طرز کار کوره بلند
یک شنبه 16 / 3 / 1393 ساعت 19:59 | بازدید : 1756 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

اختلالات در کوره بلند

برآمدگی scaffolding

جریان عادی کار کوره بلند اغلب با تشکیل برآمدگی مختل میشود. این پدیده به علت آن ا ست که مواد در دیواره و پروفیل انباشته شده و به طرف مرکز کوره بلند پیشروی می‌کند.

پل زدن مواد شارژ شده در مقطع افقی و عمودی در امتداد قسمتی از دیواره نسوز مانع حرکت یکنواخت مواد به پائین میشود. این برآمدگی که توده‌ای جامد و نفوذ ناپذیر می‌باشد، میتواند درهر محلی از کارگاه گرفته تا بالای بدنه بوجود آید. (شکل 5)

عموماً برآمدگی از نظر محل اجزاء متشکله و چگونگی تشکیل، به دو دسته تقسیم میشود. Scaffold در نواحی کم حرارت که فازهای مایع بطور نرمال بوجود می‌آید در وسط و بالای بدنه ایجاد میشود. در مقابل scab در حرارت‌های بالا از نیمه سیالهای غلیظ با فازهای مایع در مناطق شکم و کارگاه تشکیل میشود.چون علت تشکیل scab و scaffold متفاوت ا ست ابتدا scaffold را مورد بحث قرار میدهیم.

کاهش سطح مقطع کوره بلند در محل تشکیل برآمدگی باعث کند شدن و یا وقفه در پائین آمدن مواد و افزایش سرعت گاز در نواحی بدون برآمدگی شود. نتیجه اینکه گاز خروجی بطور اعم و بالاخص در بالای قسمت بدون برآمدگی دارای حرارت زیاد خواهد بود.

 

 

 

شکل 5- مناطق مختلف را در کوره بلند نشان میدهد.

در یک حالت عملی مقدار co2 گاز دهانه از 3/13٪ به 9/11٪ و حد استفاده از co 8/33  به 1/305 و احیاء غیر مستقیم از 6/

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 9
|
تعداد امتیازدهندگان : 2
|
مجموع امتیاز : 2


جایگزین آهن در تکمیل قراضه برای شارژ کوره قوس
شنبه 13 / 3 / 1393 ساعت 18:44 | بازدید : 1277 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

جایگزین آهن در تکمیل قراضه برای شارژ کوره قوس

شرح :

HBI یکی  از چند منبع جایگزین برای تامین آهن است که برای تکمیل قراضه بازیافت شده در شارژ کوره EAF مورد استفاده قرار می گیرد . منافع زیست محیطی و عملیاتی استفاده از آن در این مقاله ارائه شده است .

 

قالب بندی : PDF

تعداد صفحات :۸

حجم :۲mB

لینک دانلود

لینک کمکی

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


بوته کوره بلند (Hearth of the Blast Furnace)
پنج شنبه 4 / 2 / 1393 ساعت 16:23 | بازدید : 977 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

بوته کوره بلند (Hearth of the Blast Furnace) قسمت استوانه ای کوره بلند است که در آن چدن مذاب و سرباره نگهداری می شود. به دلیل اختلاف چگالی سرباره و چدن مذاب، سرباره در بالا و چدن مذاب در پایین بوته قرار می گیرد. در بوته مجراهایی برای خروج چدن و سرباره و ورود هوا ایجاد شده است. لوله های دم در قسمت بالای بوته و زیر شکم کوره بلند قرار دارند. در گذشته ارتفاع بوته را به طور نسبی بلندتر انتخاب کرده و لوله های دم را تا حدودی بالاتر از بوته قرار می دادند. به عبارت دیگر قسمت استوانه ای از سطح لوله های دم بالاتر ساخته می شد. این امر باعث می شد که حرارت در قسمت مشخصی از بوته کوره بلند متمرکز شود و احیای سیلیس و ذوب سرباره هایی با ویسکوزیته بالاتر، آسان تر گردد. امروزه با دمیدن هوای گرم، نیازی به این کار نیست و لوله های دم در بالاترین قسمت بوته قرار داده می شوند.

مقطع بوته کوره بلند تابعی از میزان مصرف کک (ظرفیت تولید) و میزان تماس سرباره و چدن می باشد. قطر بوته توسط عامل اول (میزان مصرف کک) و ارتفاع آن بوسیله عامل دوم کنترل می شود. در یک بوته با قطر مشخص، نمی توان با ازدیاد فشار و مقدار هوای دم، مقدار مصرف کک را در ناحیه احتراق افزایش داد و در نتیجه تولید را افزایش داد. زیرا این کار باعث افزایش ارتفاع ناحیه احتراق شده و عملکرد منظم کوره را مختل خواهد کرد.

