علم تکنولوژی مواد3

علم تکنولوژی مواد3
2-2-2- سوخت کوره بلند

سوخت کوره بلند کک میباشد. و دمای مورد نیاز جهت احتراق Cْ 1200-800 است .

برای کمک به جریان ذوب و جدا کردن ناخالص از آهک استفاده می‌شود.

گاز مصرفی جهت احتراق گاز کوره + هوا می‌باشد ولی برای ذوب و تصفیه از کک استفاده می‌شود.

کوره بلند 4 واحد گرمکن دارد:

1- منطقه خشک: قسمت بالا- دمای cْ300 و رطوبت

2- منطقه احیاء گاز منوکسید کربن

3- منطقه کربنیزه شدن دما cْ1000 و مواد به سمت پائین حرکت می کند.

4- منطقه ذوب 1200-1400

3-2- محصولات کوره بلند:

سنگ آهک آهن خام

سنگ آهن سرباره

کک و کلوخه کوره بلند

هوای گرم گاز کوره بلند

محصول اصلی کوره بلند= آهن خام

1-3-2- آهن خام سفید

به علت وجود منگنز،آهن با کربن به صورت کاربید آهن تولید می‌شود و باعث می‌شود که رنگ مقطع آن سفید بماند.

2-3-2- آهن خام خاکستری:

به علت وجود سیلیسیم باعث می‌شود

که کربن از کاربید آهن جدا شده و به صورت گرافیت مطبق ظاهر شود و برای تهیه چدن استفاده می‌شود.

شش آهن خام خاکستری «ماسل» نام دارد.

3-3-2- سرباره:

سه برابر حجم آهن تولیدی است ،برای تهیه آجرنسوز، سیمان، عایق‌های حرارتی، کودشیمیایی و زیرسازی جاده.

4-3-2- گاز کوره بلند:

مخلوطی از دی اکسید کربن، منوکسیدکربن، متان، هیدروژن و ازت می‌باشد،

بعد از گرفتن غبار برای مصارف حرارتی گرم کن‌های کوره‌های بلند، کک سازی،

توربین های گازی و دیگ بخار و منازل استفاده می‌ شود.

آهن خام سفید و خاکستری مصرف صنعتی ندارد و باید آن را با چدن یا فولاد تبدیل کرد.

4-2- تولید آهن خام با روش احیای مستقیم:

در این روش از سوخت گازی یا کک استفاده می‌شود و آهن خام تولید دارای 92 تا 96 درصد آهن خالص می‌باشد

و به آن آهن اسفنجی گونید و با استفاده از کوره الکتریکی آن را به فولاد تبدیل می‌کنند.

5-2- تولید چدن از آهن خام:

بوسیله کوره ‌ کوپل به دست می‌آید. بار ورودی این کوره‌ها ماسل+ چدن قراضه + آهن قراضه می‌باشد

و مقدار کربن چدن 2 تا 67/6 درصد می‌باشد.

1-5-2- چدن خاکستری با گرافیت مطبق:

در این چدن کربن به صورت لایه‌ای یا طبقه‌ای می‌باشد و این چدنها دارای سیلیسیم و عناصر گرافیت زای بالاتری هستند

و در عوض عناصر کاربیدزا ندارند یا کمتر دارند. کاربرد: لوله، یاتاقان، پنجره کوره‌ها و رینگ پیستون

2-5-2- چدن خاکستری

با گرافیت کروی چدن داکتیل (GGG) کربن در آن به صورت کروی می باشد

و چدن نشکن نیز گفته می‌شود، در اثر اضافه کردن آلیاژ منیزیم یا آلیاژ سلیسیم، آهن،

منیزیم به چدن مذاب بدست میاید، قابلیت خم کاری ،

انبساط و استحکام آن 3 تا 5 برابر چدن خاکستری با گرافیت مطبق می‌باشد.

کاربرد: میل لنگ، محفظه جعبه دنده‌ها، چر‌خ‌ دنده‌ها، قرقره‌ها،

ماشین‌آلات کشاورزی، پوسته پمپ‌ها و توربین‌ها، سیلندر

3-5-2- چدن سخت (GH):

در این چدن ، کربن با آهن تشکیل کاربید آهن را می دهد

و به چدن سفید نیز معروف است این چدن با سریع سرد کردن و کاهش سیلیسیم و افزایش منگنز بدست می‌آید.

25-GH یعنی این چدن تا عمق 25 میلیمتری سخت شده است.

به دلیل مقاومت در مقابل سایش برای چرخ واگنها، پیستونهای هیدرولیکی،

نورد، نورد ماشین چاپ ، کاغذ سازی، لاستیک سازی و آسیابها

4-5-2- تمپرگوس (چدن مالیبل):

در اثر انجام عملیات حرارتی روی چدن سخت یا چدن سفید بدست می‌آید و سخت و شکننده نمی باشد،

به چدن چکش خوار نیز معرف است عمل حرارت دادن را تمپر گویند. کاربرد: کلید، اهرم ، سه راهی

5-5-2- چدن مخصوص:

با آلیاژ کردن چدن با فلزات نیکل، کرم ، مولیبدن و وانادیم بدست می‌آید و سخت و شکننده نمیباشد،

به چدن چکش خوار نیز معروف است عمل حرارت دادن را تمپر گویند. کاربرد: کلید، اهرم ، سه راهی

5-5-2- چدن مخصوص:

با آلیاژ کردن چدن با فلزات نیکل، کرم ، مولیبدن و وانادیم بدست می‌آید.

استحکام زیاد دارد در مقابل عوامل شیمیایی و حرارت زیاد مداوم هستند.

6-2- تولید فولاد از آهن خام:

برای تهیه ‌ فولاد از آهن خام باید میزان کربن را کاهش داد و دیگر عناصر موجود در آهن خام

(گوگرد، فسفر، سیلیسیم و منگنز) را در حد مطلوب قرار داد.

روشهای تولید فولاد از آهن خام عبارتند از:

1-6-2- روش توماس بسمر
2-6-2- روش L-D
3-6-2- روش زیمنس مارتین
4-6-2- روش کوره ‌قوس الکتریکی