ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی
کوره قوس الکتریکی (EAF – Electric Arc Furnace) یکی از روش های مهم و رایج در صنایع فولادسازی به ویژه در بازیافت قراضه‌های فلزی محسوب می‌شود . در این
سیستم، برای ایجاد قوس الکتریکی و ذوب فلزات، نیاز به جریان بالا و ولتاژ قابل تنظیم است. تأمین این مشخصات الکتریکی، وظیفه‌ای است که بر عهده ترانسفورماتو
ر کوره قوس الکتریکی قرار دارد. این ترانسفورماتور، از مهم‌ترین اجزای سیستم کوره بوده و باید شرایط کاری بسیار سخت و پویایی را تحمل کند.
وظایف و عملکرد
ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی جریان الکتریکی با ولتاژ بالا را از شبکه برق دریافت کرده و به ولتاژ پایین با جریان بسیار بالا تبدیل می‌کند. این ولتاژ پایین و جریان بالا،
برای تولید قوس الکتریکی بین الکترودها و بار فلزی داخل کوره استفاده می‌شود. شدت جریان بالا باعث ایجاد گرمای زیاد و در نهایت ذوب فلزات می‌گردد.
یکی از ویژگی‌های مهم این ترانسفورماتورها، توانایی تحمل جریان‌های ضربه‌ای، نوسانات بار، و شرایط کاری ناپایدار است. به همین دلیل طراحی و ساخت آن‌ها باید به
گونه‌ای باشد که بتوانند بارهای الکتریکی شدید و گاهی نامتقارن را به خوبی مدیریت کنند.
ویژگی‌های خاص ترانسفورماتور کوره قوس
ترانسفورماتورهای مورد استفاده در کوره‌های قوس الکتریکی، تفاوت‌های قابل‌توجهی با ترانسفورماتورهای معمولی دارند. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌ها می‌توان به موارد زیر
اشاره کرد:
توان بالا و جریان زیاد: این ترانسفورماتورها معمولاً در توان‌های بالا (چند ده مگاوات) و با خروجی جریان چند هزار آمپر کار می‌کنند.
ولتاژ قابل تنظیم: برای کنترل دقیق قوس،ولتاژ خروجی باید در محدوده وسیعی قابل تنظیم باشد.به همین دلیل از تپ چنجر (tap changer) برای تغییر نسبت تبدیل استفاده
می‌شود.
تحمل جریان هجومی بالا: هنگام شروع قوس یا تغییر الکترودها، جریان‌های هجومی بسیار بالایی به ترانسفورماتور وارد می‌شود.
پایداری حرارتی و مکانیکی بالا: به دلیل کارکرد پیوسته و شرایط محیطی سخت، عایق‌بندی مناسب، سیستم خنک‌کاری قوی و ساختار مکانیکی مقاوم از ضروریات طراحی
است.
سیستم‌های خنک‌کاری
به دلیل گرمای زیاد تولید شده در هنگام کار، ترانسفورماتورهای کوره قوس معمولاً دارای سیستم خنک‌کننده پیشرفته هستند. رایج‌ترین روش‌های خنک‌کاری عبارتند از:
خنک‌کاری با روغن (ONAN, ONAF): استفاده از روغن ترانسفورماتور برای انتقال حرارت از سیم‌پیچ‌ها به بیرون.
خنک‌کاری ترکیبی روغن و آب: در برخی سیستم‌ها از مبدل‌های حرارتی برای انتقال حرارت از روغن به آب استفاده می‌شود.
خنک‌کاری مستقیم با آب: در موارد خاص، قسمت‌هایی از سیم‌پیچ مستقیماً با آب خنک می‌شود.
مشکلات و چالش‌ها
کار در شرایط ناپایدار و محیط آلوده صنعتی باعث می‌شود ترانسفورماتورهای کوره قوس با چالش‌های متعددی مواجه شوند:
تنش‌های الکتریکی و حرارتی شدید: این تنش‌ها باعث فرسایش عایق‌ها و کاهش عمر مفید تجهیزات می‌شوند.
افت ولتاژ و نوسان در شبکه: جریان بالای لحظه‌ای ممکن است باعث ناپایداری در سیستم قدرت شود.
نویز و اعوجاج هارمونیکی: قوس الکتریکی منبعی از امواج غیرخطی است که می‌تواند تأثیرات مخربی بر شبکه و سایر تجهیزات بگذارد.
سرویس و نگهداری پیچیده: به دلیل حجم بالای انرژی و حساسیت اجزاء، تعمیرات این نوع ترانسفورماتورها نیاز به دقت و تخصص بالا دارد.
کاربردها
ترانسفورماتورهای کوره قوس عمدتاً در کارخانه‌های فولادسازی برای ذوب قراضه آهن و تولید فولاد ثانویه به کار می‌روند. همچنین در برخی صنایع خاص مانند تولید فروآلیاژها،
آلیاژهای خاص و بازیافت فلزات رنگی نیز از این ترانسفورماتورها استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی ، بخش حیاتی سیستم های ذوب الکتریکی در صنعت متالورژی است . طراحی صحیح، انتخاب مواد با کیفیت، سیستم خنک‌کاری مؤثر، و
نگهداری مناسب از جمله عواملی هستند که عملکرد پایدار و عمر طولانی این تجهیزات را تضمین می‌کنند. با رشد نیاز به فولاد بازیافتی و کارآمدی بیشتر در تولید،اهمیت این
نوع ترانسفورماتورها روزبه‌روز در حال افزایش است.
برای مشاوره وخریدبامادرارتباط باشید.