بنابراین برای افزایش تولید، باید قطر بوته را زیاد کرد. افزایش بیش از حد قطر بوته باعث افزایش ناحیه غیر فعال یا مرده در مرکز کوره می شود. پس نمی توان قطر بوته را از بیش از حد معینی افزایش داد که بستگی به فشار هوای دم دارد. به طور کلی انتخاب قطر بوته تجربی است. تجربه نشان داده است که بسته به شرایط کار، مصرف کک در هر متر مربع سطح بوته کوره بلندمی تواند از 700 تا 1100 کیلوگرم درساعت تغییر کند. به عبارت دیگر چنانچه مصرف کک را 500 کیلوگرم برای یک تن چدن فرض کنیم، به ازای هر متر مربع سطح بوته، تولیدی معادل 1.4 تا 2.2 تن در ساعت به دست می آید.

هر چه ارتفاع بوته کوره بلند بیشتر باشد، گنجایش بیشتری برای مذاب وجود خواهد داشت هم چنین مذاب مدت بیشتری با سرباره در تماس خواهد بود. از طرفی افزایش ارتفاع بوته سطح تماس مذاب و سرباره را زیاد نمی کند و تصفیه مذاب که مبتنی بر نفوذ است، کاهش می یابد. ارتفاع بوته ممکن است بین 2.5 تا 3 متر باشد.

شکل زیر جزئیات کف بوته کوره بلند را نشان می دهد. در زیر بوته چندین لایه بلوک نسوز، معمولا به ضخامت 3 تا 5 متر (10 تا 15 فوت) قرار داده شده است. دیواره های بوته نیز از نسوزهای با کیفیت بالا (معمولا از آجرهای کربنی)، به ضخامت 60 تا 90 سانتی متر (2 تا 3 فوت) ساخته می شود. کل بوته بوسیله یک پوشش فولادی به ضخامت 25 تا 40 میلیمتر محافظت می شود. بین این پوشش فولادی و نسوز، مدار یا حلقه های سرد کننده از جنس چدن قرار دارد که توسط جریان آب مناطق اطراف بوته را خنک می کنند. این مدارهای خنک کننده طبق شکل از زیر لوله های دم آغاز شده و تا سه متر (10 فوت) پایین تر از کف کوره ادامه دارد.

مقطعی از ساختمان کف کوره بلند

در بسیاری از کوره ها، کل دیواره های بوته از آجرهای کربنی ساخته شده و این دیواره تا چندین سانتیمتر پایین تر از کف کوره نیز ادامه دارد. به علت هدایت حرارتی خوب کربن، امتداد دیوارهای بوته می تواند عاملی برای خنک کردن بلوک های کف کوره بلند باشد. برای بهتر شدن این اثر چند لایه از بلوک های کف کوره بلند را از جنس کربن انتخاب می کنند. وقتی قطر بوته کوره بلند کمتر باشد هدایت حرارتی کربن برای انتقال گرما از مرکز بوته به دیواره ها و خنک کن ها کفایت می کند، اما در مورد کوره هایی که قطر بوته آن ها بیش از 9 متر (29 فوت) است، بایستی خنک کننده های اضافی در کف کوره ایجاد شود.

وضعیت عمومی مجرای خروجی مذاب در شکل زیر نشان داده شده است و جزئیات آن ممکن است از کوره ای به کوره دیگر تغییر کند. مجرا زاویه شیبی در حدود 22 تا 26 درجه دارد. این شیب برای سادگی باز شدن مجرا و کیفیت خروج مذاب می باشد. مجرای خروج مذاب حدود 90 سانتی متر (3 فوت) بالاتر از کف بوته قرار دارد. سرباره مذاب بایستی از طریق مجرای جداگانه تخلیه شود. چون سرباره سبک تر از چدن مذاب است، مجرای خروج سرباره حدود 1 تا 1.5 متر بالاتر از مجرای خروج مذاب قرار دارد.

مقطعی از مجرای خروج چدن مذاب

 

شکل زیر وضعیت مجرای خروج سرباره را نشان می دهد.

نمایی از مقطع مجرای خروجی سرباره

در بالاترین قسمت بوته در حد فاصل بین بوته کوره بلند و شکم کوره بلند، افشانک لوله های دم ایجاد شده است. هوای گرم که از پیشگرم کن ها خاج می شود، توسط لوله های فولادی که در داخل به پوشش نسوز مجهزند، به محل لوله های دم هدایت می شود سپس وارد لوله ای به نام کمربند هوا (Bustle Pipe)، که مقطع آن به شکل نعل اسب است، می شود. سیستمی که در بین این مرحله هوا را به داخل کوره می فرستد، در شکل زیر نشان داده شده است. این قسمت که طبق شکل از اجزای مختلف تشکیل شده، لوله دم نامیده می شود و تعداد آن ها در یک کوره بر حسب قطر بوته، ممکن است 8 تا 20 عدد باشد. سر لوله های دم (افشانک) از چندین سیستم خنک کننده تشکیل شده که از جنس مس است. نوک لوله های دم مقداری به داخل بوته فرو رفته تا از چسبندگی و خسارت به دیواره بلند جلوگیری شود. گاهی تعدادی لوله های دم کمکی در کوره بلند ساخته می شود. هدف از وجود این لوله های کمکی این است که چنانچه بار ایجاد شود، با بکار انداختن آن ها بتوان حرارت بیشتری به کوره وارد کرد تا از چسبندگی جلوگیری شود.

تجهیزات دم و لوله دمش هوا

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


بدنه کوره بلند
پنج شنبه 4 / 2 / 1393 ساعت 16:20 | بازدید : 1113 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

بدنه کوره بلند (Blast Furnace Stack) یا تنوره کوره بلند نام تمامی قسمت های کوره بلند است که در بالای شکم قرار گرفته اند. در بیشتر کوره ها، در بالای منطقه مخروطی شکم، ناحیه ای به شکل استوانه قرار دارد که شکم استوانه ای نام دارد و در برخی از مراجع کمربند نامیده شده است. بدنه کوره بلند به شکل مخروط ناقص بوده و قاعده بزرگ آن به طرف پایین است. علت انتخاب این شکل به دلایل زیر است:

1- تنظیم پایین آمدن بار و کاهش اصطکاک جانبی

2- کاهش گرد و غبار

3- توزیع منظم گاز در تمام مقطع کوره

هنگامی که بار در کوره بلند پایین می آید، دمای آن به تدریج افزایش یافته و حجم آن زیاد می شود. بر عکس گازها، هنگام بالا رفتن در طول کوره بلند سرد می شوند و حجم آن ها کاهش می یابد. بنابراین باید مقطع کوره به طرف بالا کوچکتر شود تا سرعت گازها ثابت بماند. چنانچه مقطع استوانه ای باشد، هنگام پایین آمدن بار درکوره بلند، سایش بدنه افزایش یافته هم چنین به علت چسبندگی بار، نزول آن دچار اشکال خواهد شد. بدنه کوره از پایین به قسمت استوانه ای به نام کمر بند یا شکم استوانه ای و از بالا نیز به قسمت استوانه ای به نام دهانه یا گلو منتهی می شود. قطر دهانه در کاهش گرد و غبار خروجی از کوره بلند تاثیر به سزایی دارد و به صورتی انتخاب می شود که سرعت خروج گاز زیاد نباشد و گرد و غبار کمتری را با خود حمل کند. ارتفاع بدنه نیز تابع عوامل زیر است:

1- مقاومت مکانیکی کک

2- سرعت احیای اکسیدهای آهن یا احیا پذیری بار کوره بلند

در گذشته با افزایش ظرفیت، طول بدنه کوره بلند آن را نیز افزایش می دادند تا تبادل حرارتی گاز و جامد بیشتر شود. در این حالت دمای گازهای خروجی کوره بلند، حدود 160 درجه سانتی گراد بود. اما در بیست سال گذشته با مصرف کلوخه، گندله و در کل بار کنترل شده و مرغوب که احیا پذیری بالایی دارد، تماس جامد - گاز در کوره بلند بهتر شده است. بنابراین با افزایش ظرفیت کوره بلند نیازی به افزایش تنوره نیست. در نتیجه ارتفاع کوره بلند متناسب با ظرفیت آن افزایش نیافته است و کوره های جدید ارتفاع نسبتا کمتری دارند. با مصرف بار مرغوب تر در کوره بلند، انتقال حرارت بهتر انجام می شود، سرعت احیا بالاتر رفته، مصرف کک کمتر و بازدهی کوره افزایش می یابد.

دیواره های داخلی تنوره کوره بلند از آجر نسوز ساخته شده است. بیشتر از سه چهارم طول تنوره توسط صفحات یا جعبه های خنک کننده که لابه لای آجرهای نسوز دیواره های داخلی قرار دارند، خنک می شود. شیب تنوره را معمولا بر حسب سانتی متر در یک متر ارتفاع (اینچ در یک فوت ارتفاع) بیان می کنند. شیب تنوره معمولا حدود 2.5 سانتی متر (یک اینچ) است در این حالت زاویه آن با افق حدود 85 درجه می شود. اشکال شیب کمتر از 2.5 سانتی متر (1 اینچ) در بالا بیان شد. اگر شیب بیشتر از 2.5 سانتی متر باشد، سبب می شود بار در قسمت های پایین تنوره از دیوارها فاصله بگیرد در نتیجه گازهای کوره بلند، عمدتا از نزدیکی دیوارها متصاعد شوند.

