فایلساز
فروشگاه فایلساز ، فروش فایل ارزان , فروش ارزان فایل, پروژه, پایان نامه, مقاله و ...فایلساز
فروشگاه فایلساز ، فروش فایل ارزان , فروش ارزان فایل, پروژه, پایان نامه, مقاله و ...تحقیق قنات
| دسته بندی | جغرافیا |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 301 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 54 |
مقدمه
تازه واردی کهج قدم به فلات ایران ، به مراکش و یاواحه های صحرا(شمال آفریقا) می گذارد با ردیفی از دهانه ها مواجه می شود که مناطق خشک کوهپایه ها را طی می کنند تا به نقطه ای سبز و خرم که همیشه یک روستا و گاه یک شهر است برسند. اگر کنجکاوی به خرج دهد و به بررسی ادامه دهد درخواهد یافت که این سوراخها ، دهانه چاههایی است که سطح زمین را به دهلیزهای زیرزمینی که آب را به روستا می برد و در سطح زمین جاری می سازد ، متصل می کند.
تعریف قنات
مجموعه ای از چند میله و یک کوره (یا کوره های) زیر زمینی که با شیبی کمتر از شیب سطح زمین، آب موجود در لایه (یا لا یه های) آبدار مناطق مرتفع زمین یا رودخانه ها یا مردابها و برکه ها رابه کمک نیروی ثقل و بدون کاربرد نیروی کشش و هیچ نوع انرژی الکتریکی یا حرارتی با جریان طبیعی جمع آوری میکند و به نقاط پست تر می رساند.به عبارت دیگر ،قنات را می توان نوعی زهکش زیر زمینی دانست که آب جمع آوری شده توسط این زهکش به سطح زمین آورده می شود و به مصرف آبیاری یا شرب می رسد.چاههای نیمه عمیق با کوره های شعاعی (کوره های شعاعی در چاهای نیمه عمیق معادل دستکها در قنوات است)،حالت خاصی از یک قنات بدون خشکه کار است،زیرا موتور پمپ کار خشکه کار را انجام می دهد.
تاریخچه
طبق نظر هانری گوبلو قنات در حدود 800 ق.م در شمال غربی ایران در مرکز ترکیه فعلی توسط معدنچیان برای استخراج آب معادن حفر گردید . این تکنیک کم کم مورد استفاده کشاورزان واقع شد و به سراسر فلات ایران گسترش یافت.در حدود 525 ق.م توسط ایرانیان به عمان و مسقط و شبه جزیره عربستان منتقل شد.حدود 500 ق.م توسط لشکرکشیهای ایرانیان این فن در مصر رواج یافت . با گسترش اسلام ، شمال آفریقا با قنات آشنا شد و قنات یافوگا در حدود 750 میلادی توسط مسلمین در شهر مادرید پایتخت اسپانیا دایر گردید. در سال 1520 اسپانیاییهاحفر قنات را در مکزیک آغاز کردند و از آنجا این تکنیک به لس آنجلس برده شد. در سال 1540 شهر پیکا در شیلی صاحب قنات گردید. گسترش قنات در شرق نیز قدمت طولانی دارد.
در بعضی از منابع اشکال متنوعی از قنات ترسیم شده است،گرچه نویسندگان این منابع در اصول و در به تصویر کشیدن مکانیسم قنات با هم توافق دارند،ولی در نام گذاری و تشریح اجزای آن سلیقه های گوناگونی را عرضه کرده اند.برش طولی یک قنات را در شکل زیر مشاهده می کنیم.این تصویر با استفاده از اشکال منابع فوق الذکر و تلفیق آنها با همدیگر به وجود آمده است.
