کاربرد آهن در صنایع

  • صنایع ذوب آهن

    صنایع ذوب آهن

    تاریخچه انسان اولیه معلوم نیست چگونه و از کجا سنگ آهن را کشف ، ذوب و فلز آهن را بدست آورده است. اما از شواهد امر پیداست که از 2400 سال پیش و شاید هم بیشتر ، انسانهای اولیه آهن را شناخته اند. بنظر می‌رسد ابتدا شهاب‌های ثابت آسمانی که حاوی آهن و نیکل است، مورد استفاده انسانهای اولیه قرار گرفته باشد و اطلاق سنگ و فلز آسمانی به آهن توسط انسانهای اولیه موید همین امر است. بعدها سنگ آهن شناخته شد. دید کلی آهن عنصری است با حرف اتمی Fe ، وزن اتمی 56 ، چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین از نظر فراوانی و میزان آن در پوسته زمین در حدود 5 درصد می‌باشد و سنگهائیکه بیشتر از 20 درصد آهن داشته باشند سنگ معدنی آهن اصطلاح می‌شوند.استخراج فلز آهن از سنگ آهن با یک عمل شیمیایی انجام می‌گیرد، باین معنی که سنگهای اکسیدی آهن بوسیله کربن ، احیا و عنصر آهن آزاد می‌شود. قرن ها زغال چوب بعنوان احیا کننده بکار می‌رفته، ولی از سال 1907، که نقطه عطفی در کار ذوب آهن پدید آمده، کک جای آنرا گرفت که بعنوان مهمترین سوخت کوره بلند نیز بکار می‌رود.برای تحصیل یک تن آهن خام ، حدود 3- 5/1 تن سنگ آهن ، 1000-900 کیلوگرم کک و 6-5 تن هوا لازم است و سنگ آهک نیز بعنوان ماده گداز آور در کوره بلند بکار می‌رود. در ابتدا ذوب آهن در کوره‌های ابتدائی که از سنگ یا آجر ساخته می‌شد و از هوای دم برای جریان هوا استفاده می‌شد، انجام می‌گرفت و ارتفاع کوره نیز ، حداکثر به 10 متر می‌رسید.ولی امروزه با اختراع ماشین و وارد کردن هوای تحت فشار به کوره ، ارتفاع و قطر کوره افزایش یافته و کوره های بلند جدید از ورقه های آهنی که روی ستونهایی استوار گردیده و ارتفاع بدنه کوره به حدود 30 متر می‌رسد، ساخته شده است. بدین ترتیب ، پیشرفت صنعت و احتیاج روز افزون بشر به نوع بهتر آهن ، کوره‌های بلند جدید را بوجود آورده است. سنگهای معدنی آهن سنگهای معدنی آهن ، که می‌توان از آنها با صرفه اقتصادی استخراج کرد، باید بیش از 20 درصد آهن داشته باشد. با ارزش ترین سنگهای معدنی ، سنگ آهن مغناطیسی یا مگنتیت (Fe3O4) و هماتیت (Fe2O3) می‌باشند که مقدار آهن در آنها تا 70% می‌باشد و بقیه عبارتند از: لیمونیت (Fe2O3,3H2O) و اسپانیک (FeCO3) ، پیریت (Fe2S) ، ایلمینت (FeTiO3) و غیره. مقادیر عمده‌ای از سنگهای معدنی بهمان شکلی که از معدن استخراج شده‌اند، در کوره ها بکار برده میشوند، ولی بسیاری از سنگهای معدنی را ، برای اینکه آسانتر در کوره‌ها ذوب شوند، قبلا آرایش کرده و آماده می‌سازند.مراحل مختلف آرایش سنگهای معدنی عبارتند از: خرد کردن سنگهای معدنی ، دانه‌بندی سنگهای معدنی ، پر عیار کردن سنگهای معدنی ، گرفتن آب مواد معدنی ، تکلیس ، اگلومراسیون ...



