تلعب الأنظمة الهيدروليكية دورًا حاسمًا ولا غنى عنه في تصميم وتشغيل أفران الحث. ويضمن خرج الطاقة القوي الذي يمكن التحكم فيه تنفيذ العديد من العمليات الرئيسية, مما يجعلها جزءًا لا يتجزأ من أفران الحث الحديثة. وتتركز تطبيقاتها الأساسية في إمالة جسم الفرن, فتح وإغلاق غطاء الفرن, وغيرها من الوظائف المساعدة, تؤثر بشكل مباشر على السلامة, كفاءة, واستقرار عملية الصهر.
إمالة جسم الفرن, وظيفة أساسية
إن إمالة جسم الفرن هي التطبيق الأساسي للأنظمة الهيدروليكية في أفران الحث, تحديد مباشر صب المعدن المنصهر وصيانة الفرن.
- صب المعدن المنصهر: تقوم الأسطوانات الهيدروليكية مباشرة بتوجيه جسم الفرن للإمالة بزاوية محددة مسبقًا, تمكين الصب السلس والمتحكم للمعدن المنصهر ذو درجة الحرارة العالية في محطات الصب أو الحاويات الأخرى. يضمن التحكم الدقيق في النظام الهيدروليكي التقدم السلس لعملية الصب, الحد من الرش والنفايات. عادة, كبير, يتم استخدام الأسطوانات الهيدروليكية طويلة الشوط, ومن أجل السلامة والاستقرار, يمكن استخدام حتى الأسطوانات المرتبطة المزدوجة أو المتعددة لتحمل الأحمال الهائلة.
- إزالة الخبث: كما أن إمالة جسم الفرن تسهل أيضًا صب الخبث والمنتجات الثانوية الأخرى غير المرغوب فيها التي يتم توليدها أثناء عملية الصهر, تبسيط عملية تنظيف الفرن وإعداده لدورة الصهر التالية.
- إمالة الطوارئ: في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو حالات الطوارئ الأخرى, يمكن لأفران الحث المجهزة بأنظمة هيدروليكية للطوارئ إمالة جسم الفرن بسرعة لسكب المعدن المنصهر, منع المعدن من التصلب داخل الفرن وإتلاف البطانة, فضلا عن منع المخاطر المحتملة على السلامة بشكل فعال. للتعامل مع المواقف المفاجئة, تدابير السلامة مثل المضخات المزدوجة (المضخة الرئيسية والمضخة الاحتياطية) وعادة ما يتم تركيب صمامات الخانق عند مدخل الأسطوانة الهيدروليكية المائلة لمنع جسم الفرن من السقوط عن طريق الخطأ بسبب فقدان ضغط النظام الهيدروليكي.
فتح وإغلاق غطاء الفرن, السلامة وتوفير الطاقة
تم تجهيز بعض أفران الحث بآليات فتح وإغلاق غطاء الفرن المدفوعة هيدروليكيًا, والتي لها أهمية كبيرة للإنتاج الآمن والحفاظ على الطاقة.
- أمان حماية: يمكن للنظام الهيدروليكي أن يوفر قوة قفل موثوقة, التأكد من إغلاق غطاء الفرن بإحكام أثناء الصهر في درجات الحرارة العالية, يمنع بشكل فعال تناثر المعدن المنصهر ذو درجة الحرارة العالية ويحمي سلامة موظفي التشغيل.
- تقليل فقدان الحرارة: تساعد عملية الفتح والإغلاق السريعة والموثوقة للغطاء الهيدروليكي على تقليل فقدان الحرارة من الفرن, تحسين كفاءة الصهر وتقليل استهلاك الطاقة. لأغطية الفرن الكبيرة, يعد المحرك الهيدروليكي أكثر توفيرًا للعمالة وكفاءة من التشغيل اليدوي.
وظائف مساعدة أخرى, تعزيز مستويات الأتمتة
بالإضافة إلى إمالة الفرن وفتح/إغلاق الغطاء, تُستخدم الأنظمة الهيدروليكية أيضًا في العديد من الوظائف المساعدة في بعض أفران الحث الآلية للغاية, مواصلة تحسين كفاءة الإنتاج والراحة التشغيلية:
- قيادة آلية الشحن: أنظمة الشحن لبعض أفران الحث الآلي, مثل النطاطات والأذرع الآلية, يتم تشغيلها هيدروليكيًا, تحقيق التحكم الدقيق في كمية الشحن وتوقيته. في بعض مصانع الصلب, تُستخدم الدوافع الهيدروليكية لدفع خردة الفولاذ والمواد الخام الأخرى إلى داخل الفرن, تحسين كفاءة الشحن.