بدنه کوره بلند نیز بوسیله یک پوشش فولادی به نام جوشن نگهداری می شود. جوشن از حلقه های فولادی به ضخامت حدود 2.5 سانتیمتر تشکیل شده است که به یکدیگر جوش خورده اند. این حلقه ها در بالا و پایین تنوره ضخامت بیشتری دارند. تمامی تنوره روی یک کمربند فولادی بنام تیر حمال قرار دارد که این کمربند توسط تعدادی ستون فولادی (8 عدد یا بیشتر) نگهداری می شود. تیر حمال یک حلقه فولادی است به ضخامت 5 تا 10 سانتی متر که روی تعدادی ستون سوار است و تمامی وزن کوره بلند از قسمت شکم به بالا توسط این حلقه فولادی و ستون های مربوط تحمل می شود. چنانچه بخواهند ناحیه شکم و یا بوته را تعمیر یا تعویض نمایند، نواحی بالای کوره (تنوره) دست نخورده باقی می ماند.

 

حجم مفید کوره بلند

ویرایش
 
 
 
 

برای حجم مفید کوره بلند تعریف های متفاوتی ارائه شده است که دو نمونه از آن ها عبارتند از:

الف) حجمی از کوره که بین مجرای تخلیه چدن و بالاترین سطح بار قرار گرفته است.

ب) حجمی که بین سطح لوله های دم و بالاترین سطح بار قرار گرفته است.

حجم مفید کوره بلند را می توان از رابطه زیر بدست آورد:

در رابطه فوق، P تولید چدن در 24 ساعت بر حسب تن، V حجم بار لازم برای تولید یک تن چدن و t زمانی که بار از بالای کوره تا حدود لوله های دم می رسد، است.

 

 

حجم مخصوص کوره بلند

ویرایش
 
 
 
 

حجم مخصوص کوره بلند عبارت است از حجمی که برای تهیه یک تن چدن در روز در نظر گرفته می شود. مشخص است هر چه کانه مصرفی غنی تر و قابلیت احیا آن بیشتر باشد (مصرف کک کمتر)، دمش هوا بیشتر و دمای آن بالاتر باشد، حجم مخصوص کمتر خواهد بود. در سال های اخیر با پیشرفت های انجام شده، حجم مخصوص کوره بلند را از 2.5 متر مکعب به کمتر از 0.7 متر مکعب کاهش داده اند.

 

روابط تجربی برای تعیین ابعاد کوره بلند

ویرایش
 
 
 
 

اگر فرض شود حجم مفید کوره بلند (حجم از سطح بار تا سطح لوله های دم) فقط از دو مخروط ناقص با ابعاد نشان داده شده در شکل روبرو تشکیل شده باشد، در این صورت با توجه به شکل می توان نوشت:

با استفاده از رابطه هندسی که بین ابعاد قسمت های مختلف کوره و حجم مفید کوره برقرار است و روابط تجربی دیگر می توان تا حدودی مشخصات یا ابعاد کوره بلند را تعیین کرد.

1- زاویه α و β بر حسب مشخصات اجرایی (نوع، دانه بندی و کیفیت بار و ...) به ترتیب بین 75 تا 82 و 84 تا 87 درجه متغیر است.

2- معمولا یک رابطه تجربی بین قطر دهانه کوره (Dt) و قط شکم وجود دارد. به عنوان مثال روابط زیر زا می توان برای بارهای گوناگون نوشت:

برای بار دانه ریز و پر عیار     Dt=0.67 DB

برای بار دانه درشت و کم عیار Dt=0.75 DB

  بدنه کوره بلند

3- قطر بوته  (DC) همانطور که گفته شد تابعی  است از مقدار کک که در واحد زمان و واحد سطح می سوزد به عبارت دیگر تابعی از شدت احتراق می باشد. چنانچه p تولید روزانه چدن وm میزان مصرف کک به ازای هر تن چدن باشد

C=p×m

رابطه فوق میزان مصرف کک در 24 ساعت را نشان می دهد. شدت احتراق از رابطه زیر بدست می آید. شدت احتراق به طور تجربی تعیین می شود و می تواند در حدود 0.7 تا 1 تن بر متر در ساعت باشد.

مقدار Dc از رابطه زیر محاسبه می شود:

ارتفاع کوره بلند تابعی از مقاومت مکانیکی کک مصرفی، نوع بار مصرفی و ظرفیت کوره است. هر چه ارتفاع کوره بیشتر شود، تبادل حرارتی بین گاز و مواد جامد بهتر صورت گرفته و به علت افزایش وزن ستون بار، خطر چسبیدن بار به بدنه کاهش می یابد، ولی افزایش ارتفاع از دو جهت محدودیت دارد. مورد اول به خاطر استحکام کک است. زیرا با افزایش ارتفاع کوره، فشار ستون بار زیاد شده و منجر به خرد شدن کک های کم استحکام می شود. دوم این که حرکت بالا رونده گازها دچار اختلال شده و منجر به بی نظمی در کار کوره بلند می شود. معمولا بین ارتفاع مفید کوره بلند و قطر شکم، نسبت مشخصی برقرار است. این نسبت  در گذشته در حدود 4 انتخاب می شد ولی در کوره های جدید که از بار همگن و دانه بندی ریز استفاده می کنند، این نسبت به 3.5 و کمتر کاهش یافته است. مجاری تخلیه و ارتفاع بوته، با توجه به حجم سرباره، زمان تناوب تخلیه و غیره تعیین می شود و ممکن است برای یک کوره بلند با تولید سه هزار تن در روز 2 تا 3 متر باشد.