  • صنایع ذوب آهن

    صنایع ذوب آهن  تاریخچه انسان اولیه معلوم نیست چگونه و از کجا سنگ آهن را کشف ، ذوب و فلز آهن را بدست آورده است. اما از شواهد امر پیداست که از 2400 سال پیش و شاید هم بیشتر ، انسانهای اولیه آهن را شناخته اند. بنظر می‌رسد ابتدا شهاب‌های ثابت آسمانی که حاوی آهن و نیکل است، مورد استفاده انسانهای اولیه قرار گرفته باشد و اطلاق سنگ و فلز آسمانی به آهن توسط انسانهای اولیه موید همین امر است. بعدها سنگ آهن شناخته شد.دید کلی آهن عنصری است با حرف اتمی Fe ، وزن اتمی 56 ، چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین از نظر فراوانی و میزان آن در پوسته زمین در حدود 5 درصد می‌باشد و سنگهائیکه بیشتر از 20 درصد آهن داشته باشند سنگ معدنی آهن اصطلاح می‌شوند.استخراج فلز آهن از سنگ آهن با یک عمل شیمیایی انجام می‌گیرد، باین معنی که سنگهای اکسیدی آهن بوسیله کربن ، احیا و عنصر آهن آزاد می‌شود. قرن ها زغال چوب بعنوان احیا کننده بکار می‌رفته، ولی از سال 1907، که نقطه عطفی در کار ذوب آهن پدید آمده، کک جای آنرا گرفت که بعنوان مهمترین سوخت کوره بلند نیز بکار می‌رود. برای تحصیل یک تن آهن خام ، حدود 3- 5/1 تن سنگ آهن ، 1000-900 کیلوگرم کک و 6-5 تن هوا لازم است و سنگ آهک نیز بعنوان ماده گداز آور در کوره بلند بکار می‌رود. در ابتدا ذوب آهن در کوره‌های ابتدائی که از سنگ یا آجر ساخته می‌شد و از هوای دم برای جریان هوا استفاده می‌شد، انجام می‌گرفت و ارتفاع کوره نیز ، حداکثر به 10 متر می‌رسید.ولی امروزه با اختراع ماشین و وارد کردن هوای تحت فشار به کوره ، ارتفاع و قطر کوره افزایش یافته و کوره های بلند جدید از ورقه های آهنی که روی ستونهایی استوار گردیده و ارتفاع بدنه کوره به حدود 30 متر می‌رسد، ساخته شده است. بدین ترتیب ، پیشرفت صنعت و احتیاج روز افزون بشر به نوع بهتر آهن ، کوره‌های بلند جدید را بوجود آورده است. سوخت کوره سوخت‌ها ، در کوره بلند ، دو عمل را انجام می‌دهند: عمل ایجاد گرما و عمل احیا کنندگی و به دو دسته عمده طبیعی و مصنوعی تقسیم می‌شوند. بعضی از سوخت‌های طبیعی از قبیل زغال سنگ آنتراسیت و زغال سنگ قیری و لینیت ، بیشتر جنبه تاریخی دارند تا جنبه اقتصادی و از سوخت های مصنوعی که زغال چوب و کک می‌باشند، کک اهمیت زیادی داشته و در اکثر کارخانه ها بکار می‌رود. مزایای کک عبارت از تخلخل ، سختی ، فراوانی ، قابلیت احتراق بیشتر و ارزانی آن می‌باشد. برای تهیه کک باید چند نوع زغال سنگ را که مواد فرار موجود در آنها متفاوت می‌باشد، با یکدیگر مخلوط و در کوره‌های مخصوص به کک تبدیل نمود. این عمل را کربنیزاسیون می‌نامند. ترکیب شیمیایی کک عبارت است از 94-85 درصد کربن و بقیه شامل ...

