مهندس علی بیات‌ماکو، مدیرعامل شرکت در گفت‌وگو با گروه رسانه‌ای پردازش اعلام کرد:آغاز فعالیت گسترده “سپهرتجلی ایرانیان” در حوزه عناصر نادر خاکی
آبان ۲۴, ۱۴۰۲
در بازدید مدیران «ومعادن» مطرح شد: اولویت بالای اجرای دو طرح فولاد قروه و آهن اسفنجی بیجار
آبان ۲۴, ۱۴۰۲
(قسمت اول)
کابلهای آبگرد کوره‌های قوس‌الکتریکی برای انتقال توان الکتریکی منبع تغذیه کوره به الکترودهای کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. این توان از طریق هادی‌های داخل کابل (پیچه‌ها) جاری شده و حرارت ایجادشده در نتیجه‌ی عبور جریان الکتریکی بسیار بالا، توسط جریان آب عبوری ازداخل کانال کابل دفع می‌گردد.
گروه رسانه‌ای پردازش: شرکت صنعتی دفتر کل‌کالا از سال ۱۳۹۲ تحت لیسانس شرکت Connex آلمان در زمینه تولید کابلهای آبگرد صنایع فولاد کشور فعالیت می‌کند. این شرکت براساس نیاز مشتری، طراحی این مدل از کابل را در سطح مقطع‌های مختلف انجام داده و تولید می‌کند.
پیشرفت‌های صورت گرفته در مواداولیه،تکنولوژی ساخت و همچنین تضمین کیفیت با استاندارد بالادستورالعمل‌ها و پیش‌شرط‌های وجود موفقیت‌آمیز در صنعت هستند.
شرکت صنعتی دفتر کل کالا با توجه به نیازها وشرایط عملیاتی مختلف، انواع گوناگونی از طرح‌ها را دقیقاً هماهنگ با طرح مصرف‌کننده ارائه می‌دهد.
کابلهای جریان بالای آبگرد این شرکت برای کوره‌های قوس‌الکتریکی، القایی و پاتیلی به عنوان رابط‌های انعطاف‌پذی بین بازوهای الکترود و سیستم ترانسفورماتور مورد استفاده قرار می‌گیرند. طراحی و ساخت این نوع از کابل، علاوه بر ظرفیت جریان مورد نیاز، به وضعیت نصب، حرکات برنامه‌ریزی‌شده و تأثیرات کلی محیط بستگی دارد. این عوامل از اصلی‌ترین پارامترها در فرآیند ساخت و در نهایت طول عمر کابل‌ها هستند.
فرآیند ساخت کابلهای جریان بالای آبگرد با اهداف زیر انجام می‌شود:
الف: بهینه‌سازی عملیات انتقال جریان با کاهش مقاومت الکتریکی و در نتیجه کاهش تلفات الکتریکی
ب: بهینه‌سازی مسیر جریان آب خنک‌کننده
ج: حفاظت در برابر گرما، سایش و تنش مکانیکی
د: استفاده از مواداولیه باکیفیت بسیار بالا
هـ : در نظر گرفتن تنش پیچشی احتمالی
و: تضمین یک کیفیت ثابت با اطمینان از تکرارپذیری فرآیندهای تولید
پارامترهای فیزیکی و طراحی کابلهای آبگرد به شرح زیر می‌باشد:
- بافته یا پیچه مسی(Copper Rope):
یک پیچه مسی براساس سطح مقطع پیچه، از تعداد مشخصی رشته سیم مسی با ضخامت مشخص تشکیل شده است. تعداد، سطح مقطع و لایه‌های تشکیل‌دهنده هر پیچه مسی با توجه به حداکثر میزان رسانایی، کمترین مقدار مقاومت، استقامت مناسب مکانیکی و انعطاف‌پذیری قابل قبول مشخص می‌شود. پیچه‌های ساخته‌شده در شرکت صنعتی دفتر کل کالا در سطح مقطع‌های ۴۰۰ و ۵۰۰ میلی‌متر مربع ساخته می‌شوند.
