الحديد والفولاذ ...معلومات مفيدة...

[العندليب المصرى]

الف شكر على الموضوع الجامد دة

 

[شريف الشنهوري]

انواع المحولات

4-1-1-2- المحــولات :
بعد انتاج الحديد الغفل يتم التعامل معه بالتكنولوجيات الاتيه والتى تستخدم لصناعة الصلب
1- محول بسمر القاعدي 2- محول بسمر الحامضي
3- المحول الأكسجيني 4- الفرن المفتوح
5- الفرن الكهربي
وهذه الطرق لا تحل واحدة منها محل أخري لأن كل طريقة لها منظومات مساعدة مختلفة وتتعامل في مواد خام بنسب مختلفة وتستخدم مصادر مختلفة للطاقة وتخضع اقتصادياتها لعوامل مختلفة
1- محول بسمر القاعدي :
هذه الطريقة تسمي أيضا طريقة توماس وتعمل مصانع صلب بسمر القاعدية في اتصال وثيق بصنع الحديد في الأفران العالية بحيث يبقي معدن الفرن العالي منصهراَ في البوتقة عندما يصل إلي فرن بسمر
وهذه البوتقة تكون مقفلة من جميع الجوانب لمنع الفقد الشديد في الحرارة أثناء النقل ثم تفرغ البوتقة حمولتها في خلاط ونلاحظ أن الخلاط هو عبارة عن فرن اسطواني كبير يحتفظ بالحديد المنصهر الوارد من الفرن العالي ويتم فيه تجنيس هذا الحديد وضبط تركيبه الكيميائي ليناسب المحول ويتم نقل هذا الخلاط بواسطة عربة الخلاط وهي عبارة عن خزان متحرك وتنتقل بعد تسلمها الحديد من الفرن العالي الي مصنع الصلب وبعد فصل القاطرة الديزل تثبت العربة في وضعها وتدار حول محورها لسكب الحديد المنصهر في بوتقة الشحن وهي في الحفرة ثم ترفع البوتقة وتفرغ بواسطة رافعه في أحد المحولات المرصوصة في صف واحد منها بجوار الاخر .
وصف المحول :
المحول عبارة عن وعاء كبير و يمكن إمالة محول بسمر بحركة سريعة لصب المعدن أو بحركة بطيئة للتخلص من الخبث وبطانة الفرن وقاعه من الدولوميت المحمص الذي يمكنه أن يتحمل درجة حراراة صنع الصلب دون أن يبلي بسرعة وأن يسمح بإضافة الجير للشحنة لتكوين خبث كلسي يمتص الفوسفور من الحديد ويصل الهواء المضغوط إلي المحول خلال أحد كرسي المحول إلي أنبوب في الحيز الذي يقع تحت سدادة فتحة قاع المحول .
يدار المحول لأسفل للوضع الأفقي حتي يكون المعدن الساخن الذي يشحن في المحول بعيدا عن الودنات التي في قاع المحول ولا يسدها وعندما يدار المحول حول محوره إلي الوضع الرأسي يفتح علي تيار الهواء الذي يندفع بشدة وبصوت عالي داخل الفرن مشعاَ حزمة هائلة من اللهب والدخان من فوهة المحول ونافثاَ رذاذاَ من شرر مكون من حبيبات من الخبث والحديد تتساقط علي جدار المدخنة.
وأول العناصر التي تتأكسد هي السليكون والمنجنيز وبعد ذلك الكربون والفوسفور وتستمر النفخة حوالي 15 دقيقة وبعد ذلك يدار المحول ثانية للوضع الأفقي ويتم قلب الخبث في عربة خبث تحت المحول.
وتبعاَ لتركيب الصلب المطلوب إنتاجه تضاف كمية محدودة من السبائك الحديدية الغنية بالمنجنيز أو الكربون أو الفرومنجنيز ويكون قد سبق تسخينها أو صهرها في فرن خاص وذلك لتحقيق النسبة المطلوبة من الكربون في الصلب وتتم الاضافة بواسطة بوتقة معلقة من رافعة, ويستمر النفخ بعد ذلك لفترة قصيرة قبل أن يصب الصلب في بوتقة محمولة علي عربة
.وتوجد منظومة من الأقماع والقنوات لتغذية المحول بمساعدات الصهر(flux) والخام والخردة. وعملية التنقية في صنع الصلب أي التخلص من الكربون بواسطة الأكسجين الذي في الهواء لا تقف عندما يصب الصلب في البوتقة لأنه حتي في القالب يحدث تفاعل نشط إلي أن يتجمد الصلب وذلك بسبب كمية الأكسجين الكبيرة التي تنصهر في المعدن أثناء عملية النفخ في المحول وبسبب أول أكسيد الكربون المتصاعد الناتج من تفاعل غليان الصلب لذا يلزم عامل مزيل للأكسدة (deoxidation) غالباَ مايكون الألمونيوم لأنه قادر علي تقييد الأكسجين
2- محول بسمرالحامضي:
تجهز مصانع الصلب بطريقة بسمر الحامضية بالطريقة نفسها مثل مصانع الصلب بطريقة بسمر القاعدية والفرق الوحيد هو أن بطانة المحولات فيها حامضية وليست قاعدية وهي تتكون من كوارتز مسحوق أوحجر رملي مع إضافة طفلة بكمية قليلة وبطانة قاع المحول مجففة فقط وليست محمصة كما هو الحال في المحولات القاعدية.