  • کاربرد گچ در صنایع کاغذ

    رشد روز افزون مصرف کاغذ در دنیا سبب شده است که تولید کنندگان علاوه برکمیت به کیفیت نیز بیاندیشند. تنوع محصولات کاغذی باعث ارتقاع تقاضا برای کالای مرغوبتر گردیده است. این امر سبب شده که هر روز شاهد تحولات و دست آورد های شگرفی در صنعت کاغذ باشیم.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> كاغذ از شبكة سلولزي تشكيل شده كه فيبرهاي آن با ذرات كاني دانه‌ريز پر مي‌شوند. پرکننده های معدنی دارای نقش کلیدی در تولید کاغذ می باشند. در مراحل تولید کاغذ، مواد معدنی به عنوان "پر کننده" به ماده اولیه بدون پوشش اضافه می شوند. در صنعت کاغذ سازی مواد پرکننده براي افزايش كيفيت چاپ استفاده مي‌شوند كه كربنات كلسيم رسوبی با خواص بی نظیر خود مهمترین آنها است. با آگاهی دست اندر کاران صنعت کاغذ از تاثیرات بسیار خوب PCC در کیفیت کاغذ، مصرف آن در این صنعت رو به افزایش می باشد کیفیت و خصوصیات کاغذ توسط مواد پرکننده آن کنترل می شود. مواد پرکننده، بسته به نوع کاغذ، به مقدار 5 تا 50% به مواد دیگر اضافه می شود. شفافیت ، براقیت ، ماتی و مقدار جذب نور از خصوصیات مهم کاغذ است که توسط مواد سازنده آن کنترل می شود . • شفافیت و درخشندگی میزان تغییر نور انعکاسی حاصل از تغییررنگ جسمی که در پشت کاغذ قرار دارد میزان شفافیت و درخشندگی کاغذ را تعیین می نماید این ضریب، به سایز ذرات پرکننده بستگی دارد . کربنات کلسیم رسوبی ) گچ)با اندازه 25/0 میلی میکرون و با ضریب شکست 70/1 تا 63/1 بالاترین مقدار درخشندگی را در بین انواع پرکننده ها در کاغذ دارد . • ماتی رنگ ماتی رنگ یکی از خواص مد نظر در کاغذ می باشد که این خاصیت نیز توسط پرکننده ها کنترل می شودگچبا داشتن ضریب شکست بالا سبب افزایش ماتی رنگ در کاغذ می گردد. • میزان جذب جوهر گچ  با کاهش جذب جوهر، سبب افزایش کیفیت چاپ و همچنین کاهش هزینه های جانبی برای استفاده کنند گان کاغذ مانند ناشران و چاپخانه ها می شود. در وسائل ارتباطی مانند روزنامه و مجله، کاغذ رکن اصلی به شمار می رود. همچنین کیفیت چاپ، شفافیت و براقیت آن بسیار مهم می باشد. لذا با استفاده از پرکننده های مناسب می توان کیفیت چاپ و خواص کاغذ را جهت حصول به نتیجه نهایی تحت کنترل داشت . با استفاده ازگچبه عنوان پرکننده در کاغذ، می توان خواص شیمیایی و فیزیکی ذرات را کنترل نمود. همچنین براساس نوع کاغذ تولیدی و روش تولید آن، می توان کربنات کلسیم رسوبی) گچ )را با سایز ذرات، توزیع ذرات و شکل ذرات، طبق نظر مصرف کننده تهیه و ارائه داد . چنین انعطاف پذیری در تولیدگچسبب کنترل و رسیدن به هدف در تولید کاغذ می گردد کربنات کلسیم به دلیل اینکه ذاتا" سفید تر و روشن تر از انواع ...

  • آهن رباها و آهن ربای الکتریکی

    به اشیایی که میدان مغناطیسی تولید کنند، آهنرُبا گفته می‌شود. آهنربا جهت جداسازی ضایعات آهنی در صنایع مختلف کاربرد دارد و در انواع مختلف دستی، الکتریکی، دائم و ... وجود دارد. نوعی از آهنرباها در دزدگیر لباس کاربرد دارد و برای جدا کردن تگ‌های لباس‌ها استفاده می‌شود.مواد مغناطیسی جزء جدانشدنی فناوری مدرن هستند. آهنرباها یکی از اجزای مهم بسیاری از وسایل الکترونیکی و الکترومکانیکی هستند. کاربرد عمدهٔ آهنرباهای دائم در تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و بالعکس است (مانند موتورهای الکتریکی و ژنراتورها) . مغناطیس‌ها همچنین در حافظه‌های مغناطیسی (صفحات هارد دیسک و فلاپی‌دیسک‌ها و کارت‌های پلاستیکی حافظه) کاربرد دارند. همچنین آهن‌رباها در صنایع مختلف جهت جداسازی ضایعات آهن کاربرد فراوان دارند.در آهنربای الکتریکی با قطع جریان برق ، خاصیت آهنربایی آهن نیز از بین می رود ؛ اما اگر هسته به جای آهن از فولاد باشد ، پس از قطع جریان نیز خاصیت آهنربایی مدتی حفظ میشود . از آهنربای الکتریکی در ساختن زنگ اخبار ، بلند گو ، جرثقیل الکتریکی و ... استفاده میشود . خاصیت آهنربایی در مقابل ضربه ، گرما و گذشت زمان آسیب پذیر است . در هنگام نگهداری آهنربا بهتر است دو انتهای هر کدام  رابا تیغه ی آهنی بپوشانید. کره ی زمین مانند یک آهنربای تیغه ای می ماند که قطب شمال آن در جنوب جغرافیایی کره ی زمین و قطب جنوب آن در شمال جغرافیایی کره ی زمین واقع است .  

  • صنایع ذوب آهن

    تاریخچه انسان اولیه معلوم نیست چگونه و از کجا سنگ آهن را کشف ، ذوب و فلز آهن را بدست آورده است. اما از شواهد امر پیداست که از 2400 سال پیش و شاید هم بیشتر ، انسانهای اولیه آهن را شناخته اند. بنظر می‌رسد ابتدا شهاب‌های ثابت آسمانی که حاوی آهن و نیکل است، مورد استفاده انسانهای اولیه قرار گرفته باشد و اطلاق سنگ و فلز آسمانی به آهن توسط انسانهای اولیه موید همین امر است. بعدها سنگ آهن شناخته شد. دید کلی آهن عنصری است با حرف اتمی Fe ، وزن اتمی 56 ، چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین از نظر فراوانی و میزان آن در پوسته زمین در حدود 5 درصد می‌باشد و سنگهائیکه بیشتر از 20 درصد آهن داشته باشند سنگ معدنی آهن اصطلاح می‌شوند.استخراج فلز آهن از سنگ آهن با یک عمل شیمیایی انجام می‌گیرد، باین معنی که سنگهای اکسیدی آهن بوسیله کربن ، احیا و عنصر آهن آزاد می‌شود. قرن ها زغال چوب بعنوان احیا کننده بکار می‌رفته، ولی از سال 1907، که نقطه عطفی در کار ذوب آهن پدید آمده، کک جای آنرا گرفت که بعنوان مهمترین سوخت کوره بلند نیز بکار می‌رود. برای تحصیل یک تن آهن خام ، حدود 3- 5/1 تن سنگ آهن ، 1000-900 کیلوگرم کک و 6-5 تن هوا لازم است و سنگ آهک نیز بعنوان ماده گداز آور در کوره بلند بکار می‌رود. در ابتدا ذوب آهن در کوره‌های ابتدائی که از سنگ یا آجر ساخته می‌شد و از هوای دم برای جریان هوا استفاده می‌شد، انجام می‌گرفت و ارتفاع کوره نیز ، حداکثر به 10 متر می‌رسید.ولی امروزه با اختراع ماشین و وارد کردن هوای تحت فشار به کوره ، ارتفاع و قطر کوره افزایش یافته و کوره های بلند جدید از ورقه های آهنی که روی ستونهایی استوار گردیده و ارتفاع بدنه کوره به حدود 30 متر می‌رسد، ساخته شده است. بدین ترتیب ، پیشرفت صنعت و احتیاج روز افزون بشر به نوع بهتر آهن ، کوره‌های بلند جدید را بوجود آورده است. سوخت کوره سوخت‌ها ، در کوره بلند ، دو عمل را انجام می‌دهند: عمل ایجاد گرما و عمل احیا کنندگی و به دو دسته عمده طبیعی و مصنوعی تقسیم می‌شوند. بعضی از سوخت‌های طبیعی از قبیل زغال سنگ آنتراسیت و زغال سنگ قیری و لینیت ، بیشتر جنبه تاریخی دارند تا جنبه اقتصادی و از سوخت های مصنوعی که زغال چوب و کک می‌باشند، کک اهمیت زیادی داشته و در اکثر کارخانه ها بکار می‌رود. مزایای کک عبارت از تخلخل ، سختی ، فراوانی ، قابلیت احتراق بیشتر و ارزانی آن می‌باشد. برای تهیه کک باید چند نوع زغال سنگ را که مواد فرار موجود در آنها متفاوت می‌باشد، با یکدیگر مخلوط و در کوره‌های مخصوص به کک تبدیل نمود. این عمل را کربنیزاسیون می‌نامند. ترکیب شیمیایی کک عبارت است از 94-85 درصد کربن و بقیه شامل مواد فرار ...

