فرایند احیای مستقیم به روش میدرکس

تولید آهن اسفنجی به روش احیا مستقیم(روش میدرکس)

امروزه یکی ازکارآمدترین فرآیندها برای تولید سنگ آهن گندله و تولید آهن اسفنجی مکانیزم احیای مستقیم به شیوه ی گازی می باشد. در این شیوه ,احیا کننده یک گاز طبیعی می باشد. به طور معمول این گاز , متان (CH4) در نظر گرفته می‌شود. (حدودا ۸۵ درصد گاز طبیعی از متان تشکیل شده است، به همین دلیل متان را با تقریب گاز طبیعی در نظر میگیرند). در مکانیزم احیای مستقیم گندله‌ها از سمت بالایی کوره به قسمت عمق منتقل می شوند. در این محدوده ی زمانی گاز احیا کننده نیز به طور هم زمان درون کوره پخش می‌شود.

همان گونه که ذکر شد گاز هیدروژن و مونواکسید کربن را ترکیب می کنند.البته این دو نوع گاز قبل از انتقال به کوره در واحد رفورمر، با شکسته و تجزیه شدن تهیه می‌شوند. گاز احیا کننده به طور نرمال به‌دلیل وجود جریان طبیعی سیال داغ (1000 درجه سانتی‌گراد)، به سمت بالا حرکت می کند.در حین این ترکیب با سقوط گندله‌ها درصد اکسیژن آن ها کاهش می یابد. محصول نهایی تولید شده آهن اسفنجی می شود.

بطور کلی فرایند احیای مستقیم برای یک سنگ آهن مطابق با شکل ذیل می باشد. ضمن آن که همواره قسمتی از گاز به سمت بالا صعود کرده و از درون کوره خارج می شود.در مرحله بعد از آن به عنوان سوخت دوباره استفاده می شود.علت آن داشتن مقدار زیادی از اکسید کربن و هیدروژن است. در ضمن آنکه میزانی از این گاز بازگشت داده شده است، این مقدار گاز می‌تواند برای اکسایش متان نیز مورد استفاده قرار گیرد.

فلوچارت احیا آهن

مزایا و معایب روش میدرکس در روش های احیای مستقیم

مزایای بسیار روش میدرکس باعث شده تا این روش در بین تولیدکنندگان آهن اسفنجی پر استفاده(در حدود 60 درصد) باشد. از آن به عنوان یک تکنولوژی یاد شود.

بدلیل این که سیستم سهولت بیشتر داشته باشد.همچنین بازدهی اسفنج تولید شده بالا باشد(درصد متالیزیشن 94 تا 96) . از طرف دیگر هزینه‌های مربوط به تعمیرات در این شیوه کاهش یابد.همچنین آن‌ را به بستری مناسب برای سرمایه‌گذاری تبدیل می کنند. نکته دیگر آن می باشد که اسفنج‌های تولیدشده توسط روش میدرکس یکنواختی بیشتری از جهات ترکیب شیمیایی دارا می باشند.

روش میدرکس با وجود تمامی مزایا و محاسنی که دارد بدیهی است که نقاط ضعفی نیز داشته باشد. از جمله معایب :آهن اسفنجی تولید شده در روش میدرکس سختی بیشتری نسبت به سایر روش‌ها دارد. این یعنی این روش در ابتدا به انرژی اولیه بسیاری نیز نیاز خواهد داشت. نکته مهم دیگر فرسایش بدنه کوره ی احیا در طی گذر زمان می باشد. البته این مورد تا حدودی رفع شده است.شیوه ی رفع هم توسط عایق بندی مناسب می باشد.

تلسکوپ جیمز وب

آینه اصلی تلسکوپ جیمز وب باز شد

تلسکوپ فضایی جیمز وب توانست با موفقیت آینه اصلی خود را باز کند و به مجموعه‌ ای از بازگشایی‌ های قطعات و استقرار قسمت‌ های مختلف خود که دو هفته طول کشید‌، پایان دهد.

 این تلسکوپ فضایی از دو پنل آینه اصلی در دو طرف خود بهره می‌برد که از آنها برای جمع‌آوری نور مادون قرمز از اجسام و اجرام واقع در کهکشان‌ها و سیارات دوردست استفاده می‌کند.

هر کدام از این دو بال آینه‌ای، از سه آینه شش ضلعی با روکشی از طلا تشکیل شده‌اند. هر کدام از این بال‌ها‌، سه بخش از ۱۸ تکه از ساختار کلی آینه را در بر می‌گیرند که قرار است در آینده نزدیک و با اتصال این بخش‌ها به هم، یک آینه صاف تشکیل شود. قطر آینه اصلی این تلسکوپ نیز برابر با ۴/ ۶ متر عنوان شده است.  تلسکوپ قدرتمند جیمز وب در روز کریسمس به فضا پرتاب شد.

از آنجا‌ که ابعاد آینه این تلسکوپ بزرگ‌تر از آن چیزی بود که روی موشک آریان جای گیرد‌، مهندسان ناسا بخش‌های مختلف آن را به صورت اوریگامی‌ و به گونه‌ای کنار هم قرار دادند تا بتوانند امکان انتقال آن به فضا را فراهم کنند.  بر اساس این طراحی که برای نخستین بار مورد استفاده قرار گرفت، تلسکوپ جیمز وب پس از رسیدن به فضا و طی فرآیندهایی جداگانه، بخش‌های مختلف خود را باز و مستقر می‌کند. این تلسکوپ چند روز قبل یکی از پیچیده‌ترین مراحل استقرار خود را که همان باز شدن کامل سپر خورشیدی بود، با موفقیت پشت سر گذاشت.

این سپر خورشیدی برای محافظت از جیمز وب در برابر نور خورشید و همچنین سرد نگه داشتن قطعات و بخش‌های مختلف آن استفاده می‌شود.  چیزی حدود دو هفته دیگر‌، جیمز وب به مقصد نهایی خود در اعماق فضا خواهد رسید. طبق گفته ناسا، احتمالا نخستین تصاویر از این تلسکوپ تابستان آینده به دست دانشمندان خواهد رسید.

اکسیژن زدایی و گوگرد زدایی در تولید فولاد

اکسیژن زدایی و گوگردزدایی

فولاد مذابی که از کوره فولادسازی بدست می آید حاوی مقادیر زیادی اکسیژن حل شده است. که باید پیش از ریخته گری فولاد. چه به صورت پیوسته (مداوم) و چه به صورت شمش، حذف گردد. اکسیژن زداهایی که معمولاً برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند، آلومینیوم و سیلیسیم (به شکل فروسیلیکون) هستند. حذف اکسیژن از فولاد را آرام سازی (Killing) می خوانند. و عبارتهای آرام شده با سیلیسیم یا آلومینیوم از اینجا آمده اند.

فولاد کاملاً آرام (Fully killed) فولادی است. که ترکیب شیمیایی و خواص نسبتاً همگنی دارد. و برای کربوره کردن یا آهنگری مورد استفاده قرار می گیرد. به فولاد نیمه آرام (Semi-killed) اکسیژن زدای کمتری نسبت به فولاد کاملاً آرام سازی اضافه می شود. و از این فرآیند برای فولادهای کم کرنب و کربن متوسط برای مصارف سازه ای استفاده می گردد. فرآیند اکسیژن زدایی در مورد برخی فولادها انجام نمی گردد. و اکسیژن باقی ماند در فولاد با کربن واکنش داده و ایجاد تخلخل (حفره های گازی). که در حقیقت گاز اکسید کربن (CO) است می کند.

این فولادهای نا آرام (Rimmed steel) دارای تغییرات زیادی در ترکیب شیمیایی هستند. به گونه ای که پیوست خارجی آنها شامل آهن خالص، کربن اندک و فسفر و گوگرد است. این عناصر با مقادیری بیش از مقدار متوسط، در مرکز شمش به ویژه نزدیک به سطح بالایی یافت می شوند. لبه هایی با خلوص بالاتر باعث می شود. این نوع فولاد برای تولید ورق های فولادی کم کربن با کیفیت مناسب سطحی، به کار رود.

