از نظر تاریخی، آهن آلات با روش انفجار داغ یا بعداً کوره آنتراسیت تولید می شد. در هر صورت، فعالیت اساسی در ساخت آهن آلات شامل یک کارگر بود که دستههای کوچکی از آهن و خاکستر را هم میزد تا آهن از سرباره جدا شود. این کار که «پدلینگ» نامیده میشود، کار بسیار ماهرانهای بود، اما در عین حال داغ، سخت و خطرناک بود. این نیاز به تجربه زیادی و همچنین یک قانون اساسی دلچسب داشت. پادلرها مغرور، مستقل و با دستمزد بالا بودند.
پادلرها اولین اتحادیه کارگری در صنعت آهن و فولاد، پسران ولکان را در سال 1858 در پیتسبورگ تأسیس کردند. در سال 1876، این اتحادیه با سه سازمان کارگری دیگر ادغام شد و انجمن ادغام شده کارگران آهن آلات و فولاد را تشکیل داد. این اتحادیه ای بود که اندرو کارنگی در اعتصاب هومستد در سال 1892 شکست داد، و اتحادیه را تا دهه 1930 اساساً سازماندهی نشده و اتحادیه را در هم شکست.
ویلیام اس پرتزر
استخراج
1 بسیاری از سنگ آهن جهان از طریق معدن روباز استخراج می شود که در آن آهن خالص فلزی نرم و سفید مایل به خاکستری است. اگرچه آهن یک عنصر رایج است، آهن خالص تقریباً هرگز در طبیعت یافت نمی شود. مواد معدنی نزدیک به سطح زمین که بیشترین میزان آهن را دارند به عنوان سنگ آهن شناخته می شوند و به صورت تجاری استخراج می شوند.
آهن خالص فلزی نرم و سفید مایل به خاکستری است. اگرچه آهن یک عنصر رایج است، آهن خالص تقریباً هرگز در طبیعت یافت نمی شود. مواد معدنی نزدیک به سطح زمین که بیشترین میزان آهن را دارند به عنوان سنگ آهن شناخته می شوند و به صورت تجاری استخراج می شوند.
سطح زمین توسط ماشین های سنگین، اغلب در یک منطقه بسیار بزرگ، برداشته می شود تا سنگ معدن زیر آن آشکار شود. در مواردی که برداشتن سطح مقرون به صرفه نیست، شفتهایی در زمین حفر میشوند و تونلهای جانبی برای دنبال کردن لایه سنگ معدن وجود دارد.
پالایش
2 سنگ معدن استخراج شده خرد و مرتب می شود. بهترین عیار سنگ معدن حاوی بیش از 60 درصد آهن است. عیارهای کمتر برای حذف آلاینده های مختلف قبل از ارسال سنگ معدن به کوره بلند، تصفیه یا تصفیه می شوند. در مجموع، این روشهای پالایش، بهینهسازی نامیده میشوند و شامل خرد کردن بیشتر، شستشو با آب برای شناور کردن ماسه و خاک رس، جداسازی مغناطیسی، گلولهسازی و تف جوشی میشوند. از آنجایی که تعداد بیشتری از ذخایر شناخته شده سنگ معدن با محتوای آهن بالا در جهان کاهش می یابد، این تکنیک های پالایش اهمیت فزاینده ای پیدا کرده اند.
3 سپس سنگ معدن تصفیه شده در قطارها یا کشتی ها بارگیری شده و به محل کوره بلند منتقل می شود.
تولید
روند
شارژ کوره بلند
1 پس از فرآوری، سنگ معدن با سنگ معدن دیگر مخلوط شده و به کوره بلند می رود. کوره بلند یک سازه برجی شکل است که از فولاد ساخته شده و با آجرهای نسوز یا مقاوم در برابر حرارت روکش شده است. مخلوط مواد خام یا شارژ در بالای کوره بلند وارد می شود. در انتهای کوره، هوای بسیار گرم از طریق نازل هایی به نام tuye'res دمیده یا منفجر می شود. کک در حضور هوای گرم می سوزد. اکسیژن موجود در هوا با کربن موجود در کک واکنش داده و مونوکسید کربن تشکیل می دهد. مونوکسید کربن آهن با سنگ آهن واکنش داده و دی اکسید کربن و آهن خالص را تشکیل می دهد.
جدا کردن آهن از سرباره
2 آهن ذوب شده به ته کوره فرو می رود. سنگ آهک با سنگ و سایر ناخالصی های موجود در سنگ معدن ترکیب می شود و سرباره ای را تشکیل می دهد که سبک تر از آهن است و در بالای آن شناور می شود. با کاهش حجم شارژ، مقدار بیشتری به طور مداوم در بالای کوره اضافه می شود. آهن و سرباره به طور جداگانه از کف کوره خارج می شوند. آهن ذوب شده ممکن است به فرآیند آلیاژسازی بیشتر برود یا ممکن است به شمش هایی به نام خوک ریخته شود. سرباره برای دفع می برد.
درمان گازها
3 گازهای داغ تولید شده در واکنش های شیمیایی در قسمت بالا کشیده می شوند و به یک کارخانه تمیز کردن گاز هدایت می شوند و در آنجا تمیز می شوند یا تمیز می شوند و دوباره به کوره فرستاده می شوند. مونوکسید کربن باقی مانده، به ویژه، برای واکنش های شیمیایی در حال انجام در کوره مفید است.
کوره بلند معمولاً چندین سال شبانه روز کار می کند. در نهایت پوشش آجری شروع به فرو ریختن می کند و سپس کوره برای تعمیر و نگهداری خاموش می شود.
کنترل کیفیت
عملیات کوره بلند بسیار ابزار دقیق است و به طور مداوم نظارت می شود. زمان و دما بررسی و ثبت می شود. محتوای شیمیایی سنگهای آهن دریافتی از معادن مختلف بررسی میشود و سنگ معدن با سایر سنگآهن مخلوط میشود تا بار مورد نظر حاصل شود. از هر بار ریختن نمونه ها گرفته می شود و از نظر محتوای شیمیایی و خواص مکانیکی مانند استحکام و سختی بررسی می شود.
محصولات جانبی/ضایعات
بسیاری از اثرات زیست محیطی ممکن از صنعت آهن وجود دارد. اولین و واضح ترین فرآیند استخراج روباز است. زمین های عظیم به صخره خالی شده است. امروزه، سایتهای معدنی فرسوده معمولاً بهعنوان محل دفن زباله استفاده میشوند، سپس روی آن پوشانده شده و محوطهسازی میشوند. برخی از این محلهای دفن زباله، خود به معضلات زیستمحیطی تبدیل میشوند، زیرا در گذشتهی نه چندان دور، برخی برای دفع مواد بسیار سمی که به خاک و آب میشویند، مورد استفاده قرار میگرفتند.
فرآیند استخراج آهن از سنگ معدن، مقادیر زیادی گازهای سمی و خورنده تولید می کند. در عمل، این گازها تمیز و بازیافت می شوند. با این حال، به ناچار مقدار کمی از گازهای سمی به جو فرار می کنند.
محصول جانبی تصفیه آهن سرباره است که در مقادیر زیادی تولید می شود. این ماده تا حد زیادی بی اثر است، اما همچنان باید در محل های دفن زباله دفع شود.
آهن آلات سازی مقادیر زیادی زغال سنگ مصرف میکند. زغال سنگ به طور مستقیم استفاده نمی شود، اما ابتدا به کک که از کربن تقریبا خالص تشکیل شده است، تبدیل می شود. بسیاری از محصولات جانبی شیمیایی کک سازی تقریباً همگی سمی هستند، اما از نظر تجاری نیز مفید هستند. این محصولات شامل آمونیاک است که در تعداد زیادی از محصولات استفاده می شود. فنل که برای ساخت پلاستیک، روغن های برش و ضد عفونی کننده استفاده می شود. کرزول ها که به علف کش ها، آفت کش ها، داروها و مواد شیمیایی عکاسی وارد می شوند. و تولوئن، که جزء بسیاری از محصولات شیمیایی پیچیده مانند حلال ها و مواد منفجره است.
ضایعات آهن آلات و فولاد - به شکل ماشینهای قدیمی، لوازم خانگی و حتی ساختمانهای فولادی کامل - نیز یک نگرانی زیستمحیطی هستند. با این حال، بیشتر این مواد بازیافت می شوند، زیرا ضایعات فولاد یک منبع ضروری در فولادسازی است. ضایعاتی که بازیافت نمی شوند در نهایت به اکسید آهن یا زنگ تبدیل می شوند و به زمین باز می گردند.
http://metalino.parsiblog.com/Posts/4/%d8%b5%d9%81%d8%ad%d8%a7%d8%aa+%d8%a2%d9%87%d9%86+%d8%a2%d9%84%d8%a7%d8%aa+%d9%85%d8%b9%d9%85%d9%88%d9%84%d9%8a/
:: بازدید از این مطلب : 150
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0