بررسی کوره های قوس الکتریکی و القائی

بررسی کوره های قوس الکتریکی و القائی

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 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.

آهن عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد.

تاریخچه آهن (Fe)

اولین نشانه های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان برمی گردد که تقریباً 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه وزیور آلات می ساختند. از 2000 تا 3000 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؛ اما ظاهراً تنها در تشریفات از آهن استفاده می شد و آهن فلزی گرانبها حتی با ارزش تر از طلا به حساب می آمد.

براساس تعداد از منابع آهن، به عنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید می‌شود مثل آهن اسفنجی – و به وسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد درخاورمیانه بطور روز افزون ا زاین فلز استفاده می شد، اما جایگزین کاربرد برنز درآن زمان نشد. تیرآهنی متعلق به عنصر آهن سوند در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع درتبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم دراین جابجائی آغاز ناگهانی تکنولوژی های پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و درنقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصرآهن را به وجود آورد. همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز، فرآیند کربوریزاسیون کشف شدکه به وسیله آن به آهن موجود درآن زمان کربن اضافه می کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقدار ی کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش کاری جدا نموده و محتوی کربن را اکسیده می کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

مردم خاورمیانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم درلایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محکم تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلاً کاربرد داشت محکمتر و مقاوم تر بود. در چین نیز اولین بار آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم درشمال شرقی نزدیک xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد به دست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می کردند.

درسالهای آخر پادشاهی سلسله ژو (حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کوره های بلندی که توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت، موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینی ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k1470-1420 حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می آید که آلیاژی با 96.5% آهن و 53.5% کربن است. این محصول محکم را می توان به شکلهای ریز و ظریفی درآورد. اما برای استفاده، بسیار شکننده می باشند، مگر آنکه بیشتر کربن آنرا از بین ببرند.

از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن درچین به شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرارگرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین (حدود 221 قبل از میلاد) عظمت چین را واقعاً تحت تأثیر قرار ندارد.

توسعه چدن در اروپا عقب افتاد، چون کوره های ذوب در اروپا فقط توانایی K1000 را داشت، دربخش زیادی از قرون وسطی دراروپای غربی آهن اسفنجی به آهن نرم بدست می آورند. تعدادی از قالب گیریهای آهن دراروپا بین سالهای 1150 و 1350 بعد از میلاد در دو منطقه درسوئد به نامهای Lappyttan و Vinarhyttan انجام شد.

دانشمندان می پندارند شاید این روش بعد از این دو مکان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیلی محکمی برای اثبات این قضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم درهر رویدادی یک بازار برای کالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلوله های توپ چدنی .

درآغاز برای ذوب آهن از زغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل کاهنده استفاده می شد. درقرن 18 در انگلستان تامین کنندگان چوب کم شدند و از زغال سنگ که یک سوخت فسیلی است، بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیله abraham darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.

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 7/91% 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.

در وهله‌های مختلف، شهاب سنگهای Chervony Kut, Semarkona می تون بین تمرکز Ni-nichell60 (محصول اخترچه Fe-60) و فراوانی ایزوتپهای پایدار آهن ارتباطی یافت که دلیلی برای وجود آهن 60 در زمان شکل گیری منظومه شمسی می باشد، احتمالاً انرژی آزاد شده فروپاشی آهن 60 به همراه انرژی رها شده براثر فروپاشی نوکلئید پرتوزای Al-26 درذوب مجدد و تفکیک اخترچه های بعداز شکل گیری آنها 4.6 میلیارد سال پیش تأثیر داشته است. فروانی Ni-60 موجود در مواد فرازمینی نیز ممکن است آگاهی بیشتری درمورد منشأ منظومه شمسی و تاریخ ابتدایی آن ارائه نماید.

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 1500o^C را دارد.

2C+O₂2CO

بار کوره که درحال نزول است به تدریج گرم می شود. نخست رطوبت آن گرفته و سپس کانی آهن بطور جزئی توسط کربن منوکسید کاهیده می شود. درقسمت داغتر کوره،کاهش کانی آهن به آهن فلزی، تکمیل می شود و سنگ آهک نیز CO₂ از دست می دهد و با ناخالصیهای موجود درکانی آهن (که بطور عمده سیلیسیم دی اکسید است) ترکیب شده، سرباره مذاب تولید می شود. آهن مذاب و سرباره مذاب با یکدیگر مخلوط نمی شوند و درته کوره دو لایه جداگانه تشکیل می شود.