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


دهانه کوره بلند و تجهیزات بار گیری
پنج شنبه 4 / 2 / 1393 ساعت 16:18 | بازدید : 1613 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

دهانه کوره بلند و تجهیزات بار گیری (Blast Furnace Throat and Loading Equipment) در طی سالیان مختلف تغییر کرده است. تا سال 1829 میلادی، کوره بلنددارای دهانه باز و در تماس با هوا بود در نتیجه گازهای خروجی کوره بلند در هوا می سوخت. اولین تلاش ها برای استفاده از گاز کوره بلند در جهت گرم کردن هوای مصرفی از سال های 1830 شروع شد. در سال 1845 اولین گرمکن های مجزا (مبدل حرارتی یا رکوپراتور) ساخته شد و از گاز کوره بلند برای گرم کردن هوای دم در این مبدل ها استفاده گردید. مهار کردن گاز دهانه کوره بلند نیاز به تاسیسات جدیدی در دهانه داشت در نتیجه تاسیساتی که به نام قیف و زنگ خوانده می شود، اولین بار در سال 1850 مورد استفاده قرار گرفت.

ابتدا از سیستم های تک زنگ استفاده شد و به تدریج سیستم دو زنگ و قیف دوار بکار گرفته شد. شکل روبرو تجهیزات اصلی بالای کوره های بلند و شکل زیر نیز تاسیسات دهانه دو زنگ با قیف دوار و مراحل شارژ به کوره بلند را نشان می دهند و زنگ ها از جنس فولاد بوده و به روش ریخته گری تولید می شوند و دارای زاویه شیبی در حدود 50 تا 55 درجه هستند.

نمایی از تاسیسات بالایی کوره بلند با دهانه دو زنگ

  قسمت های مختلف بالای کوره بلند

در مورد کوره های فشاری که فشار گاز در بالای کوره بلند بیش از یک اتمسفر است، باید در هر مرحله که زنگ بزرگ برای تخلیه به طرف پایین حرکت می کند، محفظه بالایی زنگ بزرگ را با گاز یا هوای فشرده پر کرد و فشار آن را برابر فشار بالای کوره کرد. بر عکس، هنگامی که زنگ کوچک می خواهد باز شود، می بایست مجددا فضای بین دو زنگ بزرگ و کوچک تخلیه شده و فشار آن برابر با یک اتمسفر گردد. گاهی در این کوره ها از دو زنگ کوچک و یک زنگ بزرگ استفاده می شود، به طوری که فضای بین زنگ بزرگ و کوچک همیشه فشاری برابر با فشار گاز کوره بلند را داشته باشد و فضای بین دو زنگ کوچک متناوبا فشرده و تخلیه می شود. برای شارژ کردن مواد به کوره بلند از سه وسیله به نام های اسکیپ، بیل مکانیکی و نوار نقاله استفاده می شود. از هر کدام از این سه روش که برای شارژ کردن مواد به کوره بلند استفاده شود، بایستی دهانه کوره برای آن روش طراحی شده باشد.

 

اسکیپ

ویرایش
 
 
 
 

اسکیپ وسیله ای است استوانه ای شکل که به کمک قرقره روی ریل های مخصوص حرکت می کند و مواد مصرفی کوره بلند را از بونکر ها به دهانه کوره حمل و در آنجا تخلیه می کند و معمولا از دو اسکیپ استفاده می شود که یکی در حال بالا رفتن (حاوی مواد شارژ) و دیگری خالی و در حال پایین آمدن است. دهانه ای که برای بارگیری توسط اسکیپ طراحی می شود به نام سیستم مک کی خوانده می شود.

این نوع دهانه از یک قیف ثابت و یک قیف دوار در بالای زنگ کوچک و یک قیف ثابت بین زنگ بزرگ و زنگ کوچک تشکیل شده است. چون اسکیپ ها در یک نقطه بار را تخلیه می کنند، با دوران قیف (سیستم توزیع کننده) بار به خوبی در اطراف زنگ کوچک توزیع می شود و پس از جمع شدن چند اسکیپ متوالی بار از روی زنگ کوچک تخلیه می شود. گاهی پس از هر اسکیپ، بار کوره بلند بر روی زنگ بزرگ تخلیه می شود. اسکیپ ها توسط دو موتور الکتریکی با قدرتی در حدود 250 اسب بخار (186500 وات) تغذیه می شوند. مثال زیر نحوه محاسبه شارژ و ظرفیت اسکیپ را نشان می دهد.

فرض کنید کوره بلندی که دارای دهانه ای در خط بار در حدود 7 متر است با دو اسکیپ بارگیری شود. چنانچه کک به صورت لایه ای با ضخامت متوسط 45 سانتی متر شارژ شود، حجم این لایه حدود 17.69 متر مکعب خواهد شد. این حجم کک را چنانچه به وسیله دو اسکیپ شارژ کرده، حجم مفید اسکیپ بایستی 8.8 متر مکعب باشد. بنابراین باید از دو اسکیپ با حجمی در حدود 9.91 متر مکعب استفاده کرد. چنانچه وزن مخصوص کک (512.6 کیلوگرم بر متر مکعب) باشد، 17.7 متر مکعب کک در حدود 9072 کیلوگرم وزن دارد. بنابراین در هر نوبت بایستی 9072 کیلوگرم کک شارژ نمود. فرض کنید در این کوره بلند برای تولید هر تن آهن خام، به 1.65 تن کانه، 0.525 تن کک، 0.3 تن مواد گداز آور و 0.05 تن قراضه نیاز باشد. در این صورت لازم است مقدار هر کدام از مواد بالا را  که همراه 9072 کیلوگرم کک بایستی شارژ شود، محاسبه کرد. مثلا برای 1.65 تن کانه مصرفی می توان نوشت:

به همین ترتیب در هر مرتبه از شارژ مواد، بایستی حدود 5171 کیلوگرم مواد گداز آور و 862 کیلوگرم قراضه وجود داشته باشد. مقدار شارژ مواد برای این نمونه از کوره بلند در جدول زیر آمده است.

 

نوع ماده شارژ (کیلوگرم) شارژ (متر مکعب) تعداد اسکیپ حجم در هر اسکیپ (متر مکعب)
کک 9072 17.7 2 8.8
کانه 28512 13.7 2 6.8
مواد گداز آور 5171 3.1 1 -
قراضه 862 1.4 - 4.53
مجموع 43617 35.9 5  

862 کیلوگرم از سبک ترین نوع قراضه، در حدود 1.4 متر مکعب حجم دارد. در مثال بالا قراضه همراه با مواد گداز آور شارژ می شود. چنانچه تولید روزانه در چنین کوره ای 3400 تن در روز و مصرف کک 476 کیلوگرم برای یک تن چدن باشد، مصرف روزانه کک حدود 1620 تن خواهد شد که طبق محاسبات بالا باید در 178 نوبت شارژ شود.

بنابراین روزانه باید تعداد 890 اسکیپ (5*178) شارژ نمود. چنانچه زمان لازم از یک توقف تا توقف بعدی اسکیپ یک دقیقه باشد، اسکیپ ها 890 دقیقه در شبانه روز (شبانه روز 1440 دقیقه) در حال حرکت خواهند بود. بارگیری فرآیند بالا به صورت زیر است:

فرض کنید اسکیپ شماره یک در حال پایین آمدن و اسکیپ شماره 2 در حال بار گیری باشد. اسکیپ شماره 2 در زیر قیف کانه که قبلا توزین شده است و حامل 14.27 تن کانه است، قرار گرفته و پر می شود وقتی تمام کانه به داخل اسکیپ تخلیه شد، تابلو، علامت داده و اسکیپ به طرف بالا فرستاده می شود. در این هنگام، زنگ کوچک کنترل می شود که بسته باشد. در صورت بسته بودن آن، محتویات اسکیپ روی زنگ کوچک تخلیه می شود. هم چنین سیستم توزیع کننده بار می چرخد تا تمامی بار در اطراف زنگ توزیع شود. هم زمان با تخلیه این اسکیپ، اسکیپ شماره 1 در حال بارگیری می باشد. زمانی که اسکیپ شماره 1 پر از کانه در حال بالا رفتن است و اسکیپ شماره 2 خالی و در حال پایین آمدن است، زنگ کوچک باز شده و محتویات خود را روی زنگ بزرگ تخلیه می کند. به همین ترتیب 2 اسکیپ کانه و یک اسکیپ کک و یک اسکیپ مواد گداز آور بر روی زنگ بزرگ ذخیره می شود. سپس هر گاه دستگاه اندازه گیری سطح بار در تنوره کوره بلند علامت داد (یعنی اینکه سطح بار با اندازه کافی پایین رفته و می توان بارگیری نمود)، زنگ بزرگ باز شده و محتویات خود را در کوره تخلیه می کند. بنابراین هر بار که زنگ بزرگ باز می شود، 43.7 تن مواد شامل کانه، کک و مواد گداز آور را در کوره تخلیه می نماید.

