35060 - 031

آشنایی با فرآورده های آهن خام

آهن
کد خبر: 2176 امتیاز شما:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (اولین نفر باشید که امتیاز می دهید)
Loading...
۰۱:۵۵ ۲ اسفند ۹۶

 

در این مقاله ما به فرآورده های آهن خام ، زینتر سازی ، مواد اولیه زینتر سازی و مواد مشتق از آهن خام خواهیم پرداخت.

 

از مهمترین فاکتورهایی که در افزایش کیفیت تولیدات نهایی نقش دارد دانه بندی و جدایش مواد است .دانه بندی و جدایش مواد می تواند نسبت به اندازه ، شکل ظاهری یا حجم و دانسیته مواد مرتبط باشد.

در مقاله قبلی ما به مبحث شست و شوی زغال سنگ و دانه بندی پرداختیم .تاثیری که یکپارچگی خواص ظاهری در کیفیت تولید نهایی دارد عاملی است که صنایع مطرح دنیا را به سمت استفاده هر چه بهتر از صنعت دانه بندی سوق می دهد.

از صنعت دانه بندی و جدایش مواد در صنایع مختلف مانند صنایع شیمیایی ، داروسازی ، نفت و پتروشیمی ، فولاد ، مواد معدنی ، مواد ساختمانی ، آسفالت ، صنایع غذایی، لوازم بهداشتی و آرایشی ،سیمان ،گچ و سنگ و….. مورد استفاده قرار می گیرد.

مهم ترین بخش در صنعت فولاد نقش دانه بندی مواد شارژ شده به کوره و تاثیر مستقیم و پر رنگ در کیفیت تولید فولاد و افزایش بهره وری در تولید است. برای تولید بهینه و مطلوب فولاد ،مواد شارژ شده به کوره بلند باید دارای ویژگی های مناسبی باشد برای مثال اگر سنگ آهن با اندازه زیر ۱۰ میلی متر در کوره بلند شارژشود گازهای حاصل از احتراق نمی توانند برای عملیات احیا بطور یکنواخت از بین ذرات عبور کنند و عبور گاز کانالی می شود در نتیجه قسمتهایی از مواد شارژی احیا و قسمتهایی احیا نمی گردند. یا اگر ذرات بالای ۷۰ میلی متر داخل کوره بلند وارد گردند قابلیت احیا سنگ آهن کم می شود . همچنین حجم و اندازه کک در فرایند تولیدفولاد بسیار مهم است.

زینتر سازی

ابتدا قسمتی از مواد برگشتی زینتر سازی را به نام زیر بستر در سطح زنجیر های زینتر سازی پهن می کنند و سپس مواد هموژن شده با حداقل فشردگی روی آن قرار می گیرند سپس سطح بوسیله محترق کننده ای مشتعل می شود تا کربن موجود در آن به نقطه اشتغال برسد و یک جبهه احتراق در ماده زینتر ایجاد می کندکه سبب تولید محصولی متخلخل و با دانه بندی مناسب برای کوره بلند می گردد.

مواد اولیه برای زینتر سازی: (sintering)

  • مواد آهن دار
  • کانه آهن (سنگ آهنهای زیر ۱۰ میلی متر)
  • پوسته های اکسیدی (هنگام نورد کردن شمشهای فولاد سطح آن در تماس با اکسیژن هوا و آب می باشد در نتیجه سطح فولاد اکسید می شود و بصورت پوسته پوسته از شمش جدا می گردد این پوسته ها شامل ۷۰ درصد آهن می باشد که پس از سرند شدن و دانه بندی به عنوان یکی از مواد مورد استفاده در آگلومراسیون کاربرد دارد ).
  • گرد و غبار کوره بلند (حدود یک درصد شارژ زینتر سازی را گرد و غبار کوره بلند تشکیل می دهد).
  • لجن صنعتی (مواد آهن داری که از شستشوی دستگاه ها و یا غبارگیری بصورت مرطوب بدست می آیند لجن صنعتی نامیده می شود که حدود هفت صدم درصد از کل شارژ زینتر سازی را تشکیل می دهد).
  • سنگ منگنز (یکی از کاربردهای منگنز حذف گوگرد مضر در کوره می باشد گوگرد به صورت Mns وارد سرباره می شود و از تشکیل فاز Fes که دارای نقطه ذوب پایین بوده وسبب ایجاد شکنندگی در فولاد می شود جلوگیری می نماید.)
  • سنگ آهک و مواد کمک ذوب (سنگ آهک برای کاهش گوگرد و جلوگیری از بوجود آمدن فاز مضر فایالیت Fesio3 در کوره قرار می گیرد و مواد کمک ذوب برای کاهش بازیسیته و نزدیک شدن محلول جامد به نقطه یوتکتیک مورد استفاده قرار می گیرد.)
  • سوخت جامد (خورده کک به اندازه های ۰-۵ میلی متر که ۵ تا ۷ درصد مواد زینتر را تشکیل می دهد.
  • مواد برگشتی از زینتر سازی

مخلوط کردن و آماده سازی مواد :

مواد اولیه به وسیله نوار نقاله به دو میکسر (مخلوط کننده) فرستاده می شوند و در آنجا ضمن مخلوط و هموژن کردن رطوبت زده می شود.

هوای لازم برای احتراق و ایجاد حرارت

هوا از مخلوط دو گاز اکسیژن و ازت به نسبت ۱و ۴ تشکیل شده است که برای تکمیل یک تن آهن خام ، حدود ۶-۵ تن هوا لازم است. در کوره‌های بلند جدید ، هوا بوسیله کمپرسورهای توربینی به داخل کوره دمیده می‌شوند. این توربین‌ها با بخار یا برق کارکرده و فشار دم بیشتر و یکنواختی تولید می‌کنند. همچنین جهت تهیه هوای دم بعضی از کوره های بلند ، کمپرسورهای گازی نیز بکار برده می‌شود.

