دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
سرباره
در دو دهه اخیر بحث بازیافت واستفاده مجدد از موادکم ارزش و باطله در صنایع مختلف مورد توجه زیادی قرار گرفته است چراکه با این کار علاوه بر حل مشکل زیست محیطی آن عامل ،به جنبه اقتصادی این مسئله نیز توجه می شود..چنانچه می دانیم درکارخانه ذوب آهن جهت جدایش آهن از سایر ناخالصی های موجود در سنگ معدنی آهن از موادی به عنوان کمک ذوب مانند آهک و... استفاده می شود .این مواد باسایر ناخالصی های موجود در سنگ معدنی آهن مانند سیلیکاتها،کلسیتها و اکسیدها و... در کوره واکنش داده و به صورتی ترکییی یکپارچه که به آن سرباره گفته می شود درآمده وبه خاطر چگالی پایین نسبت به آهن در بالای کوره تجمع می کنند و آهن مذاب نیز به خاطر وزن مخصوص بالاتر در قسمت تحتانی کوره جمع می گردد.در نهایت این دو ازدودریچه مختلف که در بالا وپایین کوره تعبیه شده است خارج می گردند.صنعت فولاد مقادیر بسیار زیادی سرباره تولید می کند.تنها سرباره تولیدی در قسمت کوره بلند 23/0تا1/0تن به ازای تولید هر تن فولاد است.این در حالی است که در سایر کوره های ذوب فلزشبیه قوس الکتریکی و... نیز سرباره داریم.سرباره ها می توانند قسمت زیادی از فضای کارخانه ذوب آهن را اشغال می کند که این نیز می تواند باعث ایجادیک سری مشکلات زیست محیطی از جمله ایجاد گرد وغبار در نواحی شهری گردد.مصارف سرباره ها تاکنون بسیار محدود بوده است .این مصارف شامل استفاده به عنوان لاشه در زیر سازی جاده ها و راه آهن ،ایجاد فرودگاهای صحرایی،ساخت آجر نسوزو...می باشد.البته تلاشهایی جهت استفاده بهینه از سرباره در کشورهای مختلف انجام گرفته است که همه این تلاشها به خاطر غیر اقتصادی و غیر عملی بودن بدون نتیجه باقی مانده است.
سربارة صنایع آهن و فولاد، زباله یا ماده‌ای ارزشمند؟
در فرآیند تولید آهن و فولاد، علاوه بر محصول اصلی، محصولات دیگری نیز تولید می‌گردند که محصولات جانبی (By-Product) نامیده می‌شوند. در صورت عدم توانایی صنایع فولادی در بازیابی و استفاده از این محصولات، با توجه به حجم تولید بالای آنها، این محصولات مشکلات زیادی را از نظر آلایندگی ایجاد می‌نمایند. از جمله محصولات فرعی تولید آهن و فولاد، سرباره، گردوغبار، لجن، ورق‌های پوسته شده و لایه‌های اکسیدی هستند که در میان این محصولات، سرباره به سبب میزان تولید بسیار بیشتر در مقایسه با سایر محصولات جانبی، توجه بیشتری را می‌طلبد:
تاریخچه
حدود 350 سال پیش از میلاد مسیح(ع) ارسطو ف یزیکدان یونانی ، از سربارة آهن‌سازی برای التیام جراحت‌ها استفاده نمود. در روم باستان نیز از دانه‌های سرباره برای راه‌سازی استفاده می‌کردند. از آن دوران به بعد کاربردهای دیگری نظیر ساخت موزاییک‌ها و گلوله‌های توپ هم برای سرباره ابداع گردید. با وجود این، با شروع قرن بیستم و توسعه فرایندهای نوین آهن و فولادسازی بود که استفاده تجاری از سرباره در ابعاد زیاد ، مرسوم شد. امروزه با کمک فرایندهای پیشرفته، از سرباره در بیشتر صنایع سازه ای چون راه‌سازی، سیمان، بلوک‌های ساختمانی سبک، سلختمان‌سازی، بتون‌های ساختمانی، بتون‌های آسفالتی، ماسه‌های خطوط راه‌آهن، پشم سنگ و صنایع شیشه استفاده می‌شود.
ترکیب سرباره
در صنایع آهن و فولادسازی، دو نوع سرباره وجود دارد: 1) سرباره کورة بلند (سربارة آهن خام) و 2) سرباره فولادسازی. برطبق تعریف جامعه آزمون و مواد آمریکا (American Society of Testing & Materials) ، سربارة کورة بلند، ترکیبی است غیرفلزی که دارای سیلیکاتها و آلومینوسیلیکات‌های کلسیم و سایر عناصر بازی است و در کورة بلند به همراه آهن به صورت مذاب تولید می‌شود. همچنین طبق تعریف این جا م عه، سربارة فولاد سازی، ترکیبی غیرفلزی است که دارای سیلیکات‌های کلسیم، فر یت‌های کلسیم و اکسیدهای آهن ، آلومینیوم، منگنز، کلسیم و منیزیم است و به طور همزمان با فولاد تولید می‌شود.
با توجه به این تعریف‌ها مشخص می‌شود که این دو دسته سرباره، از لحاظ ترکیب شیمیایی اختلاف زیادی باهم دارند؛ سربارة کوره بلند بر خلاف سربارة فولادسازی که ترکیبات متنوعی دارد ، ترکیبی نسب تا ً یکنواخت دارد. این یکنواختی ترکیب سربارة کوره بلند، سبب ساده‌تر شدن کاربرد آن شده است. در مقابل، وجود ترکیباتی نظیر اکسید آهن در سربارة فولادسازی، استفاده گسترده از این محصول را به‌ویژه در صنایع سیمان محدود کرده است.
ویژگی‌های فیزیکی هر یک از این دو دسته ثابت نیست و خصوصیاتی نظیر وزن، انداز ة دانه، ویژگی‌های ساختاری و غیره، بر حسب نوع فرآیند تولید سرباره ، تغییر می‌کند.
سرباره کوره های ذوب فلز، در صورت آسیاب و آماده سازی، ضمن وارد کردن محلول Al2O3، به عنوان منبعی برای تامین آلومین، سیلیکا، آهک و اکسید منیزیم در بار شیشه محسوب می گردند. سرباره های خام، گرچه برای تولید پشم معدنی کاربرد قابل ملاحظه ای دارند به طور کلی از دو دیدگاه کیفیت شیمیایی و فیزیکی برای تولید شیشه مناسب نیستند. از این رو جنبه آماده سازی سرباره ها از اهمیت فراوانی برخوردار است و برای مصرف در ساخت شیشه ترکیب شیمیایی آن باید به شدت کنترل شود، حتی اگر مشخصات فیزیکی آنها (دانه بندی) یکنواخت باشد.
در ایالات متحده سرباره های کوره های ذوب فولاد و آهن، مصارف عمده ای را در شیشه پیدا کرده و سرباره های فسفاته نیز کاربرد محدودی یافته اند.
سرباره ها گستردگی بسیاری دارند و با توجه به تنوع صنعت و نوع مواد اولیه می توانند ترکیبات متفاوتی داشته باشند.
سرباره های ذوب آهن عموما" از سیلیس و کلسیم غنی باشند.
سرباره های ذوب مس عمدتا" حاوی آهن و سیلیس می باشند.
در کشوره های متعددی از سرباره ذوب آهن در ساخت شیشه سرامیک و کاشی کف و دیوار استفاده شده است.
سرباره را می توان در آب سرد کرد و هم می توان هوا سرد شده آن را مورد استفاده قرار داد.
آنالیز نمونه ای از سرباره کوره بلند از شرکت سهامی ذوب آهن اصفهان به شرح ذیل می باشد:
سرباره کوره بلند بصورت های دانه بندی (مرطوب و خشک) و کلوخه ای تولید می شود و مورد استفاده آن در کارخانجات تولید شیشه و شیشه سرامیک و سیمان (به میزان حداکثر 30% بصورت مستقیم جایگزین کلینگر می گردد.) و عایق های حرارتی و صوتی (پشم و شیشه)، تهیه بتون سبک می باشد.
فلزات داخل سرباره
یک سرباره ایده آل مقادیر زیادی CaO وMnO2 مقادیر متوسطFeOو Al2O3 و SiO2دارد.همچنین یک سرباره ایده آل بایدحاوی MgO و موادآلکانی پایین باشد.همچنین باید حداقل تغییرات رادر خواص شیمیایی داشته باشد
حجم تولید سرباره
داده‌های آماری در ارتباط با مقدار واقعی تولید سربارة آهن و فولاد در جهان، در دسترس نیست؛ اما میزان تولید این ماده را می‌توان حدود 25 تا 30 درصد تولید آهن خام (Pig Iron) و 10 تا 15 درصد تولید فولاد خام تخمین زد. با استفاده از این تخمین می‌توان آماری برای تولید سرباره در جهان، ایالات متحده و ایران ارایه نمود
میزان مصرف سرباره
از نظر صاحبان صنایع آهن و فولاد در جهان، سرباره و سایر محصولات جانبی نه تنها زباله نیستند، بلکه به این محصولات به عنوان موادی باارزش نگاه می‌شود. در این صنایع سعی بر این است که علاوه بر بازیابی فلزات از این محصولات جانبی، برای این محصولات به ویژه سرباره، کاربردهایی یافته تا از این مواد، به‌صورت مؤثر استفاده شود. این موضوع سبب شده است که سربارة تولیدشده در صنایع آهن و فولاد، خود بازار قابل توجهی داشته باشد.