 

بیل مکانیکی

ویرایش
 
 
 
 

بیل مکانیکی، واگن یا سبد بزرگی است که کف آن می تواند باز شود. وقتی از بیل مکانیکی برای بارگیری استفاده می شود دهانه مخصوص آن باید طراحی شود تا بتواند به راحتی بر روی دهانه کوره بلند قرار بگیرد. این وسیله بارگیری توسط جرثقیل حرکت کرده و روی دهانه کوره قرار داده می شود سپس دریچه های کف بیل باز شده تا محتویات آن درون کوره تخلیه شود. چنانچه سیستم دهانه کوره بلند تک زنگ باشد، هنگام قرار گرفتن بیل مکانیکی بر روی دهانه، زنگ باز می شود و بار مستقیما داخل کوره تخلیه می شود. در این حالت مقداری از گازهای کوره بلند وارد بیل مکانیکی می شود که بعدا تخلیه می گردد. اسکیپ نسبت به بیل مکانیکی دارای مزایای زیر است:

1- سرعت حرکت اسکیپ نسبت به بیل مکانیکی بیشتر است.

2- چون در اسکیپ بار بر روی سطح شیبدار حرکت می کند، نیروی کمتری لازم دارد پس قدرت موتورهای بالابرنده کمتر است.

بیل مکانیکی چون با جرثقیل حمل می شود، سرعت کمتری نسبت به اسکیپ دارد هم چنین بایستی در دهانه کوره بلند جایگاه مخصوصی برای آن درست کرد. ارتفاع بار در بیل مکانیکی کمتر از اسکیپ است و از این جهت مزیت محسوب می شود.

 

نوار نقاله

ویرایش
 
 
 
 

به جز بیل مکانیکی و اسکیپ، در برخی کارخانه ها از نوار نقاله برای بارگیری استفاده می کنند. این سیستم بر خلاف روش های دیگر، به کنترل بسیار دقیق نیاز دارد.

 به طور کلی ریزش بار در کوره بلند توسط یکی از روش های زیر انجام شود:

الف) باردهی مرکزی: در این روش بار در مرکز کوره بلند ریخته می شود بنابراین به علت یکسان نبودن زاویه غلتیدن کانه و کک، درصد کک در جداره کوره بلند بیشتر از مرکز آن خواهد بود.

ب) باردهی جانبی: در این روش بار از یک طرف وارد کوره بلند می شود بنابراین درصد کک در یک طرف بیشتر از طرف مقابل خواهد بود.

ج) باردهی محیطی: در این روش بار به طور یکنواخت بر روی محیط دایره داخل کوره بلند ریخته می شود (شکل روبرو). چنانچه مقطعی از کوره را در نظر گرفته، بار در دو نقطه A و B ریخته می شود. بنابراین درصد کک در نقاط D ، C و E بیشتر از سایر نقاط خواهد بود. این روش بارگیری مناسب تر از دو روش قبل  است. بایستی یادآوری کرد که شارژ کردن مواد به درون کوره بلند با سیستم های دوزنگ همراه با توزیع کننده، علاوه بر مزایای گفته شده این ویژگی را هم دارد که ریزش ار درون کوره به شکل (M) می باشد. بنابراین دارای یکنواختی بیشتری است.

 

 

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 4
|
تعداد امتیازدهندگان : 1
|
مجموع امتیاز : 1


تخلیه مذاب و تجهیزات آن در کوره بلند
پنج شنبه 4 / 2 / 1393 ساعت 16:15 | بازدید : 1222 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

تخلیه مذاب و تجهیزات آن در کوره بلند (Melt Tapping Equipments in Blast Furnace) در سطح یا طبقه ای از کوره بلند صورت می گیرد که مجاری تخلیه مذاب و سرباره در آن سطح واقع است و منطقه تخلیه مذاب خواند می شود. کلیه عملیات مربوط به تخلیه مذاب و سرباره و هدایت آن ها به واگن های حمل در این طبقه انجام می شود. بیشتر کوره های با ظرفیت کم و متوسط شامل دو مجرای خروج سرباره و یک مجرای خروج مذاب هستند ولی در کوره های بزرگتر ممکن است مجرای خروج مذاب نیز دو عدد یا بیشتر باشد. معمولا در اطراف مجرای خروج مذاب، از خنک کننده های آبی استفاده نمی کنند زیرا سوراخ شدن احتمالی آن باعث انفجار خواهد شد.

 

بستن مجرای خروج مذاب

ویرایش
 
 
 
 

مجرای خروج مذاب را پس از تخلیه چدن خام، توسط گلوله هایی از خمیر خاک رس همراه با 10 تا 20 درصد پودر کک مسدود می کنند. این گلوله ها، توسط دستگاهی به نام توپ ملات نسوز، به داخل مجرای خروج مذاب فرستاده می شود. این دستگاه ها ممکن است مانند شکل روبرو توسط یک پیستون که با نیروی بخار کار می کند، عمل شلیک گلوله را درون مجرای مذاب انجام دهند و یا شبیه شکل زیر توسط یک پیچ حلزونی، مواد مسدود کننده را به داخل مجرا بفرستند. توپ های الکتریکی ملات نسوز، امروزه بیشتر از نوع اول ساخته می شوند که با نیروی محرکه الکتریکی کار می کنند.

