iron

آهن چیست؟
آهن یک عنصر فلزی (نماد جدول تناوبی: Fe) با نقطه ذوب 1150 درجه سانتیگراد به سمت بالا است.از زمان های دور آهن نقش بسزایی در زندگی انسان داشته است و همچنین قیمت آهن از اهمیت بالایی برخوردار است.

این عنصر چهارمین عنصر پراکنده در پوسته زمین است، اما به عنوان سنگ آهن به جای یک فلز قابل استفاده یافت می شود. سنگ آهن به اشکال مختلف و شبیه سنگ است. این ترکیبی از آهن، اکسیژن و سایر عناصر است که با ماسه و خاک رس مخلوط شده است.

برای ساخت یک فلز قابل استفاده، یک کارخانه آهن باید از شر اجزای ناخواسته این مخلوط خلاص شود و تا حد امکان آهن را حفظ کند و فلز خالص تری تولید کند.

فرآیند ساخت آهن توسعه می یابد و قیمت آهن رو به افزایش میرود
آهن‌سازی در حدود 450 سال قبل از میلاد از اروپا و خاورمیانه به بریتانیا رسید. در این زمان فرآیند فقط به سنگ آهن، زغال سنگ و خاک رس نیاز داشت. در قرن سیزدهم از نیروی آب برای تامین انرژی دم و چکش استفاده می شد و کوره بلند در قرن پانزدهم در بلژیک معرفی شد.

زغال سنگ در جاهایی استفاده می شد که الوار آماده بود، اما برای مناطق بدون جنگل های زیاد، زغال سنگ سوخت احتمالی برای کوره های بلند بود. زغال سنگ معمولاً حاوی گوگرد است و این بدان معناست که آهن ساخته شده با زغال سنگ به عنوان سوخت نیز حاوی گوگرد خواهد بود. این برای چدن خوب است اما برای آهن فرفورژه کاربرد ندارد.

کک شکل خالص تری از کربن است و گوگرد ندارد. این توسط زغال سنگ نیمه سوز ساخته شده است. کک برای اولین بار در سال 1708 در کوره های بلند استفاده شد و شرکت آهن سازی ویلسون تاون از همان ابتدا از کک به عنوان سوخت کوره های بلند خود استفاده کرد.

دستور تهیه آهن
مردانی که در خانه شارژ در کوره های بلند کار می کردند، شاید ماهرترین کارگران کارخانه آهن بودند. آنها محلی و شاید حتی اسکاتلندی نبودند. وظیفه آنها این بود که اطمینان حاصل کنند که مقادیر صحیح مواد مختلف در زمان مناسب به کوره های بلند اضافه می شود - اجاق های بزرگی که برای پختن مخلوط آهن استفاده می شود.

کوره های بلند به طور ایده آل 24 ساعت شبانه روز و هفت روز هفته کار می کنند. آنها فقط زمانی که تعمیر و نگهداری مورد نیاز بود منفجر شدند.

مواد تشکیل دهنده برای ساخت آهن قابل استفاده سنگ آهک، سنگ آهن، کک و هوا بود. کک سوخت است و سنگ آهن سنگ آهن را تامین می کند. سنگ آهن ابتدا در کوره های کلسینه که در کنار کوره های بلند قرار دارد، برای حذف ناخالصی ها برشته می شود. هوا یا انفجار توسط موتورهای بخار قدرتمند به داخل کوره بلند دمیده می شد. (آنها تا سال 1828 از هوای سرد استفاده می کردند تا اینکه در ویلسون تاون کشف شد که انفجار گرم آهن با کیفیت بهتری تولید می کند).
هوا برای حفظ سوختن مخلوط در داخل کوره مورد نیاز است. سنگ آهک اضافه می شود زیرا با ناخالصی های موجود در سنگ آهن ترکیب می شود و به عنوان یک شار عمل می کند. این مخلوط از سنگ آهک و ناخالصی ها سرباره نامیده می شود، این مورد نمی خواست و با باز کردن شیری که سرباره پس از شناور شدن به بالای مخلوط از کوره بلند خارج می شد، خارج شد. نمودار کوره در ویلسون تاون

هنگامی که مخلوط برای مدت زمان مورد نیاز گرم شد و سرباره جدا شد، یک شیر آب در ته کوره بلند باز می شود تا آهن مذاب از آن خارج شود. به آن اجازه داده می شود تا در بسترهای شنی آماده شده به نام بستر خوک در جایی که قرار می گیرد جریان یابد. آهن خوک را اینگونه درست می کردند، به این دلیل که چیدمان تخت خوک ها شبیه خروس با خوکچه های تغذیه کننده است.

