کوره بلند

کوره بلند (Blast Furnace) از بدو تولید صنعتی آهن و چدن و در واقع بیش از 600 سال، به عنوان روش اصلی تولید آهن خام مطرح بوده است. اگر چه پیشرفت های چشمگیری در زمینه های مختلف، به خصوص در زمینه کاهش مصرف کک، افزایش بازدهی و طراحی کوره های بلند با ظرفیت بالاتر صورت گرفته، ولی اصول کار کوره بلند به همان صورت اولیه دست نخورده باقی مانده است. در این روش، مواد آهن دار مانند کانه آهن همراه با کک و مواد گداز آور (به صورت کلوخه یا گندله) از بالای کوره شارژ شده و هوای پیشگرم شده از پایین کوره دمیده می شود. در اثر سوختن کک در پایین کوره حرارت کافی و اتمسفر مناسب برای احیا کانه های آهن و ذوب شدن آهن و سرباره ایجاد می شود. در سال های گذشته کوشش های زیادی برای جایگزین کردن روش دیگری به جای کوره بلند و یا روشی که بتواند با آن رقابت کند، صورت گرفته است که منجر به ابداع و توسعه روش های احیای مستقیم و تولید آهن اسفنجی شده است؛ اما هنوز هم کوره بلند موثر ترین و اقتصادی ترین روش برای تولید آهن در ظرفیت های زیاد است و فقط در موارد خاص ممکن است از روش های دیگر استفاده شود.

رژیم حرارتی نسبتا موثر کوره بلند، به علت جریان مخالف گازها و مواد جامد در داخل کوره است. گازهای هیدروژن، منواکسید کربن، دی اکسید کربن و نیتروژن که منطقه احتراق کوره را با دمای بالا ترک می کنند، هنگام بالا رفتن در طول کوره، انرژی حرارتی و شیمیایی خود را با بار کوره که به تدریج پایین می آید، مبادله می کنند. اکسیدهای آهن با پتانسیل اکسیژن بالا (مانند هماتیت) در بالای کوره بلند و در جایی که دما کمتر است، احیا می شود و احیای اکسید هایی مانند وستیت و سایر مواد (مانند احیای سیلیس) و گوگرد زدایی در نواحی پایین کوره بلند، در جایی که دما بالا است و گازها بیشترین خاصیت احیا کنندگی را دارند، انجام می شود.

از آنجایی که اصول کار کوره بلند در طول سال های گذشته تفاوت زیادی نکرده است، طراحی ساختمان و تجهیزات آن از یک اصول اولیه پیروی می کند. کوره بلند هنوز هم از یک تنوره با ارتفاع زیاد و بوته ای در پایین برای نگهداری مذاب تشکیل شده است که از بالای آن کانه آهن و کک و مواد دیگر شارژ می شود و از پایین هوا دمیده می شود و سرباره و فلز مذاب هر کدام از مجرای خود در پایین کوره (بوته) هر چند مدت یکبار تخلیه می شود.

قسمت های اصلی کوره بلند طبق شکل زیر (شکل 1) عبارتند از پی ها و ستون ها و تجهیزات نگهدارنده کوره، بوته یا تنوره و دهانه کوره بلند. خصوصیات اولیه ای که برای طراحی قسمت های مختلف کوره در نظر گرفته می شود عبارتند از: ظرفیت کوره، مقدار مصرف پیش بینی شده کک به ازای یک تن آهن خام تولیدی، فشار هوای دم و فشار بالای کوره. طراحان مختلف ممکن است عقاید متفاوت نسبت به ابعاد قسمت های مختلف کوره داشته باشند زیرا در گذشته طراحی کوره تماما بر تجربه متکی بوده است. امروزه نیز وقتی یک کوره جدید را طراحی می کنند، طرح کوره های قبلی را در نظر گرفته و اصلاحاتی در آن ایجاد می کنند و تغییرات لازم را برای تامین نیازها و عوامل جدید در آن بوجود می آورند.

 

با مشاهده سیر تحول طراحی کوره بلند از سال 1861 تا 1980 در شکل زیر مشخص می شود که با افزایش ظرفیت کوره تناسب بین ابعاد آن حفظ نشده است. مثلا به تدریج شیب تنوره کم شده است و یا ابعاد بوته متناسب با ظرفیت کوره افزایش نیافته است. علت این تغییرات استفاده از کانه تغلیظ شده و کلوخه و به طور کلی بار آماده شده و مرغوب است. اگر چه تا دهه 1980 روند تحول کوره بلند، به خصوص در کشورهای شوروی سابق و آمریکا به سمت کوره های بزرگ تر و با ظرفیت بیشتر بوده است، ولی از سال 1990 توجه به ساخت کوره های بلند با ظرفیت کم، بیشتر شده است. یکی از دلایل این موضوع، نیاز کوره های بلند بزرگ به کک سازی بسیار مرغوب است که چندان در دسترس نیست و بسیار گران قیمت است. اخیرا ساخت کوره بلند بسیار کوچک در کشور چین متداول شده و در ایران نیز طرح ساخت دو کوره بلند کوچک در دست اجرا می باشد.

جدول زیر نمونه ای از ابعاد قسمت های مختلف یک کوره بلند در آمریکا را نشان می دهد.

مناطق و مشخصات کوره بلند	ابعاد	علامت مشخصه در شکل 1
حجم کاری	2195.1 متر مکعب	-
حجم زیر لوله های دم	341.6 متر مکعب	-
حجم کل	2536.7 متر مکعب	-
مساحت بوته	74.7 متر مربع	-
قطر بوته	9754 میلیمتر	a
قطر مقطع	11735 میلیمتر	b
قطر خط بار	8306 میلیمتر	c
قطر گلوگاه	3135 میلیمتر	d
ارتفاع کلی (خط مرکزی از محل خروج آهن تا رینگ بالا)	35181 میلیمتر	e
ارتفاع کاری (خط مرکزی از لوله های دم تا خط بار)	25908 میلیمتر	f
ضخامت رینگ بالایی	203 میلیمتر	g
ارتفاع مخروط بالایی	3396 میلیمتر	h
فاصله رینگ بالایی تا خط بار	4801 میلیمتر	i
ارتفاع آجر محافظ	3810 میلیمتر	j
ارتفاع تنوره	17983 میلیمتر	k
ارتفاع شکم	4267 میلیمتر	m
ارتفاع بوته مذاب	6401 میلیمتر	n
فاصله خط مرکز خروج آهن تا کف بوته	1219 میلیمتر	o
عمق بلوک کف	2743 میلیمتر	p
ضخامت	229 میلیمتر	q
قطر بلوک کف	10973 میلیمتر	r
قطر داخلی پوسته فولادی	11125 میلیمتر	s
آستر آجر تنوره	914 میلیمتر	t
مواد عایق	76 میلیمتر	u
آستر شکم	457 میلیمتر	v
دیواره بوته	686 میلیمتر	w
زاویه شکم	1.3449 رادیان (76 درجه، 55 دقیقه و 51 ثانیه)
زاویه تنوره	1.4760 رادیان (84 درجه، 34 دقیقه و 12 ثانیه)
زاویه مخروط بالایی	0.7850 رادیان (45 درجه)

 

 پی ها و ستون های نگهدارنده کوره بلند

بوته کوره بلند

بوته کوره بلند (Hearth of the Blast Furnace) قسمت استوانه ای کوره بلند است که در آن چدن مذاب و سرباره نگهداری می شود. به دلیل اختلاف چگالی سرباره و چدن مذاب، سرباره در بالا و چدن مذاب در پایین بوته قرار می گیرد. در بوته مجراهایی برای خروج چدن و سرباره و ورود هوا ایجاد شده است. لوله های دم در قسمت بالای بوته و زیر شکم کوره بلند قرار دارند. در گذشته ارتفاع بوته را به طور نسبی بلندتر انتخاب کرده و لوله های دم را تا حدودی بالاتر از بوته قرار می دادند. به عبارت دیگر قسمت استوانه ای از سطح لوله های دم بالاتر ساخته می شد. این امر باعث می شد که حرارت در قسمت مشخصی از بوته کوره بلند متمرکز شود و احیای سیلیس و ذوب سرباره هایی با ویسکوزیته بالاتر، آسان تر گردد. امروزه با دمیدن هوای گرم، نیازی به این کار نیست و لوله های دم در بالاترین قسمت بوته قرار داده می شوند.

مقطع بوته کوره بلند تابعی از میزان مصرف کک (ظرفیت تولید) و میزان تماس سرباره و چدن می باشد. قطر بوته توسط عامل اول (میزان مصرف کک) و ارتفاع آن بوسیله عامل دوم کنترل می شود. در یک بوته با قطر مشخص، نمی توان با ازدیاد فشار و مقدار هوای دم، مقدار مصرف کک را در ناحیه احتراق افزایش داد و در نتیجه تولید را افزایش داد. زیرا این کار باعث افزایش ارتفاع ناحیه احتراق شده و عملکرد منظم کوره را مختل خواهد کرد.

بنابراین برای افزایش تولید، باید قطر بوته را زیاد کرد. افزایش بیش از حد قطر بوته باعث افزایش ناحیه غیر فعال یا مرده در مرکز کوره می شود. پس نمی توان قطر بوته را از بیش از حد معینی افزایش داد که بستگی به فشار هوای دم دارد. به طور کلی انتخاب قطر بوته تجربی است. تجربه نشان داده است که بسته به شرایط کار، مصرف کک در هر متر مربع سطح بوته کوره بلند می تواند از 700 تا 1100 کیلوگرم درساعت تغییر کند. به عبارت دیگر چنانچه مصرف کک را 500 کیلوگرم برای یک تن چدن فرض کنیم، به ازای هر متر مربع سطح بوته، تولیدی معادل 1.4 تا 2.2 تن در ساعت به دست می آید.

هر چه ارتفاع بوته کوره بلند بیشتر باشد، گنجایش بیشتری برای مذاب وجود خواهد داشت هم چنین مذاب مدت بیشتری با سرباره در تماس خواهد بود. از طرفی افزایش ارتفاع بوته سطح تماس مذاب و سرباره را زیاد نمی کند و تصفیه مذاب که مبتنی بر نفوذ است، کاهش می یابد. ارتفاع بوته ممکن است بین 2.5 تا 3 متر باشد.

شکل زیر جزئیات کف بوته کوره بلند را نشان می دهد. در زیر بوته چندین لایه بلوک نسوز، معمولا به ضخامت 3 تا 5 متر (10 تا 15 فوت) قرار داده شده است. دیواره های بوته نیز از نسوزهای با کیفیت بالا (معمولا از آجرهای کربنی)، به ضخامت 60 تا 90 سانتی متر (2 تا 3 فوت) ساخته می شود. کل بوته بوسیله یک پوشش فولادی به ضخامت 25 تا 40 میلیمتر محافظت می شود. بین این پوشش فولادی و نسوز، مدار یا حلقه های سرد کننده از جنس چدن قرار دارد که توسط جریان آب مناطق اطراف بوته را خنک می کنند. این مدارهای خنک کننده طبق شکل از زیر لوله های دم آغاز شده و تا سه متر (10 فوت) پایین تر از کف کوره ادامه دارد.

در بسیاری از کوره ها، کل دیواره های بوته از آجرهای کربنی ساخته شده و این دیواره تا چندین سانتیمتر پایین تر از کف کوره نیز ادامه دارد. به علت هدایت حرارتی خوب کربن، امتداد دیوارهای بوته می تواند عاملی برای خنک کردن بلوک های کف کوره بلند باشد. برای بهتر شدن این اثر چند لایه از بلوک های کف کوره بلند را از جنس کربن انتخاب می کنند. وقتی قطر بوته کوره بلند کمتر باشد هدایت حرارتی کربن برای انتقال گرما از مرکز بوته به دیواره ها و خنک کن ها کفایت می کند، اما در مورد کوره هایی که قطر بوته آن ها بیش از 9 متر (29 فوت) است، بایستی خنک کننده های اضافی در کف کوره ایجاد شود.

وضعیت عمومی مجرای خروجی مذاب در شکل زیر نشان داده شده است و جزئیات آن ممکن است از کوره ای به کوره دیگر تغییر کند. مجرا زاویه شیبی در حدود 22 تا 26 درجه دارد. این شیب برای سادگی باز شدن مجرا و کیفیت خروج مذاب می باشد. مجرای خروج مذاب حدود 90 سانتی متر (3 فوت) بالاتر از کف بوته قرار دارد. سرباره مذاب بایستی از طریق مجرای جداگانه تخلیه شود. چون سرباره سبک تر از چدن مذاب است، مجرای خروج سرباره حدود 1 تا 1.5 متر بالاتر از مجرای خروج مذاب قرار دارد.

شکل زیر وضعیت مجرای خروج سرباره را نشان می دهد

در بالاترین قسمت بوته در حد فاصل بین بوته کوره بلند و شکم کوره بلند، افشانک لوله های دم ایجاد شده است. هوای گرم که از پیشگرم کن ها خاج می شود، توسط لوله های فولادی که در داخل به پوشش نسوز مجهزند، به محل لوله های دم هدایت می شود سپس وارد لوله ای به نام کمربند هوا (Bustle Pipe)، که مقطع آن به شکل نعل اسب است، می شود. سیستمی که در بین این مرحله هوا را به داخل کوره می فرستد، در شکل زیر نشان داده شده است. این قسمت که طبق شکل از اجزای مختلف تشکیل شده، لوله دم نامیده می شود و تعداد آن ها در یک کوره بر حسب قطر بوته، ممکن است 8 تا 20 عدد باشد. سر لوله های دم (افشانک) از چندین سیستم خنک کننده تشکیل شده که از جنس مس است. نوک لوله های دم مقداری به داخل بوته فرو رفته تا از چسبندگی و خسارت به دیواره بلند جلوگیری شود. گاهی تعدادی لوله های دم کمکی در کوره بلند ساخته می شود. هدف از وجود این لوله های کمکی این است که چنانچه بار ایجاد شود، با بکار انداختن آن ها بتوان حرارت بیشتری به کوره وارد کرد تا از چسبندگی جلوگیری شود.

 

شکم کوره بلند

شکم کوره بلند (Blast Furnace Belly) به شکل مخروط ناقص ساخته می شود که قاعده بزرگ آن به بدنه یا تنوره کوره بلند متصل است و قاعده کوچک به بوته کوره بلند وصل می شود. علت انتخاب این حالت عبارتست از:

- هنگامی که بار از بالای شکم به طرف پایین می آید، به تدریج خمیری شده و حجم آن کاهش می یابد برای اینکه تماس گاز با مواد به خوبی صورت گیرد سطح مقطع شکم از بالا به پایین به تدریج کم می شود.

2- حجم گازها از سطح لوله های دم به طرف بالای شکم زیاد می شود بنابراین برای داشتن سرعت ثابت، قطر شکم به طرف بالا زیاد می شود.

در صد سال گذشته، زاویه شکم کوره بلند کم بوده و درنتیجه وزن مواد درون کوره بلند، توسط شکم تحمل می شد. کوره های بلند قدیمی، شیب کافی برای انتقال سرباره و مذاب به بوته را داشتند. در کوره های جدید زاویه شکم به حدود 80 درجه افزایش یافته است. زاویه ایده آل برای شکم کوره بلندی که در روز 12000 تن چدن خام تولید می کند، حدود 76 درجه است.