به‌طورکلی در فرآیند تولید سیم و کابل، پس از نازک‌کاری سیم مسی بدین معنی که سیم مسی را توسط دستگاه‌هایی بنام راد و فاین از درون قالب‌هایی گذرانده و به ضخامت مورد نظر می‌رسانند، با توجه به تنش ایجادشده در ساختار مولکولی، سیم مسی حالت اولیه خود را نداشته و استحکام، سختی و شکنندگی آن افزایش و انعطاف‌پذیری و یا قابلیت تغییر شکل آن کاهش می‌یابد. این پدیده که به کار سخت موسوم است، ناشی از افزایش ممتد معایب کریستالی در اثر ادامه کار سرد (کشیدن ممتد سیم مسی) است. بر اثر کار سرد، انرژی داخلی افزایش یافته و بنابراین از لحاظ ترمودینامیکی ناپایدار می‌گردد.
با توجه به توضیحات فوق، آنیل کردن که یک روش حرارتی برای رسیدن به خواص نهایی ماده است، باعث رفع معایب کریستالی موجود در فلز گشته و ساختمان کریستالی و خواص مکانیکی اولیه برگشته و ماده در حداقل انرژی قرار می‌گیرد.
سپس یک “استرند” (Strand) به عنوان مغزی در مرکز قرار گرفته و به ترتیب ۲۴/۱۸/۱۲/۶/۱ لایه (یعنی ابتدا یک لایه و سپس ۶ لایه و ۱۲ لایه و نیز ۱۸ و ۲۴ لایه) به صورت راست‌گرد یا چپ‌گرد، با چرخش “استرندر” (Strander) و طول تاب مشخصی که توسط جعبه دنده قابل تنظیم است به دور مغزی می‌تابد و از یک قالب رد می‌شود. در مرحله تولید پیچه‌های کابلهای آبگرد شرکت صنعتی دفتر کل کالا، به دلیل نیاز به تولید کابل با حداکثر ظرفیت انتقال توان الکتریکی و استقامت ساختاری مناسب، از آنیل پیوسته استفاده می‌شود. لذا، پیچه پس از شکل داده شدن بلافاصله نرم‌شده و بر روی قرقره انبار می‌گردد. این روش دارای سرعت تولید بالا و کنترل مطلوب بر روی کیفیت آنیل است. همچنین، سطح پیچه‌های تولیدشده بسیار شفاف و تمیز بوده و لایه باقی‌مانده از مواد روانکاری کشش و غبار مس حاصله از مرحله نازک‌کاری در حین ورود پیچه داغ به مرحله خنک‌کاری منهدم و جدا می‌گردد. ضمناً، پس از تولید، ساختار خود را به درستی حفظ نموده و تاب اضافی در آن ایجاد نمی‌شود.
پس از تولید پیچه‌های مسی، با توجه به ظرفیت طراحی کابل، تعدادی از این پیچه‌ها با اتصال به سرکابل و با پیچاندن مناسب تشکیل یک هادی کابل با ظرفیت مورد نظر را می‌دهند. جهت اتصال سرپیچه‌ها به سرکابل (کلگی کابل)، و جهت جلوگیری از خم‌شدن یا له‌شدن سرسیم‌ها در محل سرکابل، از ورقه‌های مسی نازک استفاده می‌شود.
- سرکابل و خنک‌کنندگی ( Revolver Head):
تمامی سرکابل‌های شرکت صنعتی دفتر کل کالا از مس با خلوص بالا و رسانایی بسیار بالا و ماشین‌کاری‌شده ساخته می‌شوند. این قطعات به جهت جلوگیری از لغزش شیلنگ‌های آب خنک‌کننده، به یک سطح دندانه‌دار مجهز شده‌اند. در هر دو طرف و به صورت جانبی و از بالا سوراخ‌های رزوه‌ای با اندازه کافی برای نگه‌داشتن اتصالات شیلنگ یا لوله‌های اتصال آب تعبیه می‌شوند. علاوه بر این، همه سرکابل‌ها دارای یک مسیر مجزا برای هر پیچه رسانا هستند تا فرآیند خنک‌سازی بهینه انجام شود. جهت اتصال بافته‌های کابل آبگرد به سرکابل از دو روش لحیم‌کاری و پرسی استفاده می‌شود. لحیم‌کاری، روش سنتی استفاده از یک فلز آلیاژی ذوب‌شونده برای ایجاد پیوند بین دو جزء، اغلب یک سیم یا پیچه مسی و یک قطعه الکترونیکی دیگر مانند یک ترمینال، سر سیم یا سرکابل است. در این روش، با استفاده از حرارت، فلزی مانند قلع، برنج یا نقره قبل از استفاده برای اتصال دو جزء تا دمای بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم‌شده و پس از ایجاد اتصال دائمی، خنک می‌شود. از جمله مشکلاتی که در فرآیند لحیم‌کاری وجود دارد می‌توان به خطر تسلیم‌شدن اتصالات آن در برابر تنش‌های مکانیکی یا دمایی را نام برد. این امر، گزینه لحیم‌کاری را برای محیط‌هایی که در آن خوردگی، حرکت مکرّر و لرزش می‌تواند باعث محکم شدن سیم‌ها و تحلیل رفتن فلز پرکننده در طول زمان شده و منجر به خرابی الکتریکی شود، کمتر عملی می‌کند. علاوه‌براین، اگر حرارت تولیدشده در طول فرآیند لحیم‌کاری به درستی کنترل نشود یا به عبارتی، اگر اتصال لحیم سرد ایجاد شود، یک سطح ناهموار و ناهمگون با قابلیت اطمینان پائین را ایجاد می‌کند. در نتیجه یک اتصال ضعیف ایجادشده که در صورت قرار گرفتن در معرض ارتعاش بیش از حد در حین استفاده می‌تواند حرکت کرده و باعث ایجاد تَرک‌های ریز و به دنبال آن خستگی لحیم‌کاری شود. در واقع تَرک‌ها ممکن است در طول زمان ایجاد شوند و مشکلات جدی ایجاد کنند. علاوه‌براین، فلز پرکننده مورد استفاده برای اتصال لحیم‌کاری با گذشت زمان تخریب و باعث خرابی سرکابل می‌شود.
در مقابل اتصال حرارتی یا لحیم‌کاری، اتصال پرسی از ایجاد فشار یا پرس برای اتصال سیم و یک قطعه الکتریکی دیگر مانند ترمینال یا سرسیم استفاده می‌کند. این فرآیند را می‌توان با استفاده از ابزارهای پرس کالیبره‌شده و یا با ماشین‌های خودکار انجام داد. اتصالات پرسی نسبت به اتصالات لحیم‌کاری، انعطاف‌پذیرتر بوده و در برابر حرارت و لرزش مقاوم‌تر هستند که پتانسیل بیشتری برای خستگی و سفت‌شدن سیم دارند. در نتیجه، این اتصال اغلب از لحیم‌کاری سازگارتر است. پیچه‌ها که به درستی در سرکابل یا کلگی فشرده شده‌اند، می‌توانند یک جوش سرد ایجاد کنند که با بهره‌گیری از فشار زیاد، لایه‌های فلز کاملاً به یکدیگر متصل شده‌اند. این اتصال بهترین انتقال جریان بدون تلفات ممکن را تضمین می‌کند. زیرا تنها موادی با ارزش رسانایی یکسان به هم متصل شده و از مواد اضافی مانند لحیم‌کاری یا افزودنی‌های جوش استفاده نمی‌شود. همچنین هندسه و موقعیت این مدل سرکابل، بهترین جریان آب خنک‌کنندگی ممکن را تسهیل می‌کند. به همین دلیل است که این نوع اتصال یک روش انتخابی در صنایعی مانند هوافضا و خودروسازی است که مستلزم قوی‌ترین و مطمئن‌ترین اتصالات هستند و نمی‌توانند خطر تخریب فلزات پرکننده را بپذیرند.
با توجه به توضیحات فوق، مهم‌ترین مزایای اتصال پرسی ( Crimped) نسبت به اتصال لحیم‌کاری به‌صورت زیر است:
- فرآیند اتصال، به گرما و مواد اضافه نیاز ندارد. بنابراین به دلیل عدم‌استفاده از هیچ آلیاژی، اتصال از نظر مکانیکی قوی‌تر است.
- به دلیل عدم‌استفاده از حرارت، مشکل از بین رفتن خاصیت الاستیکی سرسیم یا سرکابل مرتفع می‌گردد.
- حذف مشکل سوختگی و تغییر رنگ هادی به‌دلیل حرارت زیاد در نقطه اتصال
- کاهش خطر شکستگی هادی‌های مسی به‌دلیل ایجاد حرارت و در نتیجه طول عمر بیشتر آنها
- پایداری بالا در طول زمان حتی در حضور تنش‌های مکانیکی بالا یا ویبره
- طول عمر بالا در حضور خوردگی
- کوتاه بودن فرآیند مونتاژ
- حفظ اتصال هادی بلافاصله پس از پرس
- تسهیل کنترل‌های تولید
- مقاومت عالی در برابر تنش‌های الکتریکی و مکانیکی
- هدایت‌پذیری بسیار بالا به‌دلیل عدم‌وجود فلز با رسانایی متفاوت
- حذف خطر برای سلامتی افراد مرتبط در مواجهه با فلزات سنگین یا دود حاصل از لحیم‌کاری
با توجه به موارد فوق، اتصال بین پیچه‌های مسی منعطف و سرکابل‌ها در شرکت صنعتی دفتر کل کالا، با یک فرآیند پرسی (Crimped) بدون لحیم‌کاری خاص محقق می‌شود. بنابراین با استفاده از فنآوری پرسی مخصوص این شرکت در ترکیب با فشار بسیار بالا ( چند ده تن)، پیچه‌های رسانای انعطاف‌پذیر به‌طور گسترده در اطراف منقبض و به‌طور بهینه توسط ماشین پرس فشرده می‌شوند. در نتیجه اتصال الکتریکی بهینه و همچنین فرآیند تولید اقتصادی تضمین می‌شود.
- سرکابل با اتصالات چرخان:
به منظور به حداقل رساندن تنش پیچشی وارد بر مجموعه کابلهای آبگرد، می‌توان سرکابل‌ها را به یک اتصال پیچشی در یک سمت کابل مجهز نمود. برای بدست‌آوردن طول عمر بالای عملکرد مفصل دوار حتی در شرایط نامطلوب عملیاتی، شرکت صنعتی دفتر کل کالا آنها را به سه نوار آب‌بندی و حلقه‌های کشویی مخصوص مجهز می‌کند. واشرهای آب‌بندی از مفصل چرخان در برابر نفوذ گرد و غبار، نشت جریان آب و سایر عوامل محافظت می‌کند. همچنین، جهت محافظت از آنها در برابر پیچ خوردگی در حین حمل‌ونقل، تمهیدات ایمنی بسیار دقیقی در نظر گرفته شده تا سالم بودن در محل نصب تضمین شود.
- شیلنگ داخلی ( Inner Hose ):
جهت جلوگیری از پیچش بافته‌های مسی کابل آبگرد، در مرکز آن یک شیلنگ داخلی جهت عبور آب تعبیه شده است. در زمان بهره‌برداری و با عبور آب از درون این شیلنگ و زیاد شدن حجم آن در اثر فشار آب، ساختار بافته سیم‌های مسی قوام یافته و دچار پیچش نخواهند شد. اتصال این شیلنگ به سرکابل از طریق یک عدد نیپل در هر طرف انجام می‌شود. همچنین در ساختار این نوع از شیلنگ‌ها از سیم فلزی استفاده نمی‌گردد. زیرا بدلیل وجود میدان الکترومغناطیسی ایجادشده در اثر عبور جریان از کابل، سیم گرم و ذوب شده و به ساختار شیلنگ صدمه وارد می‌گردد.