در این ماشین ها ، گاز کوره‌های بلند همراه با هوا وارد ماشین شده و پس از متراکم شدن توسط جرقه الکتریکی آتش زده می‌شود و فشار حاصله باعث حرکت موتور کمپرسور می‌گردد.

مواد گداز آور

بعد از سنگ آهن و سوخت ، مهمترین ماده تشکیل دهنده بار کوره بلند مواد گداز آور می‌باشد. مواد گداز آور دو کار انجام می‌دهد : ذوب کردن ناخالصیهای موجود در سنگ آهن که نقطه ذوب آنها بالاتر از درجه حرارت معمولی کوره است.بعضی از عناصر که همزمان با سنگ آهن احیا می‌شود یا در آهن حل و یا با آن ترکیب شده و جدا کردن آن ممکن نمی‌گردد، مواد گداز آور با این ناخالصی‌ها ، قبل از ترکیب با آهن ، ترکیب می‌گردند.

نوع مواد گداز آور بستگی به ترکیب مواد متشکله بار کوره دارد.در صورتی که سنگ آهن ، آهکی قلیایی باشد، ماده گداز آور باید اسیدی (مثل SiO2 سیلیس) باشد.در صورتی که سنگ آهن ، سیلیسی (اسیدی) باشد، ماده گداز آور باید قلیایی (مثل سنگ آهک ، دولومیت و سنگهای فسفاته) باشد.در مواردی که بخواهند سرباره خیلی سیال باشد، از مواد گدازآور خنثی از جمله فلوراسپار که دارای نقطه ذوب پایینی می‌باشند، استفاده می‌شود.

مواد گداز آور

انواع فراورده های تولید شده از آهن خام

از جمله فراورده های تولید شده از آهن خام میتوان به چدن،چدن چکش خوار،آهن کار شده،آهن کار شده،چدن سفید،فولاد،آهن قراضه،سرباره کوره بلند، می توان نام برد که در ادامه به معرفی انواع آن خواهیم پرداخت

چدن

هرگاه آهن خام حرارت داده شده را در قالب هایی از ماسه یا فلز ریخته و سرد کنیم، چدن بدست می‌آید. در تبدیل آهن خام به چدن ، تصفیه دقیق و مخصوصی صورت نمی گیرد.

چدن چکش خوار

هرگاه بر روی چدن عملیاتی مانند اضافه کردن منیزیم و سیلیکات آهن ، بلوری شدن کربن و تبدیل به گره‌های گرافیت انجام گیرد، چدن چکش خوار بدست می‌آید که نسبت به چدن نرمتر بوده و مقاومت کششی بالا و مورد استفاده تری دارد.

آهن کار شده

هرگاه آهن خام را ذوب کنیم و بگذاریم بصورت اسفنجی شکل در بیاید، در صورتی که ناخالصی‌های آن ‌را از قبیل سیلیسیم ، منگنز و کربن بشکلی تصفیه کنیم، آهن کار شده بدست می‌آید.

چدن سفید

کربن درون این چدن ، بصورت بلور سمانتیت کربید آهن (Fe3C) می‌باشد که با سرد شدن مذاب حاصل می‌شود. با نرم کردن این ماده می توان درجه شکنندگی آن راکاهش داد.

چدن

فولاد

آلیاژی است از آهن (چدن سفید) و کربن و سایر عناصر که از تصفیه آهن خام با آهن قراضه تولید می شود.

آهن قراضه

به قراضه های فولاد ، آهن قراضه گفته می شود.

سرباره کوره بلند

سرباره ، از ماده مذابی که بر اثر فعل و انفعال بین مواد گداز ، سنگ آهن ، سوخت و ناخالصی‌های اکسید موجود در فلز بوجود می‌آید و در اثر این فعل انفعالات ، ناخالصی‌هایی که نباید در چدن وجود داشته باشد، از آهن خام جدا می‌شود.

مواد متشکله اصلی سرباره عبارت است از MgO , Al2O3 , SiO2 , CaO : که جمعا ۹۰ درصد سرباره را تشکیل می‌دهند. ۱۰ درصد بقیه عبارتند از CaS , MnS, MnO , FeO : و غیره.

موارد کاربرد سرباره

سرباره برحسب ترکیب شیمیایی ، خواص فیزیکی و نحوه سرد کردن آن ، موارد کاربرد مختلفی پیدا می‌کند.

سرد کردن سرباره

مراحل سرد کردن سرباره به سه شکل صورت می گیرد

  • سرباره سرد شده با هوا ، خرد و غربال شده و جهت مصارف زیر بکار می‌رود: بلوک‌های ستونی توخالی ، زیرسازی جاده ، ماسه شیشه‌ای جهت ساختن سرامیک ، زه‌کشی فاضلاب ، آسفالت بیندر و غیره
  • سرباره دانه دانه شده با آب ، جهت موارد زیر بکار برده می‌شود: سیمان ، عایق‌کاری ، زیرسازی جاده ، مصالح بتون ، بلوک‌های ساختمانی خاکریزی راه آهن و سایر خاکریزیها و غیره.
  • سرباره سبک ، موارد کاربرد آن به قرار زیر است: مصالح ساختمانی بتونی ، مصالح ضد حریق ، فرش کف ها ، محصولات ساختمانی بصورت قطعات پیش‌ساخته بتونی از جمله تیورستون و غیره ، آجر ، کاشی‌های عایق صدا ، دیوارهای تیغه ای.
0
دسته بندی :

دیدگاهتان را بنویسید

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

  • قراضه 343 (%1.39)
  • اسلب 560-656 (%3/43)
  • شمش 385-395 (%1.3)