قنات درگستره تاریخ
پژوهشگران بهاتفاق معتقدند که بهرهبرداری از قنات ابتدا در ایرانصورت گرفته و در دورهی هخامنشی توسط ایرانیان به عمان، یمن و شاخ آفریقا نیز راهیافت سپس مسلمانان آن را به اسپانیا بردند. مهمترین و قدیمیترین کاریزها در ایران،افغانستان و تاجیکستان وجود دارد. در حال حاضر در ٣٤ کشور جهان قنات وجود دارد ولیچهلهزار قنات فعال موجود در ایران چند برابر بیشتر از مجموع قناتها در سایر کشورهایجهان است. مهمترین قناتهای ایران در استانهای کویری خراسان، یزد، کرمان، مرکزی وفارس وجود دارد.
قنات یا کاریز یکی از شگفتانگیزترین کارهای دستهجمعی تاریخ بشریاست که برای رفع یکی از نیازهای مهم و حیاتی جوامع انسانی، یعنی آبرسانی به مناطقکم آب و تأمین آب شرب انسان، حیوان و زراعت و با کار گروهی و مدیریت و برنامهریزیبه وجود آمده است. این پدیدهی شگفتانگیز آبرسانی از دیرباز و از عصر آهن بهعنوانیکی از منابع تأمین آب شرب و کشاورزی در مناطقی که با خطرات خشکسالی در فلات ایرانروبهرو بودهاند، نقش کلیدی و مؤثری در نظام اقتصادی و حیات اجتماعی کشور داشته وموجب شکوفایی اقتصاد کشاورزی و ایجاد کار و فعالیتهای متعدد شهری و روستایی و باعثآرامش مردم بوده است. به گواه تاریخ، و کشفیات باستانشناسی این فنآوری مهم ازابتکارات ویژهی ایرانیان بوده و به تدریج، به سایر مناطق جهان، از جمله منطقهیاروپای غربی، شمال آفریقا، چین و حتی به بخشهایی از آمریکای جنوبی چون شیلی راهیافته است.
تاریخ قنات در ایران بهطور مشخص، به دورهی ایران باستان و ماقبلکتابت و به عصر آهن بر میگردد. تمدن پنجهزار سالهی شهر سوخته و تمدن هکمتانه و وجودقنات در این شهر دلیل روشنی بر ساخت قنات در دورهی ماقبل هخامنشی است. یکی ازقدیمیترین اسناد مکتوب شناخته شده که در آن به قنات اشاره شده، شرح هشتمین نبردسارگون دوم، (پادشاه آشور است که در سده هشتم قبل از میلاد میزیسته) علیه امپراطوریاوراتور در سال ٧١٤ قبل از میلاد مسیح است (محقق فرانسوی گوبلو به کمک یک لوح بزرگمسی که با خط میخی و به زبان آکادی نوشته شده، از آن مطلع شده است. این لوح، اکنوندر موزهی لوور پاریس موجود میباشد). سارگون از کوههای زاگرس میگذرد و به ناحیهایواقع در اطراف شهر اوهلو (مرند کنونی) در حدود ٦٠ کیلومتری شمال غرب تبریز در شمالدریاچهی ارومیه میرسد. او متوجه میشود که در این ناحیه رود وجود ندارد. معهذاناحیهای است که با آبیاری سبز و خرم شده، اما او از این امر تعجب نمیکند برای اینکه او در دشتهایی فرمانروایی کرده که چنین تکنیکها یا سیستمهایی از حداقل دو هزارسال پیش در آنها معمول بوده است اما آنچه که او را شگفتزده میکند، بیاطلاعی ازمنشاء این آبها بوده است. به طور قطع، سارگون موفق شد که قنات را ببیند. اما اینقناتها را چه کسانی ساختهاند؟ و چه کسی این تکنیک را به منطقه آورده است؟
بهاستناد کتیبهی سارگون، اورسای اول پادشاه همعصر او بوده که اولین قنات را احداثکرده است. بنابراین فرمانروای آشور، رواج این تکنیک را که به گفتهی او پدیدهای تازهبوده است، به اهالی اوراتور نسبت میدهد. از طرف دیگر در ناحیهی دریاچه وان (که درآن زمان جزء خاک ایران بوده) ناظری در آغاز قرن هشتم قبل از میلاد، به وجود ٢١ رشتهقنات اشاره کرده است. در کتابی تحت عنوان «ارمنستان در گذشته و حال» نوشتهی لهمان ـمورخ ١٩٢٥، آمده است که ابداع قنات به اوراتورها تعلق دارد و میدانیم که اهالیاوراتور، اعقاب بلافصل ارمنیها هستند.
برابرمطالب اوستایی و مطابق شاهنامهی فردوسی هوشنگ مخترع قنات بوده است و جم یا جمشیدمخترع لباس، تبر، شمشیر، بیل و ادوات کشاورزی است میدانیم که شاهان پیشدادی بر اساسداستانهای شفاهی تا دورهی زرتشت ادامه داشتند واین روایت ها تا زمان فردوسی در میانمردم نیز نقل میشدند این داستانهای شفاهی ریشهی هفت تا ده هزار سالهدارند.
اشغال فلات ایران از سوی مادها و پارسها با ایجاد شهرهای بزرگ و باشکوههمراه است مانند شهرهای اکباتان (همدان) و پاسارگاد پایتخت قدیمی امپراطور ماد کهاز سوی کوروش دوم بنیان گذاشته شد. همچنین تختجمشید که داریوش اول آن را در نزدیکیپاسارگاد به وجود آورد و به صورت پایتخت هخامنشیان درآمد. شهر راگس یا راجس (ری) درچند کیلومتری شهر ری کنونی یکی از پرجمعیتترین شهرها بود. تمامی این شهرها بااستفاده از سیستم قنات توانستد آب خود را تامین کنند و به حیات خود ادامه دهند زیرادر آن زمان رودها و یا چشمههایی بیش از امروز وجود نداشته است. اما به هر حالقدیمیترین قنات ثبتشده در تاریخ به سههزار سال پیش (٣٠ قرن قبل)، برمیگردد که درآذربایجان و ارمنستان حفر گردیده است. در پی آن، در دورهی داریوش کبیر (٤٨٦-٥٢١ ق. م) که اوج شکوفایی و اقدامات آبیاری و حفر کاریز در سرتاسر فلات ایران به شمارمیرود. قناتهای متعددی در قلمرو فلات ایران و در عمان و مصر حفر شده است. بر اساسکاوشهای باستانشناسی این باور وجود دارد که کاریزهای ایجاد شده درنواحی جنوبیخلیجفارس، خراسان، یزد و کرمان در دورهی هخامنشیان ساخته شده و قنوات قدیمی قم وبسیاری دیگر از مناطق ایران در عصر ساسانیان و قنوات تهران در دورهی صفویه وقاجاریه حفر شده است.
از مطالعهی کتب قدیم و آثار باستانی ایران پیمیبریم کهکندن کاریز و تعمیر آن و آبیاری و زراعت کاری مقدس محسوب میشده است. در وندیداد کهزرتشتیان آن را کتاب الهی میدانند و بعضی نیز آن را دایرةالمعارف فرهنگ باستانمحسوب میکنند چنین جملاتی وجود دارد:
سوگند یاد میکنم به جاری کردن آب خنک درخاک خشک (کاریز) و عمارت راه و سوگند یاد میکنم به زراعت و کاشتن درختمیوه.
آقای گوبلو، دانشمند فرانسوی که حدود بیست سال در ایران اقامت داشته و درزمینهی آب در ایران کار کرده است، این سیستم باستانی دستیابی به آب زیرزمینی راقابل مطالعه مییابد و بر این اساس وقتی به وطن خود (فرانسه) برمیگردد موضوع دکترایخود را قنات انتخاب میکند و با سفرهای متعدد به مناطق مختلف جهان و با استفاده از٥٣٤منبع علمی، تحقیقی، کتاب یا تز دکترای خود را تحت عنوان «قنات فنی برای دستیابیبه آب در ایران» مینویسد او در این نوشتهی خود ثابت میکند که قنات اختراع ایرانیاناست و دهها قرن هم قدمت دارد در حالی که چینیها فن قنات را تازه چند قرن پس ازایرانیان آموختهاند، گوبلو در کتاب خود که در سال ١٩٧٩ انتشار یافتهمینویسد:
همه چیز دال بر آن است که نخستین قناتها در محدودهی فرهنگی ایران ظاهرشدهاند و انگیزهی اصلی از حفر قنات، باور و فرهنگ یکجانشینی و توسعهی کشاورزی وآبادی بوده است به طوری که این صنعت در میان ترکهای شرقی و اعراب که فرهنگ کوچنشینیداشتهاند رونق نیافته است.
گوبلو دهها صفحه از کتاب خود را به بررسی صادر شدنفن قنات از ایران به دیگر کشورهای شرق و غرب و غیره اختصاص داده است اما برایجلوگیری از طولانیشدن مقاله فقط به ذکر نکات زیر که در واقع نتیجهگیری کوچکی ازنوشتههای مهم این دانشمند فرانسوی است اکتفا میشود: این دانشمند در نتیجهی سالهاتحقیق و نیز سفر به کشورهای مختلف و همچنین استفاده از صدها منبع، معتقد است کهخاستگاه اصلی قنات ناحیهی آذربایجان غربی ایران و ارمنستان فعلی در منطقهی معادنسرب این نواحی میباشد و این فن دستیابی به آب زیرزمینی، در محیط فرهنگی ایران دراوائل هزارهی اول قبل از میلاد مسیح، اختراح شد و سپس به سرعت در دیگر نقاط کشور ودر خارج از آن رواج یافت این فن دستیابی به آب زیرزمینی در سالهای ٨٠٠ قبل از میلادبه وسیلهی کشاورزان در داخل فلات ایران رواج پیدا کرد و از آنجا به سایر نقاط جهانگسترش یافت. به عنوان مثال حدود ٥٠٠ سال قبل از میلاد مسیح ایرانیان، آموزش فن حفرقنات را به مصر و حدود ٧٥٠ میلادی مسلمانان بنیامیه این فن را ازآنجا بهاسپانیا منتقل کردند و سپس از آنجا به مراکش منتقل شد و حدود سال ١٥٢٠ میلادی بهآمریکا به ویژه منطقهی لسآنجلس فعلی، انتقال یافت (به موجب بررسیها، آب لسآنجلسآمریکا ابتدا به وسیلهی قنات تأمین میشده است) و در سال ١٥٤٠ میلادی به ناحیهیپیکارد شیلی منتقل شده است. بررسیهای گوبلو ثابت میکند که سیستم قنات تازه در سال١٧٨٠یعنی در حدود ٢٢٥ سال قبل به چین شرقی (ناحیه تورفان) رسیده است.
تعریفیفنی از واژهی قنات
مجموعهای از چند میله و یک کوره (یا کورههای) زیرزمینی که باشیبی کمتر از شیب سطح زمین، آب موجود در لایه (یا لایههای) آبدار مناطق مرتفع زمینیا رودخانهها یا مردابها و برکهها را به کمک نیروی ثقل و بدون کاربرد نیروی کشش وهیچ نوع انرژی الکتریکی یا حرارتی با جریان طبیعی جمعآوری میکند و به نقاط پست ترمیرساند. به عبارت دیگر، قنات را میتوان نوعی زهکش زیرزمینی دانست که آب جمعآوریشدهتوسط این زهکش به سطح زمین آورده میشود و به مصرف آبیاری یا شرب میرسد.
چندنمونه از قناتهای ایران
در حال حاضر عمیقترین قنات ایران، قنات قصبهی گناباد استبا حدود ٣٤٠ متر عمق مادر چاه آن، و طولانیترین قنات در منطقهی یزد قرار دارد باطول ١٠٠ کیلومتر. قنات قصبهی گناباد پیشینهی تاریخی ٢٥٠٠ ساله دارد و بیش از دوهزار هکتار از اراضی کشاورزان این شهرستان را به صورت سنتی آبیاری میکند. در قناتقصبه با ٣٣١٣٣مترطول، ٣٤٠ مترعمق و ٤٧٠ حلقه چاه که در دوران هخامنشیان و یا قبل ازآن حفر شده است با یک محاسبهی سرانگشتی میتوان گفت ٥٦ هزار تن خاک و سنگ برای حفرمادر چاه و چاههای عمودی اتصالی و کانال افقی سراسری توسط کارگران و مقنیان جابهجاشده است و جابهجایی این حجم خاک بدون تردید کمتر از عظمت اهرام مصر نیست. قنات قصبهبه عنوان عمیقترین قنات دنیا، میراث فرهنگی و تمدنی عظیمی است و بدون شک یکی ازعجایب تمدن بشری به شمار میرود. قنات قصبه از نظر طولی (٦٠ کیلومتر) دومین قناتایران بعد از قنات زارچ یزد محسوب میشود و پرآب ترین قنات منطقهی کویریاست.
پرآبترین قنات ایران، قنات اکبرآباد فسا است و قدیمیترین قناتایران، قنات
فهرست
- مقدمه
- تعریف قنات
- تاریخچه
- قنات درگستره تاریخ
- تعریفیفنی از واژهی قنات
- چندنمونه از قناتهای ایران
- ساختمان های مرتبط با قنات
- پایاب
- قنات یا قنوات
- مشخصات قنات
- آغاز قنات
- حفر قنات
- طول و عمق قنات
- ویژگیهای قنات
- معایب قنات
- طرز حفر قنات
- قنات در افسانه‌های ایرانی
- قنات در امپراطوری هخامنشی
- مزایای عمده قنوات
- ضرورت‌ها و مستندات قانونی حفظ و احیاء قنوات کشور
- طرح احیاء و مرمت قنوات کشور
- طرح ملی ساماندهی قنوات کشور
- تقسیم بندی قنات از نظر فنی
- انواع قنات از جهت نحوه بهره برداری
- انواع قنات از جهت مالکیت
- واژه شناسیقنات
- اسامی معادل قنات
- ابزار و وسایل جهت حفر قنات
- قنات و صنعت گردشگری
- شمای قنات
- کاربردهای گوناگون قنات و کاریز در ایران و جهان
- منابع
فرآیند تولید سیمان
| دسته بندی | عمران |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 35 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 32 |
فرآیند تولید سیمان
فهرست
|
عنوان |
صفحه |
|
مقدمه |
1 |
|
مواداولیه مورد نیاز و روش استخراج آن |
2 |
|
معدن سنگ آهک |
3 |
|
معدن خاک |
3 |
|
آسیابهای سنگ و خاک |
3 |
|
انبار خاک |
4 |
|
آسیاب مواد خام |
5 |
|
آسیابهای گلوله ای |
5 |
|
آسیاب غلطکی |
5 |
|
سیلوهای مواد خام |
6 |
|
پیش گرمکن |
7 |
|
کوره |
7 |
|
کیلینکر |
8 |
|
آسیاب سیمان |
9 |
|
بارگیرخانه |
11 |
|
آشنایی با سیمان |
12 |
|
نقش مواد تشکیل دهنده در سیمان |
12 |
|
ویژگی های سیمان پرتلند |
15 |
|
انواع سیمان |
18 |
|
ضد سولفاته کردن سیمان |
23 |
|
تفاوت سیمان سفید و معمولی |
23 |
|
سیمان های رنگی |
23 |
|
آزمایشگاه فیزیک و شمی سیمان |
25 |
مقدمه
قبل از شناخته شدن سیمان ، از ملاتهای آهکی برای کارهای ساختمانی استفاده می گردید ، ولی بعد از شناخت خواص سیمان و طریقه تولید آن ، این کالا به میزان وسیعی جایگزین آهک گردید.
سیمان ، پودری است نرم و جاذب آب که باعث چسبندگی خرده سنگها به یکدیگر شده و ماده ای است از ترکیبات پخته وگداخته شده اکسید کلسیم با اکسیدهای سیلیسیم ، آلومینیوم و آهن که ملات این ماده به مرور در مجاورت هوا یا در زیر آب سخت شده و با حفظ ثبات حجم ، مقاومت خود را در زیر آب نگه می دارد. این ماده در فاصله 28 روز به حداقل مقاومت مجاز ، یعنی 250 کیلو گرم بر سانتی متر مربع می رسد.
امروزه در جهان متناسب با تنوع نیازها ، سیمانهائی با خواص فیزیکی و شیمیائی مختلف تولید می گردد که هر کدام کاربردهای مشخصی را دارا می باشد.
احتمالاً رومیها نخستین کسانی بودند که بتن را بکار بردند آنان بتن را که بر اساس سیمان ساخته می شد ، بعنوان مواد هیدرولیکی ، یعنی موادی که در آب سخت می شد ، بکار می بردند. این خاصیت بتن وخواص دیگر آن ضمن گیرش در آب ، سبب استفاده روز افزون این ماده ساختمانی گشته است. سالها سیمان ساخت رومیها بکار می رفت تا اینکه یکنفر بنای انگلیسی بنام (جوزف اسپدین) موفق به پیدا کردن سیمان پرتلند در سال 1824 میلادی گردید سیمان پرتلند ، سیمانی است که از مخلوط کردن مواد آهکی ورسی یا هر ماده دارای اکسیدهای سیلیسی و آلومینیومی و آهنی وپختن آنها تا مرحله تولید کلینکر بدست می آید.
بر اساس مشخصات استاندارد انگلیس (BS) و آمریکا (ASTM) قبل از آسیاب مقداری سنگ گچ به کلینکر افزوده می شود ، تا از گیرش سریع آن جلوگیری نماید.
مواد اولیه مورد نیاز و روش استخراج آن
ترکیباتی از سنگ آهک و خاک رس (مارل) ، مواد اولیه اصلی سیمان را تشکیل میدهند . استخراج سنگ آهک ، بطور معمول در معادن رو باز با استفاده از دریلهای چالزنی و ایجاد حفره صورت می گیرد.
بر حسب نوع سنگ و روش کار ، مواردی از قبیل عمق ، قطر و فاصله چالها و حفره ها تعیین شده و اقدام به حفاری می شود.
پس از آماده شدن چال ها ، با خرج گذاری مواد منفجره و اتصال آنها بوسیله چاشنی و کابلهای الکتریکی ، با استفاده از دستگاه انفجار (مینیاتور) با ولتاژ معین ، انفجار صورت می گیرد.
بر حسب موقعیت ، مخلوط طبیعی سنگ آهک و خاک رس و مواد معدنی دیگری مثل سنگ آهن و سنگ سیلیس ، به مقدار معینی برای ساختن انواع سیمان به کار می رود.
معدن سنگ آهک
این معدن دارای موادی آهکی است که دارای املاحی از سنگ آهک ، سیلیس ، اکسید آلومینیوم ، اکسید منیزیم و غیره می باشد.
معدن خاک
معدن خاک نیز به صورت رو باز بهره برداری میشود و استخراج آن با استفاده از ماشین آلات راهسازی همانند لودر ، بلدوزر و ... و بدون ایجاد انفجار صورت می گیرد.
گزارش کار کارخانه سیمان زاوه-تربت
| دسته بندی | مکانیک |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 39534 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 40 |
این فایل گزارش کار کارآموزی مربوط به کارخانه سیمان زاوهتربت است که علاوه بر دوستانی که به رشته تحصیلی شون مرتبط است به عزیزانی که علاقه مند به نحوه کار کارخانه و دستگاهها و قسمت های مختلف کارخانه سیمان هستند شدیدا پیشنهاد میکنم
تحقیق بررسی کوره های قوس الکتریکی و القائی
| دسته بندی | ساخت و تولید |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 93 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 40 |
تحقیق بررسی کوره های قوس الکتریکی و القائی در 40 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه
امروزه یکی از اساسی ترین پایه های اقتصادی و اجتماعی کشورهای جهان را صنایع آهن و فولاد تشکیل می دهد و این به سبب نیاز مبرمی است که انسان جهت پیشبرد، مفاصد خود در زندگی دارد. با نگاه اجمالی به کارایی این عنصر حیاتی، می توان به نقش سازنده آن پی برد. زیرا علاوه برکارکرد آن درامر ساختمان سازی، پل سازی و غیره یکی از کالاهای اساسی در صنایع اتومبیل سازی، کشتی سازی و لکوموتیو سازی است و به صورت آلیاژ های مختلف، اساس تکنولوژی ماشین آلات را تشکیل می دهد. که آهن و فولاد به روش های مختلفی تهیه و تولید می شدند ما دراین تحقیق روش تهیه بوسیله کوره بلند را از ابتدا مورد بررسی قرار می دهیم.
آهن عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد.
تاریخچه آهن (Fe)
اولین نشانه های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان برمی گردد که تقریباً 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه وزیور آلات می ساختند. از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب (فقدان نیکل، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می کند) دربین النهرین، آسیای صغیر و مصر به چشم می خورد؛ اما ظاهراً تنها در تشریفات از آهن استفاده می شد و آهن فلزی گرانبها حتی با ارزش تر از طلا به حساب می آمد.
براساس تعداد از منابع آهن، به عنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید میشود مثل آهن اسفنجی – و به وسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد درخاورمیانه بطور روز افزون ا زاین فلز استفاده می شد، اما جایگزین کاربرد برنز درآن زمان نشد. تیرآهنی متعلق به عنصر آهن سوند در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع درتبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم دراین جابجائی آغاز ناگهانی تکنولوژی های پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و درنقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصرآهن را به وجود آورد. همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز، فرآیند کربوریزاسیون کشف شدکه به وسیله آن به آهن موجود درآن زمان کربن اضافه می کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقدار ی کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش کاری جدا نموده و محتوی کربن را اکسیده می کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.
مردم خاورمیانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم درلایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محکم تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلاً کاربرد داشت محکمتر و مقاوم تر بود. در چین نیز اولین بار آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم درشمال شرقی نزدیک xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد به دست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می کردند.
درسالهای آخر پادشاهی سلسله ژو (حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کوره های بلندی که توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت، موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینی ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k1470-1420 حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می آید که آلیاژی با 96.5% آهن و 53.5% کربن است. این محصول محکم را می توان به شکلهای ریز و ظریفی درآورد. اما برای استفاده، بسیار شکننده می باشند، مگر آنکه بیشتر کربن آنرا از بین ببرند.
از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن درچین به شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرارگرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین (حدود 221 قبل از میلاد) عظمت چین را واقعاً تحت تأثیر قرار ندارد.
توسعه چدن در اروپا عقب افتاد، چون کوره های ذوب در اروپا فقط توانایی K1000 را داشت، دربخش زیادی از قرون وسطی دراروپای غربی آهن اسفنجی به آهن نرم بدست می آورند. تعدادی از قالب گیریهای آهن دراروپا بین سالهای 1150 و 1350 بعد از میلاد در دو منطقه درسوئد به نامهای Lappyttan و Vinarhyttan انجام شد.
دانشمندان می پندارند شاید این روش بعد از این دو مکان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیلی محکمی برای اثبات این قضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم درهر رویدادی یک بازار برای کالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلوله های توپ چدنی .
درآغاز برای ذوب آهن از زغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل کاهنده استفاده می شد. درقرن 18 در انگلستان تامین کنندگان چوب کم شدند و از زغال سنگ که یک سوخت فسیلی است، بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیله abraham darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.
پیدایش :
آهن یکی از رایج ترین عناصر زمین است که تقریباً 5% پوسته زمین را تشکیل میدهد. آهن از سنگ معند هماتیت که عمدتاً fe2o3 می باشد. استخراج می گردد. این فلز را بوسیله روش کاهش یا کربن که عنصری واکنش پذیرتر است جدا می کنند. این عمل درکوره بلند دردمای تقریباً 2000 درجه سانتی گراد انجام می پذیرد.
درسال 2000، تقریباً 1100 میلیون تن سنگ معدن آهن رشد ارزش تجاری تقریباً 25 میلیارد دلار آمریکا استخراج شد. درحالیکه استخراج سنگ معدن آهن در48 کشور صورت می گیرد، چین،برزیل، استرالیا، روسیه و هند با تولید 70% سنگ آهن جهان پنج کشور بزرگ تولید کنندگان آن به حساب می آیند. برای تولید تقریباً 573 میلیون تن آن خام 1100 میلیون تن سنگ آهن مورد نیاز است.
·روش کوره باز (با روش مارتن):
دراین روش برای جداکردن ناخالصی های موجود در چدن، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی هایی مانند کربن، گوگرد و غیره) استفاده می شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می شود که پوشش جدار داخلی آن از CaO , MgO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می شود. زمان عملکرد این کوره طولانی تر از روش بسم است. از این نظر می توان بادقت بیشتری عمل حذف ناخالصی ها را کنترل کرد و در هر نتیجه محصول مرغوب تری به دست آورد.
·روش الکتریکی:
از این روش در تهیه فولادهای ویژه ای که برای مصارف علمی و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می شود که درکوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می گیرد. از ویژگی های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد و دما را می توان نسبت به دو روش قبلی بالاتر برد.
این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره بار به دست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر، به کار می رود. برای این کار مقدار محاسبه شده ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می دهند. دراین روش، برای این کار مقدار محاسبه شده ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر، درکوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می دهند. دراین روش، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده ای آلیاژ فروسیلسیم (آلیاژ آهن و سیلسیم ) اضافه می کنند.
انواع فولاد و کاربرد آنها
از نظر محتوای کربن، فولاد به سه نوع تقسیم میشود:
·فولاد نرم : این نوع فولاد کمتر از 2/0 درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره، سم خاردار و چرخ دنده ساعت و ... بکار می رود.
·فولاد متوسط: این فولاد بین 2/0 تا 6/0 درصد کربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می شود.
·فولاد سخت: فولاد سخت بین 6/0 تا 6/1 درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی، تیر، وسایل جراحی، مته و .... بکار می رود.
از فولادی که تا 2/0 درصد کربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده می شود. فولاد متوسط 2/0 تا 6/0 درصد کربن دارد و آنرا برای ساختن ریل، دیگ بخار و قطعات ساختمانی به کار می برند، فولادی که 6/0 تا 5/1 درصد کربن دارد سخت است و از آن برای ساختن ابزار آلات، فنر و کارد و چنگال استفاده می شود.
تبدیل آهن به فولاد آلیاژی
آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم، کروم، تیتانیم، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. دردمای زیاد، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کابید آهن (Fe3C) به نام «سمنیت» تشکیل می دهند، این واکنش، برگشت پذیر و گرماگیر است :
·Fe3Cگرما 3Fe+ C+
هرگاه فولادی که دارای سمنتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن، جابجا شده، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می شود،کربن عمدتاً به شکل سمانتیت باقی می ماند. تجزیه سمنتیت در دمای معمولی به اندازه ای کند است که عملا انجام نمی گیرد.
فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت تر و خیلی شکننده تر است. درهر یک از این دو نوع فولاد ، مقدار کربن را می توان درمحدوده نستباً وسیعی تنظیم کرد. همچنین، می توان مقدارکل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد ولیکن سطح آن در بستری از کربن حرارت می دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و برسختی آن افزوده شود.
تحقیق کوره قوس الکتریکی (Electric Arc Furnace (EAF
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | pptx |
| حجم فایل | 1617 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 45 |
این محصول تحقیق بسیار کاملی در مورد کوره قوس الکتریکی و یا (Electric Arc Furnace (EAF می باشد