نوعی از توپ برای بستن مجرای مذاب کوره بلند

  مدلی از توپ الکتریکی برای بستن مجرای خروج مذاب در دو نما

برای اینکه هنگام بستن مجرای مذاب خطری ایجاد نشود، کار با توپ مسدود کننده مجرا به وسیله کنترل از راه دور انجام می شود. هنگام مسدود کردن مجرای مذاب، نه تنها بایستی کانال مجرا از مخلوط نسوز انباشته گردد، بلکه لازم است که خاک نسوز وارد قسمت داخلی کوره شده و قسمتی از آجر چینی اطراف مجرای مذاب را که در هنگام باز کردن صدمه دیده بپوشاند. برای این کار می بایست ملات نسوز با فشاری معادل با فشار داخلی کوره توسط توپ الکتریکی وارد مجرای مذاب شود. در هنگام شلیک ملات نسوز به داخل مجرای آهن، دستگاه های مشخصی از عقب نشینی توپ جلوگیری می کند و معمولا لوله توپ به مدت مشخص (مثلا نیم ساعت) در جلوی مجرای مذاب باقی می ماند تا ملات خشک شده و به اصطلاح خود را بگیرد. درترکیب ملات نسوز، همانطور که گفته شد از مخلوط های خاک رس و پودر کک استفاده می کنند. در عین حال هر کارخانه ای ممکن است درصد مشخصی از این دو ماده را ترجیح دهد و یا مواد دیگری چون پودر شاموت و قیر با درجه نرم شدن زیاد به میزان حدود 10 درصد همراه با خاک رس و کک استفاده کنند.

 

باز کردن مجرای چدن خام مذاب

ویرایش
 
 
 
 

باز کردن مجرای مذاب چدن خام، معمولا در دو مرحله انجام می شود. ابتدا توسط یک مته بادی یا الکتریکی بر اساس شکل زیر ملات نسوزی را که قبلا درون مجرا گذاشته اند، سوراخ می کنند و تا نزدیکی جدار داخلی کوره پیش می روند. در مرحله دوم از یک لوله دمش اکسیژن استفاده می کنند. لوله دمش اکسیژن، یک لوله فولادی به طول تقریبی 12 متر است که گاز اکسیژن به داخل آن فرستاده می شود. لوله اکسیژن را داخل مجرای مذاب می کنند و در این حال سرباره ای که جدار کوره و جلوی مجرای مذاب را گرفته، با اکسید آهن حاصل از سوختن لوله فولادی ترکیب شده و سیالیت لازم را پیدا می کند و کم کم خارج می شود در نتیجه مجرا باز می گردد. پس از باز شدن مجرا، چدن مذاب با فشار زیاد خارج می شود البته مقداری سرباره نیز ممکن است همراه آن خارج شود. چدن مذاب از طریق کانال هایی به داخل پاتیل های مذاب هدایت می شود و در عین حال سرباره همراه با مذاب نیز گرفته می شود.

دستگاه بازکننده مجرای مذاب کوره بلند

مجرای خروج سرباره به طور کامل بوسیله آب خنک می شود و معمولا از سه سرد کننده مخروطی که در داخل هم قرار گرفته اند، تشکیل شده است. بستن مجرای خروج سرباره بوسیله ماشین مسدود کننده یا نگهدارنده بر اساس شکل زیر انجام می شود. قسمت جلوی اهرم اصلی دستگاه یک توپی ( به شکل چوب پنبه) قرار دارد که کاملا داخل مجرای سرباره می شود. توپی و اهرم اصلی  به وسیله آب خنک می شوند. در گذشته مجرای خروج سرباره را با گلوله ای از گل رس که با دست به داخل مجرا پرتاب می کردند مسدود می نمودند. باز نمودن مجرای سرباره نیز آسان بوده و به وسیله میله نوک تیزی انجام می شود.

دستگاه مسدود کننده مجرای خروج سرباره

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 5
|
تعداد امتیازدهندگان : 1
|
مجموع امتیاز : 1


نسوز کوره بلند
پنج شنبه 4 / 2 / 1393 ساعت 16:9 | بازدید : 1882 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

خصوصیات نسوز کوره بلند (Blast Furnace Refractories) در قسمت های مختلف را با توجه به شرایط کار آن ناحیه می توان به شکل زیر تقسیم بندی نمود:

الف) گلوی کوره تا خط بار

این ناحیه کوره بلند، تحت تاثیر نیروهای ضربه ای و سایشی شدید قرار دارد. عامل مخرب دیگری که در این ناحیه وجود دارد، رسوب کربن است. به منظور جلوگیری از اثرات مضر ضربه و سایش، نسوز گلوی کوره بلند، با صفحات فولادی مقاوم به سