نحوه عملکرد کوره القایی

کوره القایی یکی از انواع کوره‌های حرارتی است که جهت گرم کردن انواع فلزات و ذوب کردن آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. تفاوت اصلی عملکرد کوره القایی با سایر کوره‌های حرارتی در روش ایجاد گرمایش است. در این کوره‌ها از سیستم گرمایش القایی برای ایجاد دمای ذوب در فلزات گوناگون استفاده می‌کنند.

اگر می‌خواهید با عملکرد کوره القایی و ویژگی‌های آن بیشتر آشنا شوید؛ در این نوشته اطلاعات لازم در این زمینه را به‌طور خلاصه جمع‌آوری کرده‌ایم.

گرمایش القایی به چه معناست؟

مهم‌ترین رکن آشنایی با عملکرد کوره القایی، درک فناوری گرمایش آن است. به زبان ساده، گرمایش القایی به معنای گرم کردن مواد رسانای الکتریسیته (اغلب فلزات) به کمک الکترومغناطیس است. البته موضوع به این سادگی‌ها هم نیست و برای درک روش کار سیستم گرمایش القایی نیاز به درک پیچیدگی‌های بسیاری است. هر چند اصول پایه این فناوری را می‌توان به سادگی توضیح داد.

مایکل فارادی، کاشف این جریان است. او متوجه شد که با عبور جریان از یک کویل رسانا (مثلا مس)، یک میدان مغناطیسی در اطراف و داخل کویل ایجاد می‌شود. میزان جریان عبوری از کویل و نوع طراحی کویل، موجب افزایش یا کاهش کارایی این میدان مغناطیسی می‌شود.

جریان ایجاد شده در این رسانا حاصل تغییرات شار مغناطیسی ناشی از جریان متناوب با فرکانس بالا است. این نوع جریان که نوعی جریان گردابی است؛ باعث هدر رفتن الکتریسیته بالا و در نتیجه ایجاد حرارت بسیار زیاد می‌شود. در سیستم جریان القایی هرچه فرکانس جریان متناوب افزایش یابد؛ موجب افزایش جریان گردابی و در نتیجه افزایش حرارت می‌شود. این فرایند، مقدمه‌ای بر توصیف فنی عملکرد کوره القایی است.

نکته مهم: هرچه ماده‌ای دارای خواص فرومغناطیسی بیشتری باشد؛ عملکرد جریان القایی در آن کارآمدتر بوده و گرمای بیشتری تولید خواهد شد.

عملکرد کوره القایی به چه صورت است؟

استفاده از کوره القایی نیازمند یک میدان مغناطیسی با فرکانس ۳۰۰ تا ۱۰ هزار هرتز هستیم. برای داشتن چنین فرکانسی نیز باید جریانی بیش از هزار آمپر را فراهم کنیم. عموما در این کوره ها که از جریان برق شهری استفاده می‌کنند؛ برای رسیدن به این میزان جریان باید از مبدل فرکانس استفاده کرد.

به هر طریق، جریان ایجاد شده به سیم‌پیچ کوره، اینداکتور یا سیم‌پیچ القایی (کویل) منتقل می‌شود؛ و با عبور جریان از مرکز کویل، یک میدان مغناطیسی با همان میزان فرکانس ارسال شده ایجاد می‌گردد.

مرکز ذوب در این کوره‌ها، دقیقا در وسط سیم‌پیچ است. در واقع جسم فلزی مورد نظر برای ذوب، باید در وسط این سیم‌پیچ قرار بگیرد. در این شرایط میدان مغناطیسی ایجاد شده در جسم فلزی، جریان گردابی را در آن القا می‌کند. این جریان باعث گرم شدن فلز و رسیدن آن به نقطه ذوب می‌شود.

عملکرد کوره القایی به گونه‌ای است که می‌توان فرکانس ورودی را تغییر داد. این ویژگی کمک می‌کند تا بتوان روی دمای ایجاد شده در کوره کنترل داشت و انواع فلزات با دمای ذوب گوناگون را در آن به نقطه ذوب و یا حتی تبخیر رساند.