- قيادة معدات صدم البطانة: عند استبدال بطانة الفرن, يمكن للنظام الهيدروليكي تشغيل معدات الدك لضمان ضغط مادة البطانة وإطالة عمر خدمة البطانة.
- تعديل الملف التعريفي: في عدد قليل من التطبيقات المتخصصة, قد يكون من الضروري ضبط موضع ملف الحث لتحسين تأثير التسخين, والتي يمكن تحقيقها أيضًا بدقة من خلال الأنظمة الهيدروليكية.
تكوين والتحكم في الأنظمة الهيدروليكية
يتكون النظام الهيدروليكي لفرن الحث عادة من المكونات الرئيسية التالية:
- وحدة الطاقة الهيدروليكية: بمثابة مصدر الطاقة للنظام, تحتوي على خزان زيت, مضخات النفط (مضخات والعتاد, مضخات المكبس, إلخ.), محرك, صمام الإغاثة, صمام التحكم الاتجاهي, مرشح, برودة, إلخ., توفير طاقة هيدروليكية مستقرة وموثوقة للنظام بأكمله.
- الاسطوانات الهيدروليكية: آليات التشغيل, بما في ذلك الأسطوانات الهيدروليكية الكبيرة لإمالة الفرن والأسطوانات المقابلة لفتح الغطاء وإغلاقه, تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى حركة ميكانيكية.
- الصمامات الهيدروليكية: التحكم في اتجاه التدفق, ضغط, ومعدل تدفق الزيت الهيدروليكي, بما في ذلك صمامات التحكم الاتجاهية, صمامات الإغاثة, صمامات الخانق أو صمامات التحكم في التدفق, صمامات الملف اللولبي, إلخ., تحقيق التحكم الدقيق وحماية السلامة لحركة الأسطوانة الهيدروليكية.
- الأنابيب الهيدروليكية: ربط المكونات الهيدروليكية المختلفة ونقل الزيت الهيدروليكي, تتطلب قوة عالية وأداء ختم جيد.
- الزيت الهيدروليكي: وسيلة نقل الطاقة, تتطلب تشحيم جيد, مقاومة التآكل, مقاومة الأكسدة, واللزوجة المناسبة للتكيف مع بيئة العمل للفرن التعريفي.
- الملحقات الهيدروليكية: مثل خزانات النفط, المرشحات, مبردات, مقاييس الضغط, مقاييس المستوى, إلخ., ضمان التشغيل العادي وصيانة النظام.
مع زيادة درجة الأتمتة في أفران الحث, يمكن دمج إجراءات النظام الهيدروليكي في نظام التحكم الآلي, تحقيق التحكم المبرمج وعمليات المراقبة عن بعد من خلال PLCs وأجهزة التحكم الأخرى. كما يمكن ربطه مع أنظمة أخرى لتحقيق عمليات إنتاج أكثر كفاءة.
الصيانة والتطوير المستقبلي للأنظمة الهيدروليكية
نظرا لظروف العمل القاسية أفران التعريفي, تعد الصيانة الدورية أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل الموثوق للنظام الهيدروليكي. ويشمل ذلك الفحص المنتظم واستبدال الزيت الهيدروليكي, فحص وتشديد خطوط الأنابيب والمفاصل, تنظيف أو استبدال المرشحات, التحقق من حالة عمل الأسطوانات والصمامات الهيدروليكية, والتشحيم المنتظم للأجزاء المتحركة.
في المستقبل, سيؤدي تطبيق التكنولوجيا الهيدروليكية المؤازرة إلى زيادة دقة التحكم وسرعة الاستجابة, ستعمل تقنية المراقبة والتشخيص الذكية على تحسين موثوقية النظام وقابلية صيانته, كما أن استخدام الزيت الهيدروليكي الصديق للبيئة سوف يتماشى أيضًا مع اتجاه التنمية المستدامة.
في ملخص, تلعب الأنظمة الهيدروليكية دورًا حاسمًا ولا يمكن الاستغناء عنه في أفران الحث. وتغطي تطبيقاتها العمليات الأساسية والوظائف المساعدة لعملية الصهر, بمثابة دعم مهم لضمان الإنتاج الآمن, تحسين كفاءة الإنتاج, وتحقيق الأتمتة. مع التقدم التكنولوجي المستمر, إن تطبيق الأنظمة الهيدروليكية في أفران الحث سوف يتجه نحو المزيد من الذكاء, فعال, واتجاه صديق للبيئة.
