎﺭ ﺭﻓﺘﻪ، ﻧﻮﻉ ﺳﻮﺧﺖ ﻣﺼﺮفی، ﺍﺑﻌﺎﺩ ﻛﻮﺭﻩ ﻭ ... می ﺗﻮﺍﻧﺪ ﺩﺭ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺍﻛﺴﺎﻳﺶ ﻓﻮﻻﺩ ﻧﻘﺶ مهمی ﺩﺍﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ.

شکل گرفتن پوسته های اکسیدی در کوره های پیش گرم

در فرایند نورد گرم زمانی که شمش ها تحت عملیات پیشگرم قرار می گیرند , سطح شمش ها با گازهای اطراف آن واکنش نشان می دهد و پوسته ی اکسیدی در سطح آن شکل می گیرد و با توجه به اینکه تاثیر این پوسته ها به صورت مستقیم بر محصول نهایی و سایش غلتکها مشخص می شود , شناسایی فاکتور های مرتبط از اهمیت بالایی بر خوردار است . پوسته های اکسیدی به صورت مستقیم بر محصول نهایی تاثیر گذار هستند . از جمله ویژگی های پوسته های اکسیدی در ارتباط با نورد گرم شامل ترکیب پوسته های اکسیدی , ضخامت پوسته های اکسیدی و از همه مهم تر چسبندگی پوسته های تشکیل شده می باشد . بررسی و براورد عوامل فوق الذکر از طریق فاکتور هایی از قبیل دمای سطح ورق و زمان نورد در فرایند نورد گرم از فاکتور های مهم به شمار می رود .

کوره پیش گرم

منبع: گروه تامین محتوای فولاد ۲۴

مجموعه: 
دانشنامه
ادامه مطلب...

Submit world_metals

CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.‎
۳ + ۱۱ =