داخل یک کوره بلند
بعد از اینکه آهن خام در کوره بلند ساخته شد، مقداری از آن به پالایشگاه ها و سپس فورج و کارخانه نورد برده می شد.

https://telegra.ph/%D9%82%DB%8C%D9%85%D8%AA-%D8%A2%D9%87%D9%86-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-12-18

در اطراف شما اقلام قابل بازیافتی وجود دارد و بازیافت آنها می تواند پولی را به جیب شما بیاورد و در عین حال محیط را تمیزتر کند یکی از این موارد بازیافت آهن آلات میباشد. هر سال تن‌های قراضه بازیافت می‌شود - در سال 2020، حدود 4.5 میلیون تن فولاد به تنهایی. فولاد یک فلز آهنی است و درست مانند همتایان غیرآهنی با ارزش‌تر آن، بسیار قابل استفاده مجدد است و می‌توان آن را به کارخانه‌های قراضه فروخت.

فلز آهنی با فلز غیرآهنی چه تفاوتی دارد؟ آهن آلات حاوی آهن است، بنابراین آهنرباها را جذب می کند و وقتی در معرض اکسیژن قرار می گیرد زنگ می زند. به عنوان مثال می توان به فولاد کربن، چدن، ورق آهن، آهن سبک، فولاد ضد زنگ و فولاد آلیاژی اشاره کرد. این محصولات قراضه می توانند پس از ذوب مجدد، ریخته گری مجدد و کشیدن مجدد در یک کارخانه فولاد دوباره مفید شوند.

اگر می‌دانید چگونه آهن آلات را شناسایی کنید، می‌توانید دریابید که چه اقلام رایج در اطراف شما می‌توانند از حیاط‌های ضایعاتی قیمت بگیرند. یاردهای قراضه آهن را بر اساس هر تن قیمت گذاری می کنند، در حالی که غیر آهنی به ازای هر پوند قیمت گذاری می شود. دانستن تفاوت بین این فلزات به شما کمک می کند تا هنگام اسقاط بلیط ترازو خود را درک کنید. در اینجا نحوه تشخیص فلزات آهنی و نمونه هایی از اقلام رایج آمده است.

چگونه فلزات آهن آلات را شناسایی کنیم
هنگامی که با فلز سر و کار دارید و نیاز به بازیافت آن دارید، خوب است بدانید که چگونه فلزات آهنی را از نوع غیر آهنی جدا کنید. فلزات آهنی دارای خواص اصلی مغناطیسی و مستعد زنگ زدگی هستند. از دیگر خواص رایج فلز آهنی می توان به دوام، رسانایی الکتریکی زیاد، استحکام کششی خوب و مقاومت در برابر خوردگی کم اشاره کرد.

فلزات آهنی می توانند دارای مجموعه ای از عناصر آلیاژی مانند نیکل، کروم، منگنز، وانادیم و مولیبدن باشند. این عناصر آلیاژی هستند که ظرفیت مقاومت در برابر کاربردهای مهندسی مختلف و ساخت ظروف، کارد و چنگال، خطوط لوله و حتی سازه هایی مانند آسمان خراش ها را به فلز آهنی می دهند.

فلزات حاوی آهن عموماً سنگین تر از سایرین هستند. همچنین انعطاف پذیری کمتری دارند. اما آنها در برابر خوردگی به غیر از زنگ زدگی بسیار مقاوم هستند و به اندازه کافی بادوام هستند تا در راه آهن، قطعات خودرو، تجهیزات کشاورزی، مته ها، موتورها، ابزارهای برقی، لوازم الکتریکی و غیره استفاده شوند.

بدون دستگاه اسکن با تکنولوژی بالا، دانستن ترکیب دقیق فلزات غیرممکن است، اما شما به راحتی می توانید آهنی یا غیر آهنی بودن آنها را تشخیص دهید. تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک آزمایش دستی ساده با آهنربا انجام دهید. از آنجایی که فلزات آهنی دارای خواص مغناطیسی هستند، اگر آهنربا را در نزدیکی آنها نگه دارید، آهنربا می چسبد. هنگامی که آهنربا جذب نمی شود، نشان می دهد که فلز حاوی آهن نیست و بنابراین غیر آهنی است.

