امروز: جمعه 29 تیر 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

تحقیق بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی

تحقیق بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی دسته: ساخت و تولید
بازدید: 2 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 93 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 40

تحقیق بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی در 40 صفحه ورد قابل ویرایش

قیمت فایل فقط 5,000 تومان

خرید

تحقیق بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی در 40 صفحه ورد قابل ویرایش


مقدمه

امروزه یكی از اساسی ترین پایه های اقتصادی و اجتماعی كشورهای جهان را صنایع آهن و فولاد تشكیل می دهد و این به سبب نیاز مبرمی است كه انسان جهت پیشبرد، مفاصد خود در زندگی دارد. با نگاه اجمالی به كارایی این عنصر حیاتی، می توان به نقش سازنده آن پی برد. زیرا علاوه بركاركرد آن درامر ساختمان سازی، پل سازی و غیره یكی از كالاهای اساسی در صنایع اتومبیل سازی، كشتی سازی و لكوموتیو سازی است و به صورت آلیاژ های مختلف، اساس تكنولوژی ماشین آلات را تشكیل می دهد. كه آهن و فولاد به روش های مختلفی تهیه و تولید می شدند ما  دراین تحقیق روش تهیه بوسیله كوره بلند را از ابتدا مورد بررسی قرار می دهیم.

آهن عنصر شیمیایی است كه در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است كه 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 كه تقریباً 4000 سال قبل از میلاد با آهن كشف شده از شهاب سنگها اقلام كوچكی 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 نیكل، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می كند) 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 یك 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 كاربرد برنز درآن زمان نشد.  تیرآهنی متعلق به عنصر آهن سوند در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یك جابجایی سریع درتبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم دراین جابجائی آغاز ناگهانی تكنولوژی های پیشرفته كار با آهن نبود، بلكه عامل اصلی، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی كه 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 كربوریزاسیون كشف شدكه به وسیله آن به آهن موجود درآن زمان كربن اضافه می كردند. آهن را بصورت اسفنجی كه مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقدار ی كربن یا كاربید است، بازیافت كردند. سپس سرباره آنرا با چكش كاری جدا نموده و محتوی كربن را اكسیده  می كردند تا بدین طریق آهن نرم تولید كنند.

مردم خاورمیانه دریافتند كه با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم درلایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محكم تر بدست آورد. محصول حاصله كه دارای سطح فولادی است، از برنزی كه قبلاً كاربرد داشت محكمتر 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 نزدیك 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 كه برای مردم غیر چینی هم ارسال می كردند.

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

از زمان سلسله ژو به بعد اكثر تولیدات آهن درچین به شكل چدن است. با این همه آهن بعنوان یك محصول عادی كه برای صدها سال مورد استفاده كشاورزان 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 كوره 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 مكان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیلی محكمی برای اثبات این قضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم درهر رویدادی یك بازار برای كالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلوله های توپ چدنی .

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




پیدایش :


آهن یكی از رایج ترین عناصر زمین است كه تقریباً 5% پوسته زمین را تشكیل میدهد. آهن از سنگ معند هماتیت كه عمدتاً fe2o3 می باشد. استخراج می گردد. این فلز را بوسیله روش كاهش یا كربن كه عنصری واكنش پذیرتر است جدا می كنند. این عمل دركوره بلند دردمای تقریباً 2000 درجه سانتی گراد انجام می پذیرد.

درسال 2000، تقریباً 1100 میلیون تن سنگ معدن آهن رشد ارزش تجاری تقریباً 25 میلیارد دلار آمریكا استخراج شد. درحالیكه استخراج سنگ معدن آهن در48 كشور صورت می گیرد، چین،برزیل، استرالیا، روسیه و هند با تولید 70% سنگ آهن جهان پنج كشور بزرگ تولید كنندگان آن به حساب می آیند. برای تولید تقریباً 573 میلیون تن آن خام 1100 میلیون تن سنگ آهن مورد نیاز است.

        ·روش كوره باز (با روش مارتن):

دراین روش برای جداكردن ناخالصی های موجود در چدن، از اكسیژن موجود در زنگ آهن یا اكسید آهن به جای اكسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی هایی مانند كربن، گوگرد و غیره) استفاده می شود. برای این منظور از كوره باز استفاده  می شود كه پوشش جدار داخلی آن از CaO , MgO تشكیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم كردن كوره از گازهای خروجی كوره و یا مواد نفتی تأمین می شود. برای تكمیل عمل اكسیداسیون، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می شود. زمان عملكرد این كوره طولانی تر از روش بسم است. از این نظر می توان بادقت بیشتری عمل حذف ناخالصی ها را كنترل كرد و در هر نتیجه محصول مرغوب تری به دست آورد.



        ·روش الكتریكی:

از این روش در تهیه فولادهای ویژه ای كه برای مصارف علمی و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده  می شود كه دركوره الكتریكی با الكترودهای گرافیت صورت می گیرد. از ویژگی های این روش این است كه احتیاج به ماده سوختنی و اكسیژن ندارد و دما را می توان نسبت به دو روش قبلی بالاتر برد.

این روش برای تصفیه مجدد فولادی كه از روش بسمه و یا روش كوره بار به دست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر، به كار می رود. برای این كار مقدار محاسبه شده ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر، در كوره الكتریكی اضافه كرده و حرارت می دهند. دراین روش، برای این كار مقدار محاسبه شده ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر، دركوره الكتریكی اضافه كرده و حرارت می دهند. دراین روش، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده ای اكسید كلسیم و برای جذب اكسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده ای آلیاژ فروسیلسیم (آلیاژ آهن و سیلسیم ) اضافه می كنند.




انواع فولاد و كاربرد آنها


از نظر محتوای كربن، فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود:

   ·فولاد نرم : این نوع فولاد كمتر از 2/0 درصد كربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره، سم خاردار و چرخ دنده ساعت و ... بكار می رود.

   ·فولاد متوسط: این فولاد بین 2/0 تا 6/0 درصد كربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می شود.

   ·فولاد سخت: فولاد سخت بین 6/0 تا 6/1 درصد كربن دارد كه قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی، تیر، وسایل جراحی، مته و .... بكار می رود.

از فولادی كه تا 2/0 درصد كربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده  می شود. فولاد متوسط 2/0 تا 6/0 درصد كربن دارد و آنرا برای ساختن ریل، دیگ بخار و قطعات ساختمانی به كار می برند، فولادی كه 6/0 تا 5/1 درصد كربن دارد سخت است و از آن برای ساختن ابزار آلات، فنر و كارد و چنگال استفاده  می شود.





تبدیل آهن به فولاد آلیاژی


آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین كربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم، كروم، تیتانیم، منگنز و نیكل به فولاد تبدیل می كنند. فولادهای ویژه ممكن است مولیبدن، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خانگی مورد استفاده  قرار می گیرند. دردمای زیاد، آهن و كربن با یكدیگر متحد شده، كابید آهن (Fe3C) به نام «سمنیت» تشكیل می دهند، این واكنش، برگشت پذیر و گرماگیر است :

        ·Fe3Cگرما 3Fe+ C+

هرگاه فولادی كه دارای سمنتیت است، به كندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشكیل آهن و كربن، جابجا شده، كربن به صورت پولكهای گرافیت جدا می شود،كربن عمدتاً به شكل سمانتیت باقی می ماند. تجزیه سمنتیت در دمای معمولی به اندازه ای كند است كه عملا انجام نمی گیرد.

فولادی كه دارای سمانتیت است، از فولادی كه دارای گرافیت است، سخت تر و خیلی شكننده تر است. درهر یك از این دو نوع فولاد ، مقدار كربن را می توان درمحدوده نستباً وسیعی تنظیم كرد. همچنین، می توان مقداركل كربن را در قسمتهای مختلف یك قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر كرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحكام داشته باشد ولیكن سطح آن در بستری از كربن حرارت می دهند تا لایه نازكی از سمانتیت روی آن تشكیل گردد و برسختی آن افزوده شود.

قیمت فایل فقط 5,000 تومان

خرید

برچسب ها : تحقیق بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی , پژوهش بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی , مقاله بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی , دانلود تحقیق بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی , بررسی كوره های قوس الكتریكی و القائی , كوره , قوس الكتریكی , قوس القائی

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر