روش تحقیق

کوره های قوس الکتریکی و القائی

امروزه یکی از اساسی ترین پایه های اقتصادی و اجتماعی کشورهای جهان را صنایع آهن و فولاد تشکیل می دهد و این به سبب نیاز مبرمی است که انسان جهت پیشبرد، مفاصد خود در زندگی دارد. با نگاه اجمالی به کارایی این عنصر حیاتی، می توان به نقش سازنده آن پی برد. زیرا علاوه برکارکرد آن درامر ساختمان سازی، پل سازی و غیره یکی از کالاهای اساسی در صنایع اتومبیل سازی، کشتی سازی و لکوموتیو سازی است و به صورت آلیاژ های مختلف، اساس تکنولوژی ماشین آلات را تشکیل می دهد. که آهن و فولاد به روش های مختلفی تهیه و تولید می شدند ما  دراین تحقیق روش تهیه بوسیله کوره بلند را از ابتدا مورد بررسی قرار می دهیم.

این تحقیق دانشجویی کوره های قوس الکتریکی و القائی مشتمل بر ۴۱صفحه است، برای دیدن فهرست مطالب مقاله و جزئیات آن به اطلاعات اضافی زیر مراجعه فرمایید.

فهرست مطالب

کوره های  قوس الکتریکی و القائی.. ۱

مقدمه. ۲

تاریخچه آهن (Fe) 3

پیدایش : ۷

خصوصیات قابل توجه : ۸

کاربردها ۹

ترکیبات… ۱۰

بیولوژی.. ۱۱

ایزوتپها ۱۲

سنگ معدن های آهن.. ۱۳

فرآیندهای اولیه استخراج آهن.. ۱۴

مواد اولیه مورد نیاز استخراج آهن.. ۱۵

واکنش های کوره استخراج آهن.. ۱۶

احیای مستقیم.. ۱۸

کوره بلند: ۱۸

کارگاه چدن ریزی.. ۲۰

مراحل تولید آهن درکوره بلند. ۲۱

نقش سرباره ۲۲

نقش مقدار زیاد کک درکوره ۲۳

گاز خروجی از بالای کوره ۲۳

جایگزین هوا در بعضی از کوره ها ۲۳

ناخالصی های آهن و تولید فولاد. ۲۴

کوره تولید فولاد و جداکردن ناخالصی ها ۲۶

انواع فولاد و کاربرد آنها ۲۹

تبدیل آهن به فولاد آلیاژی.. ۳۰

بزرگترین عملیات نصب تجهیزات کوره بلند ذوب آهن اصفهان : ۳۲

کوره  بلند. ۳۳

شارژ کردن.. ۳۴

منابع بالقوه جانبی : ۳۴

کنترل های احتمالی درمورد مهندسی و کارهای عملی: ۳۵

پرسازی: ۳۶

منابع بالقوه درمعرض : ۳۶

کنترل های ممکن برای مهندسی و کارهای علمی : ۳۷

سوارخ کردن Tuyere (پانچ کردن): ۳۸

منابع بالقوه درمعرض : ۳۹

فهرست منابع : ۴۰

خرید با کلیه کارت های بانکی (دانلود فایل بلافاصله پس از خرید)

روش تحقیق

.

خلاصه ای کوتاه از مقاله کوره های قوس الکتریکی و القائی را در زیر می توانید ببینید.

مقدمه

امروزه یکی از اساسی ترین پایه های اقتصادی و اجتماعی کشورهای جهان را صنایع آهن و فولاد تشکیل می دهد و این به سبب نیاز مبرمی است که انسان جهت پیشبرد، مفاصد خود در زندگی دارد. با نگاه اجمالی به کارایی این عنصر حیاتی، می توان به نقش سازنده آن پی برد. زیرا علاوه برکارکرد آن درامر ساختمان سازی، پل سازی و غیره یکی از کالاهای اساسی در صنایع اتومبیل سازی، کشتی سازی و لکوموتیو سازی است

تاریخچه آهن (Fe)

اولین نشانه های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان برمی گردد که تقریباً ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه وزیور آلات می ساختند. از ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب (فقدان نیکل، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می کند) دربین النهرین، آسیای صغیر و مصر به چشم می خورد

پیدایش :

آهن یکی از رایج ترین عناصر زمین است که تقریباً ۵% پوسته زمین را تشکیل میدهد. آهن از سنگ معند هماتیت که عمدتاً fe۲o۳ می باشد. استخراج می گردد. این فلز را بوسیله روش کاهش یا کربن که عنصری واکنش پذیرتر است جدا می کنند. این عمل درکوره بلند دردمای تقریباً ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد انجام می پذیرد.

خصوصیات قابل توجه :

جرم یک اتم معمولی آهن ۵۶ برابر جرم یک اتم معمولی هیدروژن می باشد. عقیده براین است که آهن، دهمین عنصر فراوان جهان است. Fe مخفف واژه لاتین ferrum برای آهن می باشد. این فلز، از سنگ معدن آهن استخراج می شود و به ندرت به حالت آزاد (عنصری) یافت می گردد.

کاربردها

کابرد آهن از تمامی فلزات بیشتر است و ۹۵ درصد فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می دهد. قیمت ارزان و مقاومت بالای ترکیب آن استفاده  از آنرا بخصوص دراتومبیلها، بدنه کشتی های بزرگ و ساختمانها اجتناب ناپذیر می کند. فولاد معروفترین آلیاژ آهن است و تعدادی از گونه های آهن به شرح زیر می باشد:

  • آهن خام که دارای ۵%-۴% کربن و مقادیر متفاوتی ناخالصی از قبیل گوگرد، سیلیکون و فسفر است و اهمیت آن فقط به این علت است که درمرحله میانی مسیر سنگ آهن تا چدن و فولاد قرار دارد.

بیولوژی

آهن اتم اصلی مولکول هم (بخشی از گلبول قرمز) و بنابراین جزء ضروری تمام هموپروتئین ها محسوب می شود. به همین علت، وجود این عنصر درحیوانات حیاتی می باشد. همچنین آهن غیر آلی درزنجیره های آهن – گوگرد بسیاری از آنزیمها یافت می شود. باکتریها اغلب از آهن استفاده  می کنند. وقتی بدن درحال مبارزه با یک عفونت باکتریایی است، برای عدم دستیابی باکتری به آهن، این عنصر را پنهان می کند.

ایزوتپها

آهن بطور طبیعی دارای چهار ایزوتوپ پایدار Fe-54, Fe 56, Fe 57, Fe-58 می باشد. فراوانی نسبی ایزوتپهای آهن در طبیعت تقریباً Fe-56  ۷/۹۱% Fe-58 3/0%,Fe-57 2/2%, Fe54- 8/5% است. Fe-58 3/0% که نوکلئید پرتوزای (مانند مطالعات شهاب سنگها) و شکل گیری کانی ها هستند. حول محور تعیین انواع مختلف Fe-60 صورت گرفته است.

سنگ معدن های آهن

سنگ معدن هایی که آهن از آن استخراج می شود، بیشتر به صورت اکسیدهای آهن، مانند مگنیت یا هماتیت است که با ۳ تا ۲۰ درصد ناخالصی (نظیر سیلیکات ها و آلومینات ها) همراه است. این ناخالصی ها درکوره از آهن جدا شده به صورت تفاله خارج می شوند.

فرآیندهای اولیه استخراج آهن

استخراج آهن از سنگ معدن های آن طی فرآیند های فیزیکی و مکانیکی و شیمیایی تحت شرایط ویژه ای صورت می گیرد.

درمرحله آغازی، سنگ معدن باید طی چندین مرحله از عملیات ازجمله: خردکردن، آسیاب کردن، سرند کردن، شستشو، استفاده از جداکننده مغناطیسی و یا به روش فلوتاسیون تغلیظ شود. محلول غلیظ شده معمولاً دارای ۶۰ تا ۶۵% آهن، ۸ تا ۱۲ % سلیس می باشد. پس از تلغیظ سنگ معدن آن را باید به اندازه هایی به ابعاد ۶ تا ۲۵ میلی متر که مناسب برای تغذیه کوره های وزشی است، تبدیل کردکه یان عمل را اصطلاحاً آگلومریزه شدن می نامند.

مواد اولیه مورد نیاز استخراج آهن

  • سنگ معدن آهن:

درمجاورت ذغال براثر گرما درکوره احیا می شود و سپس براثر جریانی از گازهای احیا کننده داغ که از سوختن کک درهوای گرم پایین کوره تولید می شود و در جهت عکس مسیر آهن حرکت می کند، ذوب می شود. آهن مذاب و تفاله حاصل از سنگ معدن به ازای هر دو تا چهار ساعت از آتشدان کوره تخلیه می شود. اگر مواد اولیه به طور پیوسته از بالای کوره وارد شود

واکنش های کوره استخراج آهن

پس ازاینکه کک درقسمت پایین کوره بارگیری شده، آن را تاحدود ۱۹۲۵oc گرم می کنند تا براثر وزش هوای گرم شروع به سوختن کرده، دما را دردهانه قسمت سوخت کوره تا ۱۹۲۵oc افزایش دهد. دی اکسید کربن حاصل دراین دما ناپایدار بوده و بوسیله کک موجود در محیط به منواکسید کربن تبدیل می شود. بخار آب همراه با هوای داغ در واکنش با کک نیز خود تولید منواکسید کربن می کند.

کارگاه چدن ریزی

وظیفه این کارگاه تولید شمش چدن درصورت عدم جذب چدن مذاب تولیدی کوره بلندها، توسط بخش فولاد سازی می باشد. این کارگاه دارای دو دستگاه ماشین چدن ریزی هرکدام به ظرفیت ۱۶۳ تن درساعت می باشد چدن تولید شده دراین کارگاه قابل فروش به صنایع مختلف می باشد و درصورت نیاز از آن به عنوان شارژ سرد در کنتورها استفاده می نمایند.

مراحل تولید آهن درکوره بلند

از بالای کوره بلند، کانه یا کانی آهن، کک و سنگ آهن را که «گدارآور» یا «بارکوره» نیز می نامند، وارد می کنند و از پایین کوره نیز جریان شدیدی از هوای گرم می دهند. این هوای گرم گاهی با اکسیژن تقویت می شوند. هوای ورودی باکک یا همان کربن ترکیب شده، به کربن منوکسید کاهیده می شود و مقدار قابل ملاحظه ای گرما آزاد می کند. دراین مرحله دمای کوره بالاترین مقدار یعنی حدود ۱۵۰۰oC را دارد.

ناخالصی های آهن و تولید فولاد

آهنی که از کوره بلند خارج می شود، چدن نامیده می شود که دارای مقادیر کربن، گوگرد، فسفر، سیلسیم، منگنز و ناخالصی های دیگر است. درتولید فولاد دو هدف دنبال می شود:

  • سوزاندن ناخالصی های چدن
  • افزودن مقادیر معین ازمواد آلیاژ دهنده به آهن

سوارخ کردن Tuyere (پانچ کردن):

جریان هوا برای سوخت وارد کوره ذوب می‌شود که این کار از طریق Tuyere صورت می گیرد. تویرها معمولاً پشت سرهم و به ترتیب پر می‌شوند و باید به صورت فیزیکی پانچ شوند که معمولاً با یک میله فلزی (آهنی) آنها را باز می کنند. متد متداول که برای این کار استفاده  می شود برداشتن پوشش تویرها و قرار دادن میله آهنی است.

فهرست منابع :

  • سوپر آلیاژ ها – انتشارات جهان جام جم
  • تکنولوژی مواد – انتشارات دانش و فن

خرید با کلیه کارت های بانکی (دانلود فایل بلافاصله پس از خرید)

روش تحقیق

.

برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سه × سه =