دیوارهای شکم ممکن است از آجرهای سرامیکی یا آجر های کربنی ساخته شود. در حالت اول، برای سرد کردن نسوز از صفحات مسی که در داخل نسوز جاسازی و با آب سرد می گردد، استفاده می شود. شکل زیر انواع خنک کننده های استفاده شده در ناحیه شکم را نشان می دهد. وقتی از آجرهای کربنی استفاده شود به علت هدایت حرارتی خوب این آجر ها می توان با پاشیدن آب به قسمت های خارجی پوشش فولادی، آن ها را خنک کرد.

مدارك لازم جهت تاييد صلاحيت موسسات صادر كننده گواهي صنعت جوش

 

 

 

مدارك لازم جهت تاييد صلاحيت موسسات صادر كننده گواهي صنعت جوش 

واژه نامه نظام استاندارد سازي و كيفيت

 

 برای دانلود  روی مطلب زیر کلیک کنید

واژه نامه نظام استاندارد سازي و كيفيت

كاربرد معادله حالت تجمعي (AEOS) براي پيش بيني رسوب آسفالتين در مخازن نفتي

خلاصه مقاله:
تشكيل رسوبات در صنعت نفت يكي از مشكلات مهم در بخشهاي مختلف توليدي آن است، اين رسوبات ممكن است طبيعت واكسي يا آسفالتي ( تركيب آسفالتين و رزين ) داشته باشند اين رسوبات را مي توان تجمعي از تركيبات آلي سنگين در نظر گرفت و لذا مدلهاي ترموديناميكي كه براي مطالعات تجمع مولكولي به كار مي رود، مي تواند براي مدلسازي رسوب آسفالتين هم به كار رود . معادله حالت تجمعي (AEOS) يكي از كارآمدترين مدلهايي است كه براي اين گونه مطالعات به كار مي رود . با اين حال، هر معادله حالتي براي اينكه بتواند درمورد آسفالتين به كار رود، بايد بهبود داده شود . در تئوري سيال تجمعي فرض مي شود كه ضريب تراكم پذيري از دو بخش فيزيكي و شيميايي تشكيل شده است . براي بخش فيزيكي مي توان از هر معادله حالتي استفاده كرد، مثلYu et al. ،PR ،MMM و غيره . در اين كار بخش شيميايي از تئوري " تجمعي به صورت خطي از بي نهايت مولكول " به دست مي آيد . اين تئوري هم مي تواند براي مواد خالص تجمعي به كار رود و
هم براي مخلوطهاي مواد تجمعي . بخش شيميايي به دست آمده در اين كار به همراه معادله PR به عنوان بخش فيزيكي براي محاسبات رسوب آسفالتين در سه مخزن كه داده هاي تجربي آنها موجود
بودند به كار رفته است . با استفاده از بي اثر بودن مقدار كم آسفالتين بر فاز بخار، و همچنين مايع LLE بودن آسفالتين رسوب كرده، كه فرضهاي قابل قبول و پركاربردي هستند، مي توان محاسبات
را براي پيدا كردن مقدار رسوب انجام داد . نتايج مدلسازي رسوب آسفالتين با اين روش با مدلسازيهايي كه توسط ويكتوروف و پن و همكاران انجام شده است مقايسه شده و نشان داده شده
است كه نتايج مدلسازي AEOS پيشنهاد شده، بهتر است .

http://www.mediafire.com/download/1bhp2f4jpvojx2r

آشنایی با پرسش‌هایی که هرگز نباید در مصاحبه شغلی پرسید

 

دانلود فایل pdf از درگاه پیکو فایل

http://s3.picofile.com/file/7449045585/%D8%A2%D8%B4%D9%86%D8%A7%DB%8C%DB%8C_%D8%A8%D8%A7_%D9%BE%D8%B1%D8%B3%D8%B4.pdf.html

برنامه تحلیل خرپا و قاب دو بعدی با قابلیت رسم شکل به زبان متلب+آموزش+حل دستی(جدید)

همراه با فایل pdf آموزشی و دو مثال با حل دستی جهت مقایسه نتایج

2DFRAME & 2DTRUSS BY TAHA.zip

http://www.iran-eng.com/attachment.php?attachmentid=176576&d=1382643205