و يستخدم في هذه الطريقة حديد غفل يحتوي علي نسبة صغيره من الفوسفور في المحولات الحامضية البطانة

​

3- الفرن المفتوح :

ظل الفرن المفتوح أكثر من نصف قرن الوسيلة المتميزة للإنتاج الكبير للصلب وحتي الستينات من القرن الماضي كان الفرن المفتوح مستعملا بكثرة لانتاج الأنواع العادية من الصلب الا أن استخدامه قل الان .

خصائص الفرن المفتوح :
يستخدم الفرن المفتوح في صنع الصلب من الخردة أساساَ ونظرياَ يمكن أن يستخدم الفرن المفتوح إما حديد الفرن العالي بمفرده أو خردة الصلب بمفردها إلا أن معظم الأفران تصمم لتستخدم الاثنين معا بنسبة واحدة تقريبا َ
وهذه النسبة تخضع لعوامل اقتصادية مثل سعر الخردة أو مدي توفر الحديد من الأفران العالية .
ويحتاج الأمر لتكسير القطع الكبيرة من خردة الحديد والصلب لتدخل من أبواب الفرن المفتوح
ويستعمل لذلك روافع خاصة ترفع كور الصلب 8إلي10 طن بواسطة مغناطيس وتسقطها علي هذه القطع
وتستخدم آلات الكبس كهربائية أو هيدروليكية لكبس الخردة ليمكن شحنها بسهولة في الفرن، الأفران المفتوحة تبني بأحجام مختلفة تتراوح سعتها بين 10ــ500 طن وتحتوي المصانع الكبيرة علي عدد من هذه الأفران الهائلة
وتكون الأفران المفتوحه ثابتة كقاعدة عامة إلا أنها قد تكون محمولة حتي يمكن إمالتها والأفران التي تحرق الغاز لها فتحات في طرفيها لدخول هواء وغاز الإحتراق لتوليد اللهب الذي يسخن أو يصهر في الشحنة المعدنية وتخرج غازات الاحتراق بعض حرارتها أو كلها في غرف الإسترجاع .
في حالة تشغيل مصانع الصلب المرتبطة بفرن عالى أو معمل كوك يستخدم غاز فرن الكوك مخلوطاَ بغاز الفرن العالي كما يمكن استخدام الغاز الطبيعي عند وجوده ويعتبر الغاز الطبيعي أرخص وقود للفرن المفتوح بالنسبة لقيمته الحرارية كما يفضل أن يحترق زيت الوقود أحياناَ مع غاز الكوك أو الغاز الطبيعي
وعندما تتقدم عملية التنقية في الفرن تقدماَ كافيا يضاف المنجنيز أو الكربون واذا كان المراد صنع أنواع من الصلب الخاص ذات تركيب معين تضاف مواد أخري مثل النيكل والكروم أو سبائكهما
وتكاد تكون جميع الأفران المفتوحة قد حولت لتستخدم الأكسجين لرفع درجة الحرارة وتعجيل الصهر .
وتوجد طريقتان مستخدمتان لهذا الغرض
الأولي : يحل فيها الأكسجين النقي جزئياَ محل هواء الإحتراق وهذا يؤدي إلي الحصول علي درجات حراراة إحتراق أعلي وفي الوقت نفسه تقليل كل من حجم غاز العادم والفقد في الحرارة الأمر الذي يحقق غرضين :
1-إنخفاض معدل استهلاك الوقود
2- زيادة سعة الفرن
الثانية: هي نفخ الأكسجين خلال مزارق مباشرة في حمام المعدن لتعجيل معدل التنقية وهي احتراق الكربون وبذلك يمكن تقصير فترات الصهر بدرجة محسوسة .

