دانلود تحقیق زیرسازی راه و راه آهن

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق زیرسازی راه و راه آهن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:46

فهرست مطالب:

زیرسازی
3-1- مقدمه
3-2- تعریف زیرسازی
الف- عملیات مربوط به احداث بدنه خط
ب- عملیات احداث خط بر روی کف راه
3-3- انواع خاکها به لحاظ پیدایش
3-3-1- خاکهای لغزنده
3-4- مشخصه های فنی مسیر راه آهن

اراضی به سه دسته تقسیم می شوند:
3-5- رفتار مکانیکی بستر
3-6- ترانشه
3-7- خاکریز
3-8- ابروها و پلها
3-9- گذرگاهها
3-10- کارهای مقدماتی زیرسازی
الف- مشخص کردن مسیر نیمرخ طولی در سطح زمین
ب- پاکسازی زمین از بوته ها و پر کردن گودالها
ج- علامت گذاری نیمرخ عرضی
د- کارهای جانبی
3-11- ضابطه ¬های ضماخت وتراکم نسبی خاکریزی
3-11-1- ضابطه¬های آیین نامه کانادا
3-11-2- ضابطه های آیین نامه انگلیس
3-11-3- ضابطه های آیین نامه ژاپن
3-11-4- ضابطه های آیین نامه SPLI(انگلیس)
3-12- اجرای عملیات زیرسازی
3-13- طریقه اجرای خاکبرداری
3-14- تنظیم بدنه خاکبرداری
3-15- حفاظت بدنه خاکبرداری
3-16- خاکریزی
3-17- پوش کردن و ضریب پوش زمین
3-18- ریزش و تغییر شکل خاکریز (نشست خاک)

زیرسازی 3-1- مقدمه

برای آنکه یک راه، قابل عبور و دارای کیفیت عبوری استاندارد باشد، ابتدا باید موانع طبیعی در مسیر راه برداشته شود بدین ترتیب که تپه­ها باید بریده و همواره شوند و همچنین گودالها نیز خاکریزی شوند، روی رودخانه ها، در صورت نیاز پل ساخته شود و در دل کوه نیز باید تونل احداث شود؛ بنابراین برای انجام این کارها باید در مرحله اول چندین مسیر را نقشه­برداری کرد و سپس با مطالعه روی مسیرها، نزدیکترین واقتصادی ترین مسیر را انتخاب کرد و پس از انتخاب و میخکوبی شود که عملیات میخکوبی در بخش اجرای همین فصل توضیح داده می­­شود که عملیات میخکوبی در بخش اجرای همین فصل توضیح داده می شود. بعد از میخکوبی و ترسیم نیمرخهای عرضی و طولی عملیات زیر سازی صورت می گیرد.

در قدیم به علت وجود فناوری، عملیات حفاری و حمل و نقل خاکها توسط نیروی انسانی صورت می­گرفت ولی امروزه با توسعه علم و صنعت با سرعت بیشتر و در مدت زمان کوتاهتری انجام می شود. این عملیات که به تفصیل ذکر خواهد شد اصطلاحاً زیر سازی راه آهن نامیده می شود.

3-2- تعریف زیرسازی

تمام عملیاتی که برای ساخت یک راه آهن و حتی یک راه شوسه صورت می گیرد به دو قسمت تقسیم می شود:

الف- عملیات مربوط به احداث بدنه خط

این قسمت از ساخت یک راه شامل خاکریزی، خاکبرداری، تسطیح، ساخت پلها، دیوار حایل و تونلها و همچنین عملیات مربوط به تحکیم خط و احداث مجاری و تخلیه آنهاست. تمام کارهای فوق که برای ایجاد راه صورت می گیرد زیرسازی، سطح راه ایجاد می شود که به آن در اصطلاح فنی کف راه گویند و تمام هدف ما در این مرحله به دست آوردن کف مناسب برای راه است.

ب- عملیات احداث خط بر روی کف راه

این قسمت از ساخت راه را، روسازی گویند که در فصلهای آینده به طور کامل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

3-3- انواع خاکها به لحاظ پیدایش

خاکها از متلاشی شدن و تخریب سنگها بوجود می­آیند. پیوند ضعیف بین ذرات خاک به خاطر رسوب اکسیدها، کربناتها و یاه وجود مواد آلی است. خاکها بعد از متلاشی شدن سنگها یا در همان محل باقی می مانند و یا توسط عواملی چون آب، باد، نیروی گرانش، یخچالهای طبیعی و مانند آنها تغییر مکان می یابند؛ البته شکل و اندازه ذرات خاک ممکن است طی این جابه جایی تغییر کند. تخریب سنگها که باعث ایجاد خاک می شود به دو شکل فیزیکی و شیمیایی صورت می گیرد.

هرگاه عوامل طبیعی مانند آب، باد ییخچالها، ذوب و یخ زدگی آب موجود در حفره ها و ترکهای داخل سنگ باعث تشکیل خاک شوند، به این حالت روند فیزیکی تخریب گویند. در این حالت از تخریب، ذرات خاک دارای چسبندگی ضعیف است. برای بررسی این روند با استفاده از علم مکانیک خاک، ساختمان این ذرات به صورت نیمه آلیHمتراکم و یا متراکم ارزیابی می شوند.

هرگاه عوامل طبیعی مثل آبهای اسیدی یا بازی، اکسیژن و گاز کربنیک باعث تخریب شوند، روند شیمیایی تخریب صورت می گیرد.

برای ساخت بستر در یک مسیر راه آهن باید مطالعه هایی بر روی خک توسط کارشناسان و از طریق علم مکانیک خاک صورت گیرد.

برای شناخت کیفی خاک باید پلاستیسیته (خاصیت خمیری) آن را بررسی کرد. میزان قابلیت یک خاک برای تغییر شک غیر قابل برگشت که بدون ترک خوردن یا خرد شدن صورت می گیرد با توجه به شناخت و بررسی روی خمیری بودن خاک انجام می شود.