خرید فایل

دانلود تحقیق آماده در قالب word با عنوان انواع موتورهای الکتریکی و کاربرد آنها ۴۰ ص

دانلود تحقیق آماده در قالب word با عنوان انواع موتورهای الکتریکی و کاربرد آنها ۴۰ ص

فهرست مطالب عنوان صفحه انواع موتورهای متناوب 1 میدان گردان 2 موتور سنکرون 5 موتور القایی 8 موتورهای القایی دو فازه 11 موتور یک فاز 14 موتورهای القایی با قطب های شکاف دار 18 موتور سنکرون 21 موتورهای القایی 23 دستگاههای الکترومکانیکی 25 مدارهای ریله 26 کلیدهای قدرت 29 ترانسفورماتور 31 ...

دریافت فایل

تصویر برداری دوبعدی مقاومت ویژه الکتریکی با استفاده از آرایش های چند گرادیانی

تصویر برداری دوبعدی مقاومت ویژه الکتریکی با استفاده از آرایش های چند گرادیانی

آرایه الکترودی گرادیان 1 باداشتن مزایای آرایه های الکترودی دیگردر اندازه گیری مقاومت ویژه از جمله سیگنال به نویز بالا،تفکیک پذیری افقی وقائم به طور همزمان، نویزپذیری پایین تر )حساسیت به نویز پایین( میتواند بیشترین اطلاعات را در مورداهداف زیر سطحی در اختیار ما قرار دهد. ...

دریافت فایل

دانلود طرح توجیهی کارآفرینی در قالب pdf با عنوان تجهیزات الکتریکی و پزشکی جنین یاب 37 ص

دانلود طرح توجیهی کارآفرینی در قالب pdf با عنوان تجهیزات الکتریکی و پزشکی جنین یاب 37 ص

دانلود طرح توجیهی کارآفرینی در قالب pdf با عنوان تجهیزات الکتریکی و پزشکی جنین یاب 37 ص ...

دریافت فایل

مسأله برنامه ریزی احتمالی توسعه سیستم قدرت الکتریکی

مسأله برنامه ریزی احتمالی توسعه سیستم قدرت الکتریکی

حل مسأله stochastic electric power expansion planning problem توسط نرم افزار GAMS به همراه فایل ضمیمه مدل ریاضی و کد GAMS می باشد. ...

دریافت فایل

دانلود کارآموزی در قالب word با عنوان کارآموزی سایپا سیستم الکتریکی خودرو 60 ص

دانلود کارآموزی در قالب word با عنوان کارآموزی سایپا سیستم الکتریکی خودرو 60 ص

فهرست مطالب عنوان صفحه تاریخچه 1 استارت 5 کلید قطع وصل موتور استارت 7 دستگاه تبدیل سرعت 8 مولد برق یا دینام 9 آنالیز دستگاه استارت و دینام 10 قطع کننده جریان معکوس 12 آفتامات 16 دستگاه ایجاد جرقه 19 دستگاه احتراق اجزا 20 کوئل 20 دلکو 21 درب دلکو 24 خازن 25 شمع ها 26 بازدید شمع 27 انواع شمع 28 ...

دریافت فایل

دانلود پکیج ارشد پارسه قالب pdf با عنوان تحلیل مدار های الکتریکی مجموعه برق یارسه ۳۲۴ ص

دانلود پکیج ارشد پارسه قالب pdf با عنوان تحلیل مدار های الکتریکی مجموعه برق یارسه ۳۲۴ ص

دانلود پکیج ارشد پارسه قالب pdf با عنوان تحلیل مدار های الکتریکی مجموعه برق یارسه ۳۲۴ ص ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان مقاله مدارهای الکتریکی و مفصل ها ۲۷ ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان مقاله مدارهای الکتریکی و مفصل ها ۲۷ ص

فهرست مطالب : عنوان : صفحه : مقدمه 1 ساختار ماشینهای الکتریکی 1 انواع موتور های الکتریکی 2 موتورهای AC zwnj; 5 موتورهای پله ای 7 نحوه حرکت موتورهای الکتریکی 10 موتورهای خطی 11 انواع ژنراتورهای DC zwnj; 13 انواع مفصل ها 16 منابع 25 ...

دریافت فایل

33-مقاومت الکتریکی بتن

33-مقاومت الکتریکی بتن

33-مقاومت الکتریکی بتن ...

دریافت فایل

محاسبه ضریب جذب نوری و جریان الکتریکی در نانوسیم های ZnO

محاسبه ضریب جذب نوری و جریان الکتریکی در نانوسیم های ZnO

در این مقاله با استفاده از محاسبه ترازهای انرژی نانوسیم های ZnO ، ابتدا باند انرژی این ساختار را محاسبه کرده و سپس به محاسبه ضریب جذب نور می پردازیم.با در نظر گرفتن طول عمر حامل ها و ارائه مدل مناسب برای این موضوع به محاسبه جریان الکتریکی ناشی از جذب نور پرداختیم.ملاحظه می شود ...

دریافت فایل