  • زاج ها و کاربرد آن ها در ...

    ...زاج سبز نام اختصاصی آهن II سولفات (FeSO4.7H2O) می باشد. به طور كلی زاجها، نمكهای دوگانه سولفات اند. زاج ها فرمول شیمیایی عمومی MAl(SO4)2. 12H2O را دارند كه در آن M عملا" هر كاتیون یك اتمی و یك والانسی غیر از Li+ است، یون Li+ آنقدر كوچك است كه چنانچه در ساختمان بلور قرار گیرد، سبب ناپایدار شدن ان می شود. درواقع زاجها از یونهای [+M(H2O)6]+ ، [Al(H2O)6]3 و دو یون SO4 دو بار منفی ساخته شده اند.  پتاسیم (I) کروم(III) سولفات 12 آبه به نام زاج کروم معروف است.  زاجها را برای انداختن ترشی و شور، برای تصفیه ی آب و فاضلاب، برای سیمان ضد آب، برای كاغذ سازی و به عنوان عوامل ایجاد كف در كفهای آتش نشانی به كار می برند. به عنوان مثال، آلومینیم سولفات جزء زاجها است. كه برای تصفیه آب به كار می رود. از زاجها در صنعت دباغی نیز به طور گسترده استفاده می شود.  دباغی با زاج سفید: این نوع دباغی از روشهای بسیار قدیمی است. برتری دباغی خز با زاج سفید در این است كه به علت بیرنگ بودن آن، اثری بر روی موی خز باقی نمی‌ماند. در صورتی كه در دباغی بوسیله مواد گیاهی و كروم، موهای پوست بیرنگ می‌شود. دباغی با نمكهای آهن: در این روش از نمكهای مختلف آهن استفاده می‌شود كه از آن جمله می‌توان سولفات آهن « III )، كلرید و سولفات آهن « III ) فتالاتهای آهن « III ) و … را نام برد. اما این نام در موارد دیگری به طور اختصاصی استفاده می شود. زاج های رنگی، نامهایی است كه به برخی از نمكهای سولفات فلزات (به علت رنگ آنها) نسبت می دهند . به عنوان مثال مس II سولفات CuSO4,5H2O را زاج آبی می نامند. نمك اپسوم یا زاج سرخ به منیزیم سولفات MgSO4.7H2O اتلاق می شود. زاج سبز نیز آهن II سولفات (FeSO4.7H2O) می باشد..برای تهیه ی بلورهای درشت تر باید روند بلور گیری با سرعت بسیار کم انجام گیرد

