قبل از اینکه بخواهیم درباره کوره ریخته گری صحبت کنیم بد نیست تعریفی از ریخته گری ارائه دهیم. ریخته گری (Casting): ریخته گری به عمل ذوب کردن فلزات و آلیاژ ها به منظور ریختن مواد ذوب شده در قالب و سپس سرد کردن آن ها در محفظه قالب گفته می‌شود. ریخته گری به عنوان کهن ترین روش برای شکل دهی به فلزات شناخته می‌شود. کوره ریخته گری به وسیله‌ای گفته می‌شود که قابلیت ایجاد حرارت مناسب برای ذوب کردن مقدار معینی فلز و یا آلیاژ را در مدت زمان مناسب و با هزینه های تعریف شده داشته باشد. اولین کوره های ریخته گری از خاک رس ساخته می‌شدند که لایه‌هایی از مس و چوب نیز به تناوب در آنها چیده می‌شد. با پیشرفت سریع تکنولوژی و نیاز روز افزون به دستگاه‌های پیشرفته تر در صنعت کورههای ریخته گری نیز انواع جدیدی را به خود دیدند که به مهمترین آنها اشاره می‌کنیم.
انواع کوره های ریخته گری
در زیر تعدادی از کوره های ریخته گری را به شما معرفی می کنیم و مزایا و معایت آن را برای شما بازگو می کنیم. پس تا پایان این مطلب با کاوه ساخت همراه باشید.
کورههای زمینی(بوته‌ای) Crucible Furnaces: یکی از متداول ترین و ارزان ترین نوع کوره های ریخته گری کوره های بوته‌ای یا زمینی است. این کوره‌ها به علت کاربری آسان و هزینه های پایین پر کاربردترین نوع کوره در صنعت ریخته گری محسوب می‌شوند. مزایای کورههای زمینی به شرح زیر است:
- آسان بودن کاربری
- هزینه ساخت کم
- فراوانی سوخت مصرفی
- کم بودن میزان اتلاف عناصر
- قابلیت ذوب انواع فلزات
معایب کورههای زمینی به شرح زیر است:
- پایین بودن راندمان (10 -15) درصد
- ظرفیت کم
کورههای تشعشعی Radiation or Reverberatory Furnaces: در کورههای تشعشعی برای ذوب مواد سوخت مستقیماً با مواد تماس ندارد بلکه بین محصول احتراق و مواد تماس مستقیم برقرار می‌شود. یعنی با شعله و گاز‌های احتراق داغی که از دیگری بر روی آن منفجر می‌شود آن را گرم می‌کند. مزایای کورههای تشعشعی به شرح زیر است:
- کنترل دمای کافی
- هزینه های عملیاتی و نگهداری پایین
- سرعت پردازش در حجم بالا
- کنترل ترکیب شیمیایی کافی
و همچنین معایب کورههای تشعشعی به شرح زیر است:
- پایین بودن سطح کنترل فضای کوره
- اشغال کردن فضای کف زیاد
- بالا بودن هزینه‌های اولیه
- وجود تلورانس( 50 +/- درجه فارنهایت) در تغییرات دمای فلز
- فضای محدود کوره
- جذب گاز هیدروژن بیشتر در ذوب آلومینیوم
- برآورد نشدن کنترل دقیق در ترکیبات شیمیایی
کورههای القایی Induction Furnace: کورههای القایی از مهمترین کورههای ریخته‌گری به شمار می‌روند. کورههای القایی به جای قوس الکتریکی با میدان مغناطیسی کار می‌کنند یعنی با اعمال نیروی محرکه جریان متناوب به سیم پیچی پیچیده شده دور مواد ذوب شونده فلزی آن را ذوب می‌کند. اين كوره ها داراي سیم پیچی مسي هستند كه در اثر عبور جريان الكتريسيته از آن، جريان الكتريكي بالايي در سطح فلز درون بوته القا مي گردد، اين جريان الكتريسيته، حرارت زيادي توليد مي كند كه منجر به ذوب سريع فلز مي شود. عبور جريان آب در سیم پیچی مسي، باعث جلوگيري از ذوب شدن آن مي گردد. مزایای کورههای القایی به شرح زیر است:
- تولید فولاد و آلیاژ های کم کربن با کیفیت
- پایین بودن میزان تلفات
- پایین بودن میزان تلفات
- مقرون به صرفه بودن
- کنترل دقیق پارامتر های ذوب
همچنین معایب کورههای القایی به شرح زیر است:
- مؤثر نبودن پالایش در کوره
- پایین بودن عمر پوشش نسوز
- محدودیت حذف فسفر و گوگرد
کورههای ذوب ایستاده (کوپل) Vatical Shaft (Cuple) Furnaces: کورههای کوپل ساختمان بسیار ساده‌ای داشته و قدمت آنها به 403-221 قبل از میلاد باز می‌گردد. کورههای ذوب کوپل اولین بار در چین مورد استفاده قرار گرفته اند. این نوع کوره‌ها بیشتر برای ذوب چدن قراضه به کار می‌روند و بعد از کورههای زمینی مرغوب‌ترین چدن را تولید می‌کنند. مزایای کورههای کوپل به شرح زیر است:
- هزینه اولیه پایین
- نرخ ذوب بالا
- هزینه عملیاتی بسیار پایین
- آسان بودن کاربری
- بازدهی از 30% تا 50%
- کنترل ترکیب شیمیایی کافی
همچنین معایب کورههای کوپل به شرح زیر است:
- دشوار بودن نگهداری و کنترل دما
- امکانپذیر نبودن کنترل دقیق ترکیب شیمیایی
- از بین رفتن عناصرSi و Mn