عملکرد ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی
ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی (EAF Transformer) یکی از اجزای کلیدی در صنایع فولادسازی و ریخته‌گری مدرن به‌شمار می‌رود. این نوع ترانسفورماتور وظیفه دارد ولتاژ
شبکه برق را به مقادیر مناسب و قابل استفاده برای تولید قوس الکتریکی درون کوره کاهش دهد . قوس الکتریکی حاصل از تخلیه انرژی الکتریکی در فاصله بین الکترودها و
مواد داخل کوره، حرارتی شدید تولید می‌کند که برای ذوب فلزات، به‌ویژه قراضه‌های فولادی، استفاده می‌شود.
نقش ترانسفورماتور در کوره قوس الکتریکی
کوره قوس الکتریکی با استفاده از سه الکترود گرافیتی که به شکل مثلث در بالای کوره قرار دارند، جریان الکتریکی را از طریق مواد داخل کوره عبور می‌دهد. این جریان موجب
ایجاد قوس الکتریکی شده و دمایی در حدود 1600 تا 3500 درجه سانتی‌گراد تولید می‌کند که برای ذوب فولاد و آلیاژهای مختلف کافی است. وظیفه اصلی ترانسفورماتور EAF
تبدیل انرژی الکتریکی ولتاژ بالا به ولتاژ پایین و جریان بالا است که برای ایجاد قوس مناسب است.
ویژگی‌های خاص ترانسفورماتور کوره قوس
برخلاف ترانسفورماتورهای توزیع یا قدرت که بار آن‌ها پایدار و نسبتا ثابت است، ترانسفورماتور کوره با بارهای بسیار ناپایدار و شرایط سخت عملیاتی مواجه است. برخی از ویژگی
های بارز ترانسفورماتورهای EAF عبارت‌اند از:
قابلیت تحمل جریان‌های لحظه‌ای بالا: جریان راه‌اندازی کوره‌ها می‌تواند چند برابر جریان نامی باشد، بنابراین طراحی ترانسفورماتور باید به گونه‌ای باشد که توانایی تحمل این جریان
های شدید و لحظه‌ای را داشته باشد.
تنظیم‌پذیری ولتاژ: از آنجا که فرآیند ذوب در مراحل مختلف نیاز به مقادیر متفاوتی از انرژی دارد، ترانسفورماتور باید امکان تنظیم ولتاژ را در چند پله داشته باشد. این تنظیم معمولاً با
استفاده از تپ‌چنجر (tap changer) انجام می‌شود.
مقاومت بالا در برابر شوک‌های الکتریکی و حرارتی : عملکرد ناپایدار کوره و قوس الکتریکی ممکن است باعث نوسانات شدید در ولتاژ و جریان شود. بنابراین ، ترانسفورماتور باید به
گونه‌ای طراحی شود که در برابر این نوسانات مقاوم باشد.
خنک‌کاری مناسب: به دلیل جریان‌های بالا و اتلاف انرژی زیاد به صورت حرارت، سیستم خنک‌کاری کارآمد مانند خنک‌کاری با روغن و یا خنک‌کاری ترکیبی روغن و هوا ضروری است.
ساختار داخلی ترانسفورماتور کوره
ترانسفورماتور کوره قوس دارای سیم‌پیچ اولیه و ثانویه مانند سایر ترانسفورماتورها است، اما جنس و طراحی این سیم‌پیچ‌ها برای تحمل جریان‌های بالا تقویت شده است. سیم‌پیچ
ثانویه معمولاً دارای سطح مقطع بالا و تعداد دور کم است تا جریان بالا و ولتاژ پایین مورد نیاز برای قوس فراهم شود. همچنین، اغلب از هادی‌های مسی یا آلومینیومی با سطح مقطع
بالا استفاده می‌شود تا افت ولتاژ و تلفات کاهش یابد.
اهمیت حفاظت و کنترل
به دلیل شرایط کاری سخت، استفاده از تجهیزات حفاظتی مانند رله‌های جریان، رله‌های ولتاژ، حفاظت در برابر اضافه‌بار و حفاظت در برابر دمای زیاد برای ترانسفورماتور ضروری است.
سیستم‌های کنترل مدرن با استفاده از PLC و SCADA به اپراتورها اجازه می‌دهند تا ولتاژ، جریان، دما و دیگر پارامترهای عملکردی ترانسفورماتور را پایش کرده و در صورت نیاز، اقدامات
اصلاحی انجام دهند.
کاربردهای صنعتی
ترانسفورماتور کوره قوس به‌طور گسترده‌ای در صنایع فولادسازی ، تولید فروآلیاژها، بازیافت قراضه فلزی و ذوب فلزات غیرآهنی مانند مس و آلومینیوم استفاده می‌شود. این فناوری به
دلیل انعطاف‌پذیری بالا، راندمان مناسب و قابلیت کنترل دقیق، جایگزین مناسبی برای کوره‌های سنتی سوختی در بسیاری از کاربردها شده است.
نتیجه‌گیری
ترانسفورماتور کوره قوس الکتریکی به عنوان قلب سیستم تأمین انرژی کوره، نقشی حیاتی در فرآیند ذوب فلزات ایفا می‌کند. طراحی دقیق، عملکرد قابل اعتماد و حفاظت مناسب از
این ترانسفورماتور نه تنها باعث افزایش عمر مفید آن می‌شود ، بلکه بهره‌وری کلی واحد صنعتی را نیز افزایش می‌دهد. با پیشرفت تکنولوژی ، انتظار می‌رود ترانسفور ماتورهای EAF
هوشمندتر، ایمن‌تر و کارآمدتر از قبل شوند.
برای مشاوره وخریدبامادرارتباط باشید.