با تعیین میزان رطوبت خاک می توان دامنه خمیری بودن خاک (PI) را تعیین کرد. از نظر پلاستیسیته، خاکها به گروه های زیر طبقه بندی می شوند:

(2-1)                     PI=L.L-P.L

1. L (Liquid Limit) حد روانی
2. L (Plastic Limit) حد خمیری

خاک غیر پلاستیک PI=0

خاک با پلاستیسیته کم

خاک با پلاستیسیته متوسط

خاک با پلاستیسیته زیاد

خاک با پلاستیسیته خیلی زیاد

مسیری که برای عبور راه آهن در نظر گرفته می شود باید بر روی یک زمین محکم قرار بگیرد تا در نتیجه عبور ومرور قطار نشست نکرده و کیفیت عببوری را کاهش ندهد.

در صورتی که زمین سنگی، رسی، ماسه یا با تلاقی باشد باید با تعویض خاک آن یعنی با برداشتن منطقه باتلاقی و حمل آن به نقاط دیگر و رختین خاک مرغوب، وضعیت بستر را مناسب کرد. بهترین نوع خاک، خاک مخلوط است که ترکیبی از خاک رس، شن و ماسه است. این نوع خاک باید در چندین نوبت با ارتفاعهای مختلف ریخته و بعد با غلتک به خوبی کوبیده شود. سپس باید آن را آبپاشی کرد تا خاکریز برای مدت زمان طولانی وضع هندسی خود را حفظ کند.

دانلود تحقیق بررسی نقش آهن به عنوان یک فلز کلیدی در فرآیند زندگی گیاهان

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق بررسی نقش آهن به عنوان یک فلز کلیدی در فرآیند زندگی گیاهان دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:39

فهرست مطالب:
۰-۱ مقدمه
۰-۲ ژئوشیمی آهن
۱-۲ تأثیر فرآیندهای هوازدگی بر آهن
۲-۲ تأثیر شرایط خاک بر آهن
۰-۳ اثرات آهن و گیاهان
۱-۳ ضرورت آهن
۲-۳ کمبود آهن
۳-۳ سمیت آهن
۴-۳ مقاومتهای مختلف گیاهان به سمیت و کمبود آهن
۰-۴ جذب و تجمع آهن در گیاهان
۱-۴ جذب آهن بوسیله گیاهان
۲-۴ تجمع آهن در گیاهان
۰-۵ تأثیر آهن بر بی‌مهرگان خاک
۰-۶ اندازه‌گیری آهن خاک
۱-۶ آهن کل
۲- آهن تبادلی
۲-۶ آهن محلول
۰-۷ بر هم کنشهای آهن و سایر عناصر
۰-۸ بحث و نتیجه‌ گیری

0-1 مقدمه

آهن یکی از عناصر فلزی معمول است که %6/4 از سنگهای آذرین و %4/4 از سنگهای رسوبی را تشکیل می‌دهد. محدوده غلظت آهن در خاکهای معمولاً از %2/0 تا %55 تغییر می‌کند (2000 تا 000/550) غلظتهای آهن می‌توانند در مناطق مختلف بسته به نوع خاک و حضور سایر منابع تغییر کنند.

خاکهای شنی کمترین و خاکهای رسی بیشترین میزان آهن را دارند. آهن می‌تواند در هر دو حالت دو ظرف (فروس یا ) یا سه ظرفیتی (فریک یا ) تحت شرایط محیطی بخصوص وجود داشته باشد. حالت ظرفیتی آهن توسط PH و پتانسیل redox سیستم تعیین می‌شود و ترکیبات آهن وجودشان وابسته به میزان دسترسی سایر ترکیبات شیمیایی هم هست (همانند سولفور که برای تشکیل شدن پیریت یا مورد نیاز است). آهن برای رشد گیاه الزامی بوده و عموماً به عنوان یک ریزمغذی محسوب می‌گردد. آهن به عنوان یک فلز کلیدی در نقل و انتقالات محسوب شده و برای سنتز و سایر فرآیندهای زندگی سلولها مورد احتیاج است . در نتیجه گیاهان سعی در تسریع جذب آهن دارند. آهن فروس بسیار حلال ‌تر بوده و قابلیت دسترسی گیاه به آهن از آن فریک بیشتر است. (-FEDOH)Gothite شکل غالب کانی آهن در خاکهاست. حالت دو ظرفیتی یا فروس می‌تواند به حالت سه ظرفیتی یا فریک اکسید شده که در حالت اخیر می تواند تشکیل رسوبات هیدرواکسید یا اکسید را داده و برای گیاهان به عنوان یک ریز مغذی، غیر قبل دسترس گردد. عوامل عمومی که بر قابلیت تحرک و تثبیت آهن تأثیر گذارند. شرایط قلیایی و اکسیداسیونی هستند که تشکیل ر سوب اکسیدهای آهن محلول را تسریع می‌کنند یا شرایط اسیدی و احیاء که حلالیت ترکیبات فروس را تسریع می‌کنند. قابلیت در دسترس بودن آهن فروس و فریک همچنین به میزان آب خاک محیط نیز وابسته است. برای مثال محیطهای کاهیده که شامل زمینهای پست و خاکهای باتلاقی) هستند قابلیت در دسترس بودن آهن فروس را برای گیاهان تسریع می‌کنند. در حالی که محیطهای اکسیده (زمینهای مرتفع یا خاکهای بازهکشی خوب) تشکیل رسوب ترکیبات اکسید فریک را تسریع می کنند که برای گیاهان قابل جذب نیست. اگر آهن فروس زیادی وجود داشته باشد سمیت آهن ممکن است است برای گیاهان رخ دهد. ولی وقوع این حالت تا حد زیادی به گونه گیاهی بستگی دارد همینطور اگر آهن فروس بسته به رسوب ترکیبات آهن فریک در خاکها در دسترس نباشد کمبود آهن یا کلروز ممکن است رخ دهد. مدیریت خاک مناسب می‌تواند به کنترل PH و شرایط آب خاک کمک نموده و غلظتهای بهینه آهن فروس را در دسترس گیاهان قرار دهد. عموماً تعیین مقیاسی مشخص برای آهن خاکها به علت اینکه قابلیت در دسترس بوده آهن برای گیاهان و یا ایجاد مسمومیت به ویژگیهای خاک نظیر PH یا Eh و میزان رطوبت خاک بستگی دارد مشکل است.