تشغيل الفرن المفتوح:
توجد متغيرات كثيرة تؤثر على تشغيل الفرن المفتوح أبرزها نسبة الحديد الغفل إلى الخردة والحالة الأكثر شيوعاً هي تشغيل الفرن بنسبة واحدة منها وتكون حدود نسبة الحديد الغفل المنصهر بين 45-50% وقد تحتوي الشحنة على كميات صغيرة من خردة حديد ويشحن في الفرن أيضاً الجر الجيري.
وتكون أول خطوة لتحضير صبه جديدة هي اختبار جوف الفرن بدقة للتحقق من عدم حدوث تلف لقلب الفرن الذي يشبه الطبق غير الغويط أو لسقفه المقوس المبطن بمادة حرارية بعد الصبة السابقة وفي حالة حدوث تلف يتم ترميم المكان المطلوب بإطلاق مادة حرارية في أي ثقوب أو تشقفات تكون قد حدثت.
ثم تشحن صناديق الحجر الجيري وخردة الصلب الخفيفة ويتم دفعها من باب الفرن وينطلق اللهب والقطران والغازات من زيت الوقود المحترق من أحد أطراف الفرن خلال المواد الصلبة في قلب الفرن ويصهرها جزئياً ثم بعد ذلك يصب الحديد المنصهر في الفرن ولا بد أن تكون المواد الصلبة في درجة حرارة معينة وعلى قدر من الأكسدة بحيث لا تسبب الخردة في أن يبرد الحديد والغفل المنصهر وفي أن تتأخر أكسدة لا فلزيات الحديد الغفل بسبب مساندة أكسجينية غير كافية من الخردة المؤكسدة.
والتفاعلات الكيماوية لصنع الصلب في الفرن المفتوح مرتبطة بتخليص الخام المعدني من الكربون والمنجنيز والفوسفور والكبريت والسليكون وغيرها من الخامات.
أولاً بتأكسد السليكون والمنجنيز ويصحبان جزءاً من الخبث الذي يكون طبقة طافية على سطح الصلب المنصهر مكونة الحجر الجيري المنصهر ومواد أخرى.
ثم بعد ذلك يتسارع الكربون في الأكسدة مولداً غاز أول أكسيد الكربون الذي يسبب فوراناً عندما يترك المعدن ثم ينقل الفوسفور والكبريت إلى الخبث .
ويطلق على الدوامة الأكثر شدة التي يسببها تحميص الحجر الجيري غليان الجير.
وبعدما يهدأ الغليان تبدأ مرحلة التنقية والتي يكون الغرض منها تقليل نسبة ما يحتويه الصلب من فوسفور وكبريت للوصول إلى المواصفات المطلوبة للمنتج النهائي وكذلك التحكم في نسبة ما يحتويه من كربون أي جعل تركيب الصلب ونوعيته في المستوى المطلوب وصنع طن الصلب في الفرن المفتوح يستغرق وقتاً أطول كثيرا من طريقة المحول الأكسجين القاعدي إلا أن طريقة الفرن المفتوح توقر تحكماً جيدا جدا في التركيب الكيماوي للصلب في بعض الأحيان يمكنها أن تصنع دفعات كبيرة جدا تصل إلى 600 طن من الصلب بتركيب محدد في حموة واحدة.
وقد يتطلب الأمر استخدام شحنة خاصة من المفرقعات وذلك لكسر سداد فتحة الصب من الطفلة والحراريات التي توضع قبل شحن الفرن.

 

[sajjadalsafy]

يسلموااااااااااااااااااااااا

 

[neno1043]

موضوع رااائع

 

[frindly heart]

موضوع شيق وهام جدا اخي المهندس

ولكن بعد اذك ممكن تجمعهولنا في صفحة وورد أو بي دي اف كامل

حتى يسهل علينا طبعة ودراسته جيدا

وايضا لاننا لا نستطيع التركيز ونحن نبحث عن مشاركاتك في وسط التعليقات


وشكرا جزيلا على مجهودك الكبير

اخوك محمد

 

[kadan]

مشكورررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررررر)

 

[zizo164]

الف شكر على الموضوع

مجهود ممتاز

 

[شريف الشنهوري]

موضوع شيق وهام جدا اخي المهندس

ولكن بعد اذك ممكن تجمعهولنا في صفحة وورد أو بي دي اف كامل

حتى يسهل علينا طبعة ودراسته جيدا

وايضا لاننا لا نستطيع التركيز ونحن نبحث عن مشاركاتك في وسط التعليقات


وشكرا جزيلا على مجهودك الكبير

اخوك محمد
الاول كل سنه وانت طيب واعذرني ع التاخير في الرد عليك هتلاقي في المرفقات ملف ورد كامل فيه اللي انت عايزه ان شاء الله وباذن الله قريب هجيبلك معلومات احدث عن الموضوع المهم ده

 

[طارق عيسى محمد]

مشكوررررررررررررررر

 

[عمراياد]

بارك الله بك

 

[ظل الياسمين *]

مصادر خام الحديد

يشير مصطلح خام الحديد في العادة، إلى صخر أو معدن يحتوي على كمية كافية من فلز الحديد تجعله مناسبًا لإجراء عملية التعدين. وفي بعض الأحيان، ربما يَحُول موقع ترسبات الحديد وبعض مواصفاتها دون استغلالها مصدرًا لخام الحديد. ولكن على الرغم من سوء الموقع وتدني درجة الحديد إلا أن تحسن كل من وسائل النقل وتطور تقنية التعدين، وكذا تحسين عمليات تهيئة الخام وتهذيبه، قد تؤدي في المستقبل إلى تحسن في خواص الترسبات الرديئة، وتحولها إلى ترسبات تجارية يمكن الاستفادة منها. ويمكن أن تؤدي زيادة الطلب على الحديد وارتفاع استهلاكه وتغيير سياسات الحكومات، وكذا التبدل في ظروف التجارة الدولية، إلى البدء في استخدام مناجم خام حديد جديدة لم تكن اقتصادية في السابق.
وتتوفر خامات الحديد ومصادره في العالم بكميات كبيرة، وذلك على الرغم من أن صناعة الفولاذ المستمرة تستهلك كميات ضخمة من مخزون هذه الخامات. ونتيجة لاستخدام خامات الحديد الغنية وقرب نفادها، فقد طورت شركات صناعة الفولاذ تقنيات صناعية حديثة حتى يمكن استخدام خامات الحديد الفقيرة.

أنواع خام الحديد. يوجد الحديد في الطبيعة بصفة دائمة في صورة مركبات كيميائية، حيث يكون الحديد متحدًا مع عناصر أخرى، وبالذات عناصر الأكسجين والكربون والكبريت والسليكون. وتحتوي كثير من خامات الحديد على مركبات كيميائية مكونة من الحديد، وواحد أو أكثر من عناصر أخرى. وتشمل خامات الحديد الأساسية التي يستخلص منها الحديد: الهيماتيت والماجنيتيت والليمونيت والبيريت والسيدريت والتاكونيت.
يعد كل من الهيماتيت والماجنيتيت أغنى خامات الحديد. وهما نوعان من أكاسيد الحديد، ويحتوي كل منهما على حوالي 70% حديد، ويوجد الهيماتيت في صورة بلورات لامعة أو صخور حبيبية أو مواد أرضية غير متماسكة. والهيماتيت يمكن أن يكون أسود اللون أو أحمر مشوبًا بالرمادي، أما الماجنيتيت فهو أسود اللون وذو خواص مغنطيسية.
وتصل نسبة الحديد في خام الليمونيت إلى حوالي 60%. وخام الليمونيت بُـنِّي مصفر وهو أكسيد الحديد المائي.
يتركب البيريت من 50% حديد و 50% كبريت. وهو ذو مظهر فلزي لامع ويشبه الذهب في مظهره الخارجي إلى حد بعيد.
والسيدريت مركب لونه بُـنِّي مشوب بالرمادي، يحتوي على حوالي 50% حديد إضافة إلى الكربون والأكسجين. وقد كان السيدريت في الماضي مصدرًا مهمًا للحديد في كل من النمسا وبريطانيا. وقد استهلكت كل من الدولتين احتياطيها من هذا الخام، ولم يبق منه أي مخزون.
والتاكونيت صخر صلد يحتوي على حوالي 30% حديد. ويوجد الحديد في هذا الخام في صورة بقيعات دقيقة من الماجنيتيت، وفي بعض الحالات يكون الحديد في صورة هيماتيت. ولقد أصبح التاكونيت من أهم ترسبات خام الحديد.

ششششششششششكككككككككككككككككككككككككككككرررررررررررررررررررررررررررررراااااااااااااا

mmmmmmmmmmmmmerci

 

[المهندس مهران]

مشكووووووووووووووووووووور

 

[mahmoud2929]

مشكووووووووور

 

[MHDWASEL]

شكرا جزيلا لك
لكن النظري للمهندس غير محبذ
أي إذا كانت اطروحة المهندس بدون ارقام وبدون مخططات تعتبر 0000000000000000000000000000000000000

 

[khaledmanshawy]

مشكورررر

 

[مهندستنا]

شكراااااااااااااااا

 

[korzaty]

thanksssssssssssssssssssss

 

[Abu Laith]

جزاكم الله كل خير الاخ جسر الامل والاخ شريف واتمنى لكم كل الازدهار والتوفيق على هذه المعلومات القيمة واتمنى بتزويدنا بكل جديد واتمنى من الاخ جسر الامل ان شاء الله على طول ااااامل


ولكم جزيل الشكر والتقدير ...............

 

[مهندس كاظم الركابي]

موضوع في غاية الروعة بوركتم

 

[yassinex]

شكرا أخي العزيز