فولادهای سر دار (Capped steel) بین فولادهای نا آرام و نیمه آرام قرار دارند. و برای تولید ورق، نوار، سیم و… با کربن بیش از 0/15 درصد مناسبند.

منشأ گوگرد موجود در فولاد، زغال سنگ است. که پس از تبدیل به کک به عنوان سوخت و احیاء کننده در کوره بلند کاربرد دارد. عموماً منگنز به فولاد اضافه می شود. تا سولفید منگنز بجای سولفید آهن (FeS) تشکیل گردد. زیرا سولفید آهن در نورد گرم ذوب شده و باعث ترد شدن فولاد. یا ایجاد شکنندگی داغ (Hot shortness) می شود. چون ناخالصی های سولفید منگنز باعث کاهش چقرمگی شکست (Fracture toughness) می شوند. در کوره های جدید از روشهای مختلفی برای گوگرد زدایی استفاده می گردد. به عنوان مثال تزریق مواد مانند کاربید کلسیم (CaC) یا سیلیسید کلسیم (CaSi2). به آهن مذاب یا فولاد به منظور حذف گوگرد به همین دلیل است. که بیشتر فولادهای مدرن مقادیر گوگرد کمتری نسبت به مقادیر مجازی چند دهه گذشته دارند.

تاریخچه تولید فولاد

تاریخچه:
تاریخ تمدن بشریت به شدت به توسعه فلزات و آلیاژها گره خورده است. آغاز عصر مس در حدود شش هزارسال پیش به عنوان آغاز تمدن بشریت شناخته می شود.بعد از این عصر ، اعصار برنز و بعد عصر آهن شروع شد.
در عصر آهن بشر هنرتولید آهن را توسط واکنشهای حالت جامد با استفاده از زغال آموخت.
محصول عمدتا ً شامل آهن خالص، اکسید آهن، ذرات کربن و سرباره می شد. بشر بعدها توانست سرباره را ازآهن خام جدا کند.

مولانا

سخت خوش است چشم تو و آن رخ گلفشان تو

دوش چه خورده‌ای دلا راست بگو به جان تو

فتنه گر است نام تو پرشکر است دام تو

باطرب است جام تو بانمک است نان تو

مرده اگر ببیندت فهم کند که سرخوشی

چند نهان کنی که می فاش کند نهان تو

بوی کباب می‌زند از دل پرفغان من

بوی شراب می‌زند از دم و از فغان تو

بهر خدا بیا بگو ور نه بهل مرا که تا

یک دو سخن به نایبی بردهم از زبان تو

خوبی جمله شاهدان مات شد و کساد شد

چون بنمود ذره‌ای خوبی بی‌کران تو

بازبدید چشم ما آنچ ندید چشم کس

بازرسید پیر ما بیخود و سرگران تو

هر نفسی بگوییم عقل تو کو چه شد تو را

عقل نماند بنده را در غم و امتحان تو

هر سحری چو ابر دی بارم اشک بر درت

پاک کنم به آستین اشک ز آستان تو

مشرق و مغرب ار روم ور سوی آسمان شوم

نیست نشان زندگی تا نرسد نشان تو

زاهد کشوری بدم صاحب منبری بدم

کرد قضا دل مرا عاشق و کف زنان تو

از می این جهانیان حق خدا نخورده‌ام

سخت خراب می‌شوم خائفم از گمان تو

صبر پرید از دلم عقل گریخت از سرم

تا به کجا کشد مرا مستی بی‌امان تو

شیر سیاه عشق تو می‌کند استخوان من

نی تو ضمان من بدی پس چه شد این ضمان تو

ای تبریز بازگو بهر خدا به شمس دین

کاین دو جهان حسد برد بر شرف جهان تو