برای تخمین این ویژگیها و پتانسیل به وجود آمدن کمبود و یا سمیت آهن برای گیاهان پیشنهاد گردیده که Eh و PH خاک هر دو در مزرعه باز هم اندازه‌گیری شوند.

0-2 ژئوشیمی آهن

آهن در اکثر کانیهای اولیه (فاز اکسید و فرو منگنز) در حالت اکسیده فروس ، وجود دارد که از حالت فریک آهن یا بسیار حلالتر است.

چندین نوع مختلف از اکسیدهای آهن که هرکدام دارای حلالیت متفاوتی هستند وجود دارند عکس 1-2 حلالیت چندین اکسید آهن گزارش شده معمول ر ا با هم مقایسه می‌کند. کانیهای آهن آزاد که در خاک وجود دارند به عنوان کلیدی برای شناخت خصوصیات خاک و برای افق‌های خاک مورد استفاده قرار می‌گیرند. کانیهای آهنی که به صورت پدوژنیکی تشکیل می‌شوند در جدول 1-2 آمده‌اند.

گزارش پایان عملیات اکتشافی آهن

اختصاصی از یارا فایل گزارش پایان عملیات اکتشافی آهن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:18

فهرست مطالب:
عنوان                                         صفحه
1-    مقدمه                                       2
2-    مختصری در ارتباط با ماده معدنی مورد اکتشاف               3    
3-    محل و موقعیت جغرافیایی محدوده مورد اکتشاف                 8
4-     شرایط آب و هوایی                                8
5-    مورد فولوژی                                    9
6-    زمین شناسی ساختمانی                           9
7-    زمین شناسی محدوده مورد اکتشاف                      9    
8-    برآورد حجم عملیات اکتشافی  انجام شده                   11
9- برآورد هزینه های اکتشافی                          12
10- توجیه فنی اقتصادی  طرح                          13
11- برآورد حجم ماده معدنی                          14
ضمائم                                      16
 
1-    مقدمه
آفریدگار توانا را سپاس می گوییم که ما را یاری بخشید تا بتوانیم در زمینه تحقق آرمانهای علمی و میهنی خویش گام برداریم : «خاک مینو سرشت» کشور ما به صورت دفینه ای گسترده و گنجینه ای پایان نا پذیر در اختیار ساکنان این مرز و بوم قرار گرفته است. به طوری که می توان گفت اندوخته های پنهان در دل این خاک در کمتر سرزمینی همانند دارد.
تعیین معیارهایی برای سنجش ارج و بهای معادن کشور ما همچون برابر نهادن برکه ای حقیر با اقیانوس مواج است. همین مواد معدنی هستند که اساس مستحکم و پایه استوار صنایع را در کشور تشکیل می دهند. استقلال و بی نیازی اقتصادی و پیشرفتهای همه جانبه  در گروه شیوه استخراج و کاربرد صحیح مواد معدنی و فرآوری آنهاست و از آنجا که پژوهشها و کاوشهای پیگیر جهت شناسایی و بهره برداری از معادن و همچنین فرآوری صحیح و استفاده بهینه از این مواد ارزشمند را در زمره مهمترین هدفها شمرده اند.
بایسته است که با تهیه و اجرای برنامه های مناسب و فراگیر و تلاشهای مداوم بر آن باشیم تا در آینده ای نزدیک نیازمندیهای تمامی شاخه های صنایع را از همین منابع را فراهم  آوریم. و زمینه را جهت گسترش صنایع مختلف آماده سازیم و هم با صدور فرآورده های صنعتی نیاز کشورمان را تأمین نماییم.
لازمه دستیابی به این آرمان آن است که متخصصان و کارشناسان و معدنکاران کشور با اراده ای استوار در کار مجدانه تلاش ورزند و هریک به سهم خویش با همیاری و همفکری بر سهمگینی این مشکل نقطه پایان بگذارند.
2-     معرفی ماده معدنی هماتیت Fe2O3 و کاربرد آن در صنعت
در نامگذاری آن از لغت یونانی He maticos به معنی خون گرفته شده است. این لغت برای اولین بار از طریق تئوفر یونانی بکار برده شده است. واژه فارسی آن خماهن و شادنج و شادانه می باشد. نامهایی دیگر هم دارد که به مرور زمان معرب گشته و دیگر متداول نیست. ترکیب شیمیایی آن شامل 94/69 درصد آهن و 06/30 درصد اکسیژن می باشد. ناخالصیهای آن عبارتند از : اکسید تیتان و منیزیم و آب و سیستم کریستالی آن تریگونال در کلاسه دی تریگونال اسکالنوئدریک می باشد که شامل اگرگاتی متراکم و کریپوکریستالین و پولکی ورقدای و ... می باشد. رنگ آن اوپاک تا نیمه شفاف است که از سیاه آهنین تا فولادی میباشد و در مقطع نازک آن در مقابل نور دارای رنگ قرمز خونی است.
خاک آن آلبالویی تا قرمز مایل به قهوه ای تا سیاه که جلای فلزی تا شبه فلزی، سختی 6 تا 5/6 و وزن مخصوص 2/5 تا 3/5 است که رخ ندارد.

دانلود مقاله کاربرد مواد دیرگداز در صنایع آهن و فولاد

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله کاربرد مواد دیرگداز در صنایع آهن و فولاد دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:127

چکیده:

1ـ “ کاربرد مواد دیرگداز در صنایع آهن و فولاد”

حدود 70% کل تولیدات مواد نسوز در صنایع تولید آهن و فولاد مصرف می شود. بسیاری از تولید کنندگان فولاد در مراکز خود دارای پخش دیرگداز هستند که در این بخشها آزمایشهای متداول و معینی بر روی دیرگدازهای جدید دریافت شده انجام می دهند. بعضی از کارخانه ها نیز بخش های بزرگ تحقیقاتی دارند که در آنها تحقیقات مداومی بر روی ساخت انواع دیرگدازهای جدید صورت می پذیرد.

