مقایسه گرمایش القایی در مقایسه با سایر روش های گرمایش

روش های مختلفی برای گرم کردن یک جسم بدون سیستم القائی وجود دارد.

برخی از روش‌های صنعتی رایج‌تر عبارتند از کوره‌های گازی، کوره‌های الکتریکی و حمام‌های نمک.

این روش ها همگی بر انتقال حرارت به محصول از منبع گرما (مشعل، المنت حرارتی، نمک مایع) از طریق همرفت و تابش متکی هستند.

در روش های  گرمایشی دیگر ، هنگامی که سطح قطعه گرم می شود، گرما از سطح قطعه با هدایت حرارتی به مغز آن منتقل می شود.
کوره های القایی برای انتقال گرما به سطح قطعه به همرفت و تشعشع متکی نیستند. در عوض، گرما در سطح قطعه توسط جریان  گردابی تولید می شود، سپس گرما از سطح قطعه با هدایت حرارتی به مغز آن منتقل می شود. عمقی که مستقیماً با استفاده از جریان القایی گرم می شود، به پارامتری به نام عمق نفوذ مغناطیسی بستگی دارد.
عمق نفوذ مغناطیسی

عمق نفوذ مغناطیسی به  فرکانس جریان متناوب یا همان فرکانس کاری کوره القایی که از اینداکتور به روی قطعه   کار القا می شود بستگی دارد.

فرکانس بالاتر منجر به عمق نفوذ کمتر و  فرکانس پایینتر منجر به عمق نفوذ بیشتر  می شود.عمق نفوذ به خواص الکتریکی و مغناطیسی قطعه کار نیز بستگی دارد.

با بهره گیری از این متد می توان عمق نفوذ دلخواه را به دقت تنظیم کرد که کاربرد بسیار زیادی در عملیات حرارتی سطخی یا همان سختکاری سطحی دارد.

گروه صنعتی رادمهر از این پدیده‌های فیزیکی و الکتریکی برای سفارشی‌سازی راه‌حل‌های گرمایشی برای محصولات و کاربردهای خاص استفاده می‌کنند.

کنترل دقیق توان ، فرکانس و هندسه سیم پیچ به ما این امکان را می دهد تا با توجه به کاربری دستگاه، تجهیزاتی با سطوح بالایی از کنترل فرآیند و قابلیت اطمینان طراحی کنیم.

از دیگر تفاوت های کوره های القایی با سایر روش های گرمایشی می توان به بر نداشتن توجیه اقتصادی از نظر راندمان در کوره هایی با سوخت فسیلی، بالا بردن دمای محیط کار و عوارض زیست محیطی را برشمرد، و نیز امکان کنترل دقیق دما مقدور نبوده و همچنین به دلیل دمش مستقیم اکسیژن در کوره های با سوخت فسیلی  میزان اکسیداسیون بالایی در قطعه کار حاصل می گردد.

در حالی که  کوره های القایی  علاوه بر راندمان بالا و سرعت گرمایش بسیار بالا ، تکرار پذیری و نیز عدم آلودگی محیط زیست را به همراه دارند.

کوره های القایی باعث آلودگی آلیاژ تولید شده نمی گردد و نگهداری و بهره برداری از آن بسیار ساده و ارزان می باشد و نیز قابلیت اتوماسیون آن بسیار بسیار ساده تر خواهد بود.

مقایسه کوره القایی با فسیلی از لحاظ اقتصادی

(تمامی آمار و ارقام متناسب با قیمت حامل انرژی در سال 1394 محاسبه شده است)


کوره نفت کوره با ظرفیت 200 کیلوگرم و زمان ذوب گیری 45 دقیقه، برای هر مرتبه ذوب چدن، 110 لیتر نفت کوره مصرف می‌کند. نفت کوره در شرایط فعلی به قیمت هر لیتر 265 تومان به صورت دولتی فروخته می شود.

البته قیمت آزاد نفت کوره بیشتر از این مقدار است. در نتیجه با قیمت یارانه‌ای هزینه هر ذوب 200 کیلوگرم برابر 29150 تومان (29150=110×265) خواهد شد (این مبلغ در سال 1402 تغییر فراوانی داشته است). در نتیجه برای ظرفیت ذوب یک تن هزینه برابر با 145.750 تومان (145750=5×29150) است.
کوره القایی رزونانس موازی تریستوری با توان 200کیلووات، هر 200 کیلوگرم چدن را در زمان 30دقیقه ذوب می کند. با احتساب قیمت برق برای صنعت که در سال 1394 در حدود هر کیلووات ساعت 55 تومان است، هزینه هر ذوب 200 کیلوگرم برابر 5500 تومان (5500=200×55×0/5) خواهد شد. در نتیجه برای ظرفیت ذوب یک تن هزینه برابر با 27.500 تومان (27500=5×5500) است.

ملاحظه می‌شود که زمان ذوب در ظرفیت مشخص 200 کیلوگرم،در کوره سوخت فسیلی، 1/5 برابر و هزینه یک ذوب 200 کیلوگرم در کوره فسیلی نیز 3/5 برابر کوره القایی است.

به عنوان رقم کلی صرفه جویی در هزینه انرژی در طول یک ماه (با فرض 26 روز کاری) برای کارگاه ریخته‌گری کوچک(8 بار ذوب با کوره 200 کیلوگرم در هر روز)، به عددی بالغ بر 4 میلیون و 900 هزار تومان برای کوره القایی خواهیم رسید.
البته نباید این نکته را در مورد مقایسه بین این کوره ها فراموش کرد که هزینه اولیه راه اندازی کوره های القایی بسیار بالاتر از کوره سوخت فسیلی است. مثلا در مورد مطرح شده، هزینه راه اندازی کوره سوخت فسیلی با ظرفیت ذوب 200 کیلوگرم، 15 میلیون تومان و هزینه خرید امتیاز برق (50 میلیون تومان) و ساخت تجهیزات کوره القایی (100 میلیون تومان) در کمترین حالت 150 میلیون تومان خواهد شد.

البته برای مقایسه دقیق‌تر بهتر است که هزینه خرید امتیاز برق در این مقایسه لحاظ نشود و فرض شود این امتیاز در کارگاه ریخته‌گری وجود دارد تا فقط در هزینه اولیه هر دو نمونه کوره، هزینه خرید یک کوره لحاظ شود.

در جدول زیر با جزئیات کامل پارامتر های فوق قید شده است.

ردیفپارامترکوره القاییکوره فسیلیواحد
1هزینه اولیه10015میلیون تومان
2هزینه هر ذوب یک تن27500145500تومان
3زمان هر ذوب یک تن150225دقیقه
4انرژی ورودی180019690مگاژول
5انرژی خروجی565656مگاژول
6راندمان31/362/86درصد

گروه صنعتی رادمهر در زمینه طراحی و راه اندازی انواع کوره القایی با فرکانس های مختلف و مکانیزم های مرتبط با آن جزو شرکت های پیشرو می باشد.

لطفا جهت آگاهی از محصولات ما و هرگونه مشاوره در خصوص کوره های القایی مارا دنبال کنید.