  • کاربرد فناوری نانو در صنایع هوا فضا و نظامی

    همچنين افزودني‌هاي سوخت راكت، شامل ذرات اكسيد آهن 3 نانومتري مي‌توانند به عنوان كاتاليزور براي تبديل پيشران جامد به گاز مورد استفاده قرار بگيرند. اين گازها سپس مشتعل شده و نيروي پيشران موشك را تامين مي‌نمايند. اين نانو كاتاليزورها سريعتر از كاتاليزورهاي اكسيد آهن معمولي عمل مي‌نمايند و در نتيجه سرعت و برد بيشتري براي موشكهايي كه از اين نوع كاتاليزور استفاده مي‌نمايند، قابل دسترسي مي‌باشد.آزمايشهاي احتراق ماده «آر پي ـ 1» ژل مانند به همراه ذرات «الكس» كه در يك موتور موشك آزمايشگاهي انجام شد، نشان داد كه اضافه نمودن ذرات آلومينيوم به اين ماده موجب افزايش قابل توجهي در آزاد كردن حرارت توسط «آر پي ـ 1» بدليل آزادسازي انرژي با حجم بالا توسط آلومينيوم بوده است. مطالعات قبلي اين مادة ژل مانند با پودرهاي آلومينيومي معمولي نتايج خيلي پايين‌تري در بازدهي احتراق داشته است كه اين ممكن است بدليل احتراق ناقص ناشي از بزرگ بودن ذرات آلومينيوم باشد.قطر ذرات «الكس» بكار رفته در مرتبه 100 نانو متري است و با محترق كردن سيم‌هاي آلومينيومي بدست مي‌آيد. استفاده از اين نانوذرات مي تواند از نظر تئوري منجر به احتراق كاملتر گردد كه اين به نوبه خود مي تواند سبب افزايش مواردي نظير دماي اشتعال بالاتر و نيروي پيشرانه بالاتر گردد. ارتباط دهنده‌هاارتباط دهنده‌ها در سازه‌هاي هوايي، به دليل تعداد قابل توجه آنها، از اهميت زيادي برخوردار هستند. استفاده از نانوكامپوزيت‌ها به عنوان اتصالات، مي‌تواند كاهش محسوسي در وزن سازه ايجاد نمايد. البته در آينده بلندمدت احتمالا با چندمنظوره شدن بسياري از قطعات و سامانه‌ها اين قطعات احتمالا ديگر كاربرد خود را از دست مي‌دهند. بطور مثال از بدنه براي انتقال مواد و جريان الكتريسته استفاده شود كه در اين صورت ديگر نيازي به قطعاتي مثل سيم، كابل و لوله نخواهد بود. قطعات گردندهيكي از مهمترين بخش‌هاي سازه‌هاي هوايي، قطعات گردنده آنها مي‌باشد كه عواملي مانند خستگي، سايش، دما و غيره مهمترين عوامل، در انتخاب مواد مورد نياز در اين قطعات مي‌باشند. نانوپوشش‌هاي مقاوم در برابر حرارت، سايش و خوردگي در اين زمينه بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. همچنين به‌دليل هزينه سنگين ساخت، تعمير و نگهداري اين قطعات، افزايش عمر آنها از مسائل مهم در اين زمينه است. استفاده از پوشش‌هاي نانومتري در اين قطعات، از ميزان خوردگي و در نتيجه خستگي اين قطعات كاسته و عمر آنها را افزايش خواهد داد. مواد ترميم‌پذير و يا موادي با توانايي‌هاي فيزيكي و شيميايي برتر نيز در آينده مي‌تواند، كارايي و عمر اين قطعات ...