مذاب فلزات و سرباره اثرات مخربی بر روی آستر کوره های مورد مصرف در صنایع آهن و فولاد دارد. این مواد موجبات آلودگی، پوسیدگی، سائیدگی، شستن و حمل کردن آجرهای دیرگدازی را که ظاهراً باید در مقابل عوامل شیمیائی سخت و مقاوم باشند را فراهم می سازند. هدف اصلی طراحان و سازندگان مواد نسوز اینستکه موادی برای آسترها تهیه کنند که فلز و سرباره نه در آنها نفوذ نماید و نه با آنها وارد واکنش گردند. ایده آل این طراحان ساخت موادی است که بدون عیب بوده و مقاوم در مقابل شوکهای حرارتی باشند، البته آنها باید در عمل این ایده خود را تعدیل بخشند.

تولید آهن در کوره بلند

علیرغم احتمال وجود رقابتهائی از طرف روش احیا مستقیم در آینده، بنظر میرسد که استفاده از کورة بلند برای تهیه آهن خام لااقل برای سالهای زیاد دیگری همچنان متداول باقی بماند. شواهد و قرائن بسیاری تمایل بیشتر برای استفاده از کوره های بزرگتر از جانب تهیه کنندگان را نشان می دهد. استفاده از درجه حرارتهای بالاتر، دمش اکسیژن اضافی و کار در فشارهای بالاتر، شرایط انتخاب و کاربرد مواد نسوز بهتر، دقیقتر و بحرانی تری را فراهم می سازد.

کورة بلند عبارتست از یک سیلندر مخروطی فولادی که آستر آن بدلیل شرایط متفاوت ساختمان هر قسمت از کوره. توسط مواد دیرگداز مختلفی پوشیده شده است مواد شارژ شامل سنگ معدن آهن، کک و آهک از دهانه بالای کوره که می تواند تا حدود 36 متر نیز ارتفاع داشته باشد، وارد کوره بلند می گردد. هوای پیش گرم شده اغلب بهمراه مواد دیگری چون اکسیژن، بخار آب و دیگر گازها از میان لوله هایی بدرون توده شارژ دمیده می شود. در نتیجه این عمل کک سوخته و به CO2 تبدیل می گردد و آهن موجود در سنگ معدن شارژ را احیاء کرده و به آهن فلزی تبدیل می کند. واکنش زیر محصول کوره بلند را نشان می دهد:

مذاب آهن تهیه شده در ته کوره جمع آوری می گردد تا اینکه یا مستقیماً تحویل کوره فولاد سازی شود و یا برای انجام عملیات بعدی، ریخته گری و سرد گردد.

کوره بلند بر اساس تبادل متقابل انرژیهای شیمیائی و حرارتی عمل می کند. علیرغم وجود بیش از یک قرن سابقه تحقیقاتی در مورد تهیه آهن توسط کوره بلند، اطلاعات مختصری دربارة توزیع درجه حرارت در هنگام کار این کوره ها موجود است. این امر مانع از عملکرد دقیق مواد دیرگداز بکار رفته در نقاط مختلف کوره می شود. بدنه، شکم و تنوره بخش های اصلی یک کورة بلند را تشکیل می دهد.( به شکل 1 توجه کنید). انتخاب دقیق مواد نسوز مناسب همراه با تعبیه سیستم خنک کننده در نقاط گرم کوره بخصوص نواحی شکم و بوته( محل جمع آوری مذاب) عمر کوره را افزایش می دهد اگر چه غالباً در اثر عملکرد عوامل مخرب ناشناخته، امکان بروز شکستهای ناگهانی وجود دارد.

گاز از ناحیه فوقانی کوره بلند خارج می شود و این در حالیست که در حدود 15ـ 10 گرم بر سانتیمتر مکعب گرد و غبار حاوی ذرات سنگ معدن آهن، کک و مواد روانساز را به همراه دارد. در بعضی موارد غلظت این گردو غبارها به حدود100 نیز می‌رسد. مجموعه ای از عوامل چون درجه حرارت بالا، گرد و غبار معلق در کوره و مواد ساینده ناشی از حرکت نزولی شارژ کوره از بالا به پائین، مدت عمر آستر را معین می سازد. از آنجائیکه این اعمال با سرعت های متفاوتی در قسمت های مختلف کوره صورت می پذیرد لذا طراح می باید برای نواحی مختلف، مواد نسوز متفاوتی را انتخاب نماید.

برحسب مواد دیرگداز بکار رفته برای کورة بلند دو ناحیة متفاوت را می توان تصور نمود:

الف) منطقة فوقانی که بحرانی ترین ناحیة این قسمت، بدنه کوره بلند است.

ب) منطقة تحتانی شامل قسمت های تنوره، کف، شکم و لوله های دمندة هوا و…  

حدود تغییرات درجه حرارت در منطقة تحتانی با تقریب بسیار مابین C‌ْ 1800ـ1300 و در منطقة فوقانی بین C ْ1300ـ200 می باشد. منطقه تحتانی که اجباراً در آن مذاب به همراه سرباره وجود دارد و فعل و انفعالات موجود در درجه حرارتهای بالا صورت می پذیرد، موقعی می تواند پایدار بوده و عمل کند که آستر توسط جریان آب سرد خنک شود. نحوه ساخت منطقة فوقانی نیز باید بگونه ای باشد که در مقابل عملیات مکانیکی و خوردگی شیمیائی ناشی از گازها و بخاراتی که توسط شارژ ایجاد می شود مقاومت ورزد.

هنگامیکه کوره بلند در حال فعالیت می باشد تنورة آن در تمام طول عمرش تحت تأثیر مذاب آهن با درجه حرارتی حدود C ْ1500 و فشار قرار دارد. باین ترتیب تنوره بزودی از بین خواهد رفت.

در این حالت مواد نسوز( آجرهای کربنی و یا خاک نسوز) در مذاب شناور شده و متصدیان کوره در معرض خطر نشت و نفوذ آهن به خارج کوره قرار می گیرند.

از آنجائیکه برای هر تعمیر اساسی لازم است کاملاً کار کوره متوقف گردد و بنابراین تنوره کوره بلند باید با مراقبت های ویژه ای ساخته شود. سرعت سایش و خوردگی مواد نسوز علاوه بر نوع و کیفیت دیرگداز بکار رفته تحت تأثیر نوع آهن شارژ شده نیز می باشد. ریخته گری چدن اسفنجی و فرو سیلیس ها نیاز به کوره های با درجه حرارت بالاتری نسبت به فولاد ریزیهای معمولی دارد. آهن های فسفر دار بدلیل ویسکوزیتة کمتر دارای قدرت سایش بیشتری بر روی کف کوره هستند. سایش کف کوره های بلند نیز بسیار پیچیده و نامشخص است. علت این مسئله هم اینستکه از مواد دیرگداز کف کوره در طول انجام عملیات نمی توان بسادگی نمونه برداری و آزمایش نمود. کف کوره بصورت مداوم پوشیده از فلز مذاب آهن بوده و بنابراین تحت فشار زیاد قرار دارد.

“ فاکتورهای موثر در آستر کوره”

کارکرد خوب و موثر یک کوره بلند تحت تأثیر عوامل مختلفی چون طراحی کوره و نحوه سرد شدن آن، کیفیت و خواص مواد دیرگداز بکار رفته، اندازة ذرات شارژ( سنگ آهن، کک و آهک)و روش کار عمومی آن به عنوان یک واحد تقریباً خودکار که بطور مداوم کار می کند، دارد. باید توجه عمده ای به اندازة ذرات مواد شارژ شده داشت زیرا که میزان ذرات ریز( بصورت گرد) موجود در شارژ تأثیر بحرانی و موثری بر روی مواردی چون عمر آستر بدنه و شکم کوره بلند دارد. استفاده از مواد نسوز کائولینی با دانسیته بالا در بدنه کوره موجب جلوگیری از نفوذ کربن مونواکسید می شود( به بحث های بعدی توجه کنید). جلوگیری از نفوذ CO باعث کاهش احتمال شکست آستر گردیده و این خود تائیدی برای این تئوری خواهد بود که شکست آستر توسط تجزیهCO و رسوب کربن صورت می پذیرد البته در این شرایط نیز ذرات کربن بخصوص بر روی نواحی اتصال آجرها با ملاط دیده می شود. این پدیده در مراحل ابتدائی آغاز کار کوره مهم است و باین خاطر اهمیت دارد که موجب انبساط حجمی

در ساختمان می گردد.

“ بوته کوره بلند”

هم اکنون در ایالات متحده آمریکا مصرف آجرهای کربنی برای کف بوته کوره بلند امری متداول است. برای چنین بوته هایی سرد کردن امری ضروری است. توپی مرکزی بوته از جنس آجر خاک نسوز ساخته می شود. اخیراً از سلیمانیت نیز برای این منظور استفاده می شود. تاکنون ترکیبات مختلفی از آجرهای کربنی و آجرهای خاک نسوز در دنیا برای بوته بکار گرفته شده اند اما برخی متخصصان نسبت به کار برد بلوک های کربنی در قسمت فوقانی بوته هشدار داده اند زیرا احتمال سایش آنها در اثر دمش هوا وجود دارد.

علاوه بر این وقتیکه آهن های کم کربن در کوره ذوب شوند احتمالاً کربن های موجود در آجر کربنی در مذاب حاصله حل شده و آجرها بیش از پیش متخلخل گردیده و در نتیجه سریعتر سائیده می شوند. استفاده از مخلوط کوبیدنی کربن ـ کرم منیزیت در آستر عموماً به افزایش عمر بوته کمک می نماید.

در مواقعیکه آجرهای کربنی با دانه های کربن ریز در دیواره های بوته قرار داشته باشد، رسوب نمودن کربن بر روی آجر نیز می تواند نقشی تعیین کننده در عمر بلوک‌ها داشته باشد. یک راه ممکن برای رفع این اشکال استفاده از آجرهای کربنی با نفوذ پذیری کمتر می باشد. این امر ارتباط کامل به منبعی که کربن از آن تهیه شده است دارد( بعنوان مثال کربن حاصل از کک نفتی، آنتراسیت و… ) در مدت بهره برداری از آجرهای دیر گداز بوته کورة بلند، تغییرات مینرالوژیکی و شیمیائی مهمی در آنها رخ می دهد.

مواد قسمت تحتانی با موادی چون آهن، کاربید و گرافیت آغشته گردیده که این امر موجب افزایش دانسیته و بالا رفتن هدایت حرارتی آنها می شود. بالا رفتن هدایت حرارتی سبب افزایش راندمان سرد شدن و در نتیجه جلوگیری از سایش آستر می گردد. بمرور در ضمن فعالیت کوره صرفنظر از نوع آجر بکار رفته ناحیة مرکزی ته بوته بوسیلة سرباره و آهن جایگزین می گردد.

در سالهای اخیر شکلهای غیر مترقبه و غیر منتظره از بین رفتن بوته های کوره بلند مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشها نشان داده که برخی بوته ها حاوی ذرات فلزی کروی با قطر حدود 5/7 سانتی متر است. در نزدیکی دیوارة بوته رگه های سفید رنگی که بعداً معلوم شده کریستوبالیت است با ضخامت حدود 5/1 سانتی متر نیز دیده شده است. بنظر می رسد که کریستوبالیت ها از تجزیه دیر گدازهای بوته ناشی شده اند.

“ شکم کوره”

مواد دیرگداز بکار رفته در آستر شکم کوره بلند تحت سایش و خوردگی حاصل از تماس سربارة مذاب با درجه حرارتی حدود C ْ1500 و عوامل ساینده ای چون کلوخه های بارکوره قرار دارند. نحوة عمل کوره بخصوص از نظر سرعت دمش هوا بسیار مهم است. بعضی از تولید کنندگان آهن خام معتقد بودند که سرعت کم دمش، اثر معکوسی بر روی عمر شکم کوره بلند دارد. هنوز هم مباحثه در مورد بهترین انواع مواد دیرگداز بکار گرفته شده در شکم کوره ادامه دارد، و بسیاری از تولید کنندگان مکرراً عقایدشان را تغییر می دهند.

آجرهای کربنی، خاک نسوز و گاهی اوقات آجرهای آلومینائی ذوب و ریخته گری شده( شامل زیرکون ـ آلومینا) بعنوان آستر شکم کوره بکار گرفته می شوند. آجرهای کربنی تعبیه شده در نزدیکی خنک کننده های جت های دمش هوا به سرعت بوسیله بخار آب، گاز CO2 و یا هوا اکسیده می گردند. با تحقیقات انجام شده آجرهای کربنی با نفوذ پذیری کم برای پیشگیری از رسوب کربن و تجزیة CO پیشنهاد شده است. خواص مطلوب دیگر آجرهای کربنی مورد مصرف در شکم کوره بلند، بالا بودن هدایت حرارتی، مقاومت در برابر محیط های قلیائی، مقاومت بالا در مقابل اکسیداسیون و استحکام فشاری بالا می باشد. اثر نمکهای پتاسیمی که از طریق گازها و بار کوره بدرون خلل و فرج آستر نفوذ می کنند نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است، علت این اهمیت آنستکه یونهای پتاسیم توسط نفوذ در شبکه ذرات کربن آنها را منبسط کرده و موجب تجزیه آجر می گردند.

مقدار خوردگی شیمیائی در آستر شکم کوره ها مستقیماً به میزان قلیائیت سرباره و ویسکوزیته آن بستگی دارد، مثلاً سرباره ای حاوی 45% اکسید کلسیم بسیار خورنده هستند. عمر آستر شکم کوره به شکل گیری پوسته ای از آلومینا و سیلیس( ناشی از شاموت موجود در آجر در مورد آجرهای آلومینو سیلیکاتی) غنی شده از آهک، منیزیم و دیگر اکسیدهای حاصله از شارژ بستگی دارد.

تنوره کوره بلند

جنبه های شیمی فیزیکی کارکرد دیرگدازهای تنورة کوره بلند شاید یکی از جالب ترین وجوه تکنولوژی دیرگدازها از نقطه نظر تاثیر آن بر کوره بلند باشد. پدیدة کلاسیک تجزیه در اثر کربن فقط یکی از دلایل شکست مواد نسوز بکار رفته در بدنه کوره است. اگرچه همانطور که قبلاً هم ذکر شد استفاده از آسترهای کائولینی با دانسیته بیشتر از وخامت و اهمیت این مسئله میکاهد ولی آنرا کاملاً از بین نبرده و همچنان این مسئله مطرح است. در هر حال مسایل بسیار دیگری نیز برای تولیدکنندگان دیرگدازها وجود دارد. با تحقیقات فراوان انجام شده معین شده است که:

شکست آستر تنوره کوره بستگی کامل به خواص دیرگدازها، سیستم خنک کنندگی آستر، سیکل عملکرد کوره، عمل قلیائیها، سربارة اولیه، اکسید روی(Zincite) ، رسوب کربن، شدت دمش کوره، تنش حرارتی حاصل در ساختمان، سایش حاصله توسط شارژ، و فاکتورهای دیگر دارد. جهت افزایش مقاومت آستر باید این موارد را رعایت کرد: اولاً باید از آجر متراکمی که از مواد کائولینی همراه با مقادیر زیادی از شاموت و حداقل مقدار مواد روانساز تهیه شده و در درجه حرارت بالائی پخته شده باشد استفاده نمود. ثانیاً بهترین سیستم خنک کنندگی را پیش بینی و اجرا کرد. ثالثاً سیکل کار کوره را مخصوصاً در آغاز سیکل پس از دمش هوا و قبل از مرحله خشک کردن نهائی آستر تنظیم و تثبیت نمود.

اخیراً یکی از محققین مقاله ای پس از راهنمائی های عملی در مورد آنچه که برای بهبود وضعیت مواد دیرگداز کوره بلند مورد نیاز است ارائه نموده و در این مقاله بر تفاوت شرایط بالا و پائین تنورة کوره تائید کرده است. آجرهای کائولینی و سلیمانیتی برای کاربرد در قسمت فوقانی تنوره مناسب است و امکان دارد در مواقعیکه آجرهای دیرگداز قسمت تحتانی که رضایتبخش نبوده اند تعویض می شوند آجرهای قسمت فوقانی در جای خود باقی بمانند. دیرگدازهای مختلفی در محدودة 42ـ 95% آلومینا( سیلیمانیت، آجر نسوز، آجرهای ذوب و ریخته گری شده) در قسمت تحتانی تنوره کوره بلند مورد استفاده واقع شده اند.

یکی از محققین تجربیات بدست آمده در مورد عمر آسترهای کوره بلند در ایالات متحده را مورد بحث قرار داده است.

نتیجه گیری های او که مبتنی بر تجربیات حاصل از سالیان متمادی کار در شرکت تهیه فولاد ایالات متحده است بر روی تغییرات مینرالورژیکی آجرها ضمن کار در کوره و اهمیت آماده سازی شارژ( شامل اندازه دانه های کک، سنگ معدن و آهک) تاکید فراوان دارد. اظهار نظر محققین انگلیسی در مورد کاهش اهمیت اثر کربن در شکست آستر در واقع نتایج این محقق آمریکائی را تائید می کند.

امروزه بنظر می رسد که مسئله محل اتصال آجرها اهمیت بیشتری دارد.

“ اثر قلیائیها بر تنوره کوره بلند”

در ناحیه تحتانی تنورة کوره مواد قلیائی قادرند تا عمق زیادی در آستر نفوذ کنند. عمماً غلظت مواد قلیائی 10ـ9% بوده که گاهی تا 25% نیز میرسد. در آمریکا توسط اضافه کردن سطوح مبردها میزان خسارت وارده به آستر تنوره کوره را کاهش می دهند. در گذشته خسارت وارده به آجرهای خاک نسوز آستر را مربوط به تجزیه کربن میدانستند ولی امروزه تحقیقات نشان داده است که این مسئله مربوط به نفوذ قلیائیها می باشد. مواد قلیائی بداخل آجر خاک نسوز نفوذ کرده و قبل از اینکه رسوب کربن به مرحلة خطرناک رسیده و باعث شکست آجر گردد، موجب ترکاندن آن می گردد. در واقع این امر بخاطر تشکیل کلسیت(Kalsite) در آجر است. یک آزمایش نشان می دهد که ترکیب حاصله شامل K2O 4/28% و Na2O 2/4% می باشد.

مطالعات انجام شده بر روی مقطع آجر خاک نسوز تنورة کوره نفوذ قابل توجهی از مواد قلیائی را از بالا بسمت پائین مشخص کرده و نشان می دهد که واکنش های شیمیائی صورت گرفته در دیرگداز منجر به تشکیل ترکیبات آلومینا سیلیکاتی قلیائی گردیده است. ساختمان دیرگداز مخصوصاً میزان نفوذ پذیری آن در مقابل قلیائیها نسبت به ترکیب شیمیائی دیرگداز از اهمیت بیشتری برخوردار است. کربناتها، اکسیدها و همچنین سیانید پتاسیم می توانند مسئول روانسازی و تجزیه آستر تلقی گردند( به جدول شماره 2 نگاه کنید).

برخی محققان عقیده دارند هنگامیکه مواد قلیائی با آجر خاک نسوز آلومینای پائین واکنش می کند یک مایع شیشه ای حاصل می شود در حالیکه در صورت واکنش با مواد آلومینای بالا محصولی خشک و پودری شکل تولید می کنند، که می تواند موجبات ترکیدن مواد دیرگداز را فراهم کند. ترکیبی شامل 42% آلومینا ترکیب مناسبی است که می تواند مواد قلیائی را جذب کرده بدون اینکه تغییرات ابعادی داده و یا فازی مایع تولید نماید.

اثر CO بر روی آستر کوره بلند

بدلیل طبیعت فرآیندهای متالورژیکی که در کوره بلند اتفاق می افتد محیط کوره مملو از گاز CO می باشد. در حضور اکسید آهن که بعنوان ناخالصی در مواد رسی آجرهای خاک نسوز موجود است، مونواکسید کربن(CO) تجزیه شده بصورت ذرات ریز کربن در داخل خلل و فرج آجرها رسوب می کنند. این عمل در درجه حرارت حدود C ْ600ـ300 برای خلل و فرج ریز کوچکتر از 5-10 سانتی متر صورت می گیرد، و به همین علت مقدار دقیق تخلخل آجرهای بکار رفته برای تنورة کورة بلند از اهمیت خاصی برخوردار است. کربن ناشی از تجزیه CO با آهن موجود در ماده اولیه آجر تشکیل سمنتیت(Fe3C) داده، مقداری انبساط حجمی بوجود میآورد. بدین ترتیب آجر ترد شده و سرانجام می شکند. حاصل این امر از بین رفتن آستر تنورة کوره می باشد.

واکنش مربوط به صورت :

می باشد. میزان نفوذ CO و در نتیجه رسوب کردن کربن مستقیماً به قابلیت نفوذ پذیری آستر کوره در مقابل گاز و فشار گازهای موجود در کوره بستگی دارد. از آنجائیکه تصور می شود ذرات کربن موجب تردی ساختمان آجرها می گردد. بنابراین هر چیزی که بتواند از میزان نفوذ گاز بکاهد در جلوگیری از تجزیه کربن مفید خواهد بود. لذا بعضی از متصدیان بر این عقیده اند که نفوذ مواد قلیائی بعلت کاهش دادن خاصیت نفوذ پذیری در مقابل گازها در بعضی موارد به کاهش تجزیه کربن کمک می‌کند.( به بخش قبلی در موارد قلیائی رجوع کنید).

اثر کاتالیتکی(Catalytic) اکسیدهای آهن در آجرهای خاک نسوز را می توان توسط پختن دیرگدازها در حرارتهای بالاتر(تا C ْ1500) و تبدیل ترکیبات آهن به سیلیکاتهای غیر قابل احیاء، کاهش داد. امروزه سعی می شود که از مواد رسی کائولینی با مقدار آهن کم استفاده شود و برای حصول به حداکثر دانسیته ممکن، پخت آنها در درجه حرارتهای بالا انجام می شود. ولی از آنجائیکه این امر ممکن است موجبات کم شدن مقاومت در مقابل پوسته ای شدن گردد، باید برخی خواص و مزایا را فدای برخی دیگر کرده، و با در نظر گرفتن کلیه جوانب ترکیبی مناسب را برای کار انتخاب نمود.

تاثیر اکسید روی

بعضی ها عقیده دارند که روی و اکسید روی که از طریق اکسید روی موجود در سنگ معدن آهن وارد آستر تنوره کوره بلند می شود می تواند عمل تجزیه مونواکسید کربن را که قبلاً ذکر شد تسریع بخشد. علیرغم انکار پدیدة فوق توسط بعضی از افراد و اینکه هنوز در مورد نحوه انتقال و رسوب ترکیبات روی بر آستر کوره بلند اطلاعات کمی موجود است ولی بهرحال این ترکیبات بر روی آستر کوره بلند نقشی مخرب ایفا می نماید. طی آزمایشهای مختلف، مقدار زیادی فلز روی رسوب کرده در آستر از بین رفتة تنورة کوره ها دیده شده است.( تا عمق 15 سانتی متری لایه ها.) احتمالاً واکنش صورت پذیرفته بشکل زیر است :

: 1

: 2

در اینجا نیز کربن رسوب کرده و این مسئله احتمالاً موجب تردی ساختمان می گردد.

“ گرمخانه های کوره بلند”

این گرمخانه ها عبارتند از سیلندرهای عمودی که بصورت لانه زنبوری توسط آجرهای نسوز آجر چینی شده اند. این شکل آجر چینی به منظور ایجاد سطح وسیعتر برای انجام بهتر تبادل حرارتی می باشد. هوای مصرفی پس از عبور از این گرمخانه ها تا حدود C ْ850 ـ 580 پیش گرم می گردد. در اینجا نیز کیفیت مواد دیرگداز مصرفی اهمیت بسزائی دارد زیرا که درجه حرارت آجر چینی ها به C ْ1500 می رسد. گاز کوره بلند در این گرمخانه ها سوخته و گرما تولید می کند. پس از مدتی عمل سوختن گاز را متوقف کرده و از جهت مخالف هوا را بدرون آنها می فرستند و در نتیجه هوا پیش گرم می شود.

گاهی اوقات بخار آب و اکسیژن به هوا اضافه می گردد تا راندمان کار کوره را بهبود بخشیده و در ضمن شرایط دمش هوا را یکنواخت تر نماید. عمر گرمخانه ها بین 15 الی 10 سال است. بدلیل تغییرات مکرر درجه حرارت، مواد نسوز بکار رفته در گرمخانه ها باید مقاومت در مقابل شوک حرارتی بالائی را داشته باشند. عموماً آجرهای خاک نسوز با حداقل 45% آلومینا در قسمت های درجه حرارت بالا استفاده می شوند. در این نواحی معمولاً آجرهای نسوز دیگر بدلیل کاهش دیرگدازی در رابطه با خاصیت روانسازی ناشی از مواد موجود در گاز کوره از بین می روند.

در ساختمان آجرهای مصرفی در گرمخانه های کوره بلند پس از مدتی مصرف نواحی مختلفی دیده شده است.            

دیرگدازی هر ناحیه نسبت به دیرگدازی آجرهای نسوز کار نکرده C ْ200ـ100 کمتر است.

این موضوع به تشکیل کریستالهای سوزنی شکل مولایت در آجر نسوز نسبت داده می‌شود که بهمراه شرایط دیگر کوره، باعث جدائی کاملتر فاز شیشه ای در درجه حرارت های متوسط شده و تغییر حالت مواد را به فاز چینی شکل تسریع می کند که این امر موجب کاهش نقطة ذوب ماده نسوز می گردد. در اثر مواد روانسازی که بصورت گرد و غبار هستند پوسته ای با نقطه ذوب کمتر در این نواحی بوجود می آید. محدوده ای معین از ترکیبات مختلف آجر نسوز برای استفاده در گرمخانه های کوره بلند وجود دارد.

در قسمت های بالای گرمخانه ها تخریب بدلیل انقباض و در نتیجه ریزش آجر صورت می پذیرد. تشکیل قطرات سرباره در سقف گرمخانه ها و چکه کردن آنها بر روی آجرهای لانه زنبوری شکل گرمخانه موجب آسیب ضربه ای و سرباره ای آجرها می گردد.

عمر مواد نسوز مصرفی در کورة بلند در حساس ترین قسمت های منطقه فوقانی به حدود 4ـ3 سال و برای نواحی تحتانی 10 الی 15 سال و در گرمخانه ها به 10 الی 16 سال می رسد.      

“ فولاد سازی”

فولاد بوسیله تصفیه و تغییر آهنی که از کوره بلند بدست آمده تهیه می شود. امروزه انواع مختلفی از کوره ها، با بهره گیری از قوانین مختلف شیمی فیزیک، برای فولاد‌سازی استفاده می شوند.

در این بخش سعی شده که شرح مختصری از انواع مهم دیرگدازها( اگر چه باید گفت صنعت آهن و فولاد تقریباً همه انواع دیرگدازهای تولیدی را مصرف می کند) و

شرایط مختلفی که هنگام ذوب فولاد در تماس با دیرگدازها بوجود می آید، داده شود.

دانلود مقاله راه آهن

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله راه آهن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:50

فهرست مطالب :

بخش اول
1-خط عضو اصلی یک راه آهن
2-توجیه فنی و اقتصادی راه آهن
بخش دوم
1-ویژگی های ریل:
مقدمه:
نتیجه:
2-مقطع ریل و خواص آن:
3-خواص فولاد ریل:
4-نحوه ساخت ریل:
روش های صنعتی مختلف تهیه فولاد:
علائم قراردادی روش تولید و درجه سختی:
بخش سوم
1-تئوری جوشکاری سراسری ریل ها
3-روش های جوشکاری ریل
3-2- جوش فشاری گازی:
3-3-جوش قوس الکتریکی دستی:
3-4- جوش آلمینوترمیک:
بخش چهارم
1-تراورسهای بتنی
2-تراورس بتن آرمه
2-1-مقدمه:
2-2-معایب بتن آرمه:
2-3-رفتار بتن آرمه تحت اثر خستگی (Fatique):
مقایسة فنی ترا ورس چوبی
مزایای ترا ورس چوبی:
معایب تراورس چوبی:
تراورس بتنی:
مزایای تراورس بتنی:
معایب تراورس بتنی:
بخش پنجم
پابندهای ریل
مقدمه:
2-انواع و میزان نیروهای موثر بر خط:
نیروهای عمودی
نیروهای افقی
نیروهای طولی:
3-خاصیت وجودی پابندریل:
تثبیت ریل روی تراورس
بخش ششم:
بالاست Ballast:
«دانه بندی بالاست»
میزان درصد وزنی عبور دانه ها از سرند چهارگوش
بخش هفتم
«سوزن یا دستگاه تعویض خط»
مقدمه:
انواع سوزن ها:
طراحی سوزنهای جدید:
انتخاب ریل مناسب برای سوزن ها:

مقدمه:

-خط عضو اصلی یک راه آهن

 به سه زبان مهم بین المللی (انگلیسی- آلمانی و فرانسه) به ترتیب راه آهن را (EISEN bahn)- Rail road- Rail way کو Chemin de fer می نامند.

در حدود 160 سال از عمر آن می گذرد ولی هنوز نه تنها از اهمیت آن کاسته نشده بلکه روز به روز با ارزش و عظمت آن افزوده می شود.

اساس خط از ابتدا تا کنون تغییر چندانی نکرده و دوریل همچنان بموازات همدیگر راه آهن کشورها را می سازند، در حالی که دیگر قسمت های راه آهن از جمله آلات ناقله که روی ریلهای موازی می غلتند دستخوش تحولاتی محسوس و ملموس برای استفاده کنندگان شده است.

این تحولات و پیشرفت های محسوس در امر آلات ناقله که حاصل زحمات شبانه روزی متخصصین کشورها است در سرعت- بار مفید واگن- تامین نیروی برق- طراحی بدنه و راحتی قسمت های داخلی واگن تجلی پیدا کرده است.

در حقیقت کمتر کسی توجهی به ریلهای بی حرکت و بی صدا که روی زمین گسترده‌اند دارد و در حالی که قطارهای سریع السیر و راحت و لکومتیورهای نیرومند همواره طرف توجه می باشد و اما نباید فراموش کرد که موفقیت های حاصله در بخش آلات ناقله بدون توجه به پیشرفت هم آهنگ و موزون در خط ممکن و میسر نخواهد شد.معمولا خط هزینه ای معادل  تا  کل سرمایه گذاری ثابت راه آهن دارد.