نحوه خراش دادن فلزات آهنی و آهن آلات
کارگاه های ضایعات اغلب دارای نواحی مختلف برای ریختن فلزات آهنی و فلزات غیرآهنی هستند. این ایده خوبی است که قبل از رفتن به حیاط ضایعات، آهنربا را روی هر ضایعاتی که در مورد آن مطمئن نیستید بچرخانید. اگر معلوم شد که شما فقط فلز آهنی وارد می‌کنید، ممکن است فقط مجبور شوید روی ترازوی کامیون وزن کنید و در منطقه آهنی بار را تخلیه کنید. هنگامی که دوباره وزن خود را انجام دادید، برای ضایعات خود پول دریافت خواهید کرد.

اما در کنار هم قرار دادن اقلام آهنی و غیر آهنی به این معنی است که شما یا باید ابتدا قطعات فلزی غیرآهنی را تخلیه کنید یا فلزات آهنی و غیر آهنی خود را جداگانه وزن کنید. برای به دست آوردن پرداخت بهتر در اسکراپ، بهتر است قبلاً فلزات آهنی را از غیر آهنی جدا کرده باشید.

https://www.cohenusa.com/blog/35-most-commonly-recycled-ferrous-metal-items/

آهن به عنوان یک ترکیب شیمیایی (معمولاً یک اکسید) در سنگ معدن یافت می شود و در نهایت میتوانید در بازار آهن آن را در قالب محصولات متفاوتی تهیه نمایید. این سنگ معدن ها معمولاً حاوی مواد اکسید آهن مانند مگنتیت، هماتیت و لیمونیت ذوب می شوند. سنگ معدن مگنتیت با حدود 65 درصد آهن غنی ترین سنگ معدن شناخته شده است. این یک اکسید فروسوفرریک (Fe3o4) است. یعنی سیاه، متراکم و به شدت مغناطیسی. محصول نهایی تولید شده در بازار آهن به فروش میرسد

مواد اولیه مورد استفاده در ساخت آهن
کک
کک سه نقش مهم در کوره سیاه در طول تولید آهن دارد. به عنوان سوخت برای تامین گرما برای ذوب، به عنوان منبع غنی برای گاز مونوکسید کربن به آهن، و به عنوان پشتیبان غیر گرفتگی برای بار (بار) در کوره بلند عمل می کند. تخلخل آن به عبور آزاد گازسر از کوره کمک می کند. با برشته کردن زغال سنگ کک‌کننده مخصوص انتخاب شده در کوره‌های بزرگ در بسته ساخته می‌شود.

بیشتر بخوانید: ذوب چیست؟ و فرآیند ذوب سنگ آهن و برش آهن در بازار آهن

محصولات مواد فرار در حالی که گازهای آزاد شده تمیز می شوند و به عنوان سوخت در قسمت های دیگر کارخانه استفاده می شوند. کک به عنوان یکی از مواد اولیه مورد استفاده در آهن سازی، ماده ای است که از حرارت دادن زغال سنگ تا زمانی که تقریباً به کربن خالص تبدیل شود، به دست می آید.

مواد اولیه مورد استفاده در ساخت آهن

سنگ آهک
سنگ آهک به عنوان یک عامل روان کننده با مواد خارجی ("گانگ") مرتبط با سنگ عمل می کند. با این مواد (خاک رس و غیره) ترکیب می شود و آنها را به راحتی قابل ذوب می کند و سرباره مایعی را تشکیل می دهد که از آهن جدا می شود.

مواد اولیه مورد استفاده در ساخت آهن
بیشتر بخوانید: خواص و ترکیبات آهن خام

سینتر
سینتر از سنگ آهن با گرید لیزری و ریز تقسیم شده ساخته شده است که با کک و آهک برشته می شود و آن را قادر می سازد تا تعداد زیادی ناخالصی را در سنگ حذف کند.

مواد اولیه زینتر
برخی فلزات دیگر مانند کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن، تنگستن و غیره گاهی برای تولید فولادهای مختلف با آهن مخلوط می شوند.

بیشتر بخوانید: کوره بلند و اجاق بلند چیست؟ کار، اجزا و نگهداری آن

این همه برای این مقاله است که در آن مواد اولیه مورد استفاده در ساخت آهن و فولاد مورد بحث قرار می گیرد. امیدوارم از این پست چیزهای زیادی دریافت کنید، اگر چنین است، لطفاً با سایر دانش آموزان به اشتراک بگذارید. ممنون که خواندید، دفعه بعد می بینمت!

https://studentlesson.com/raw-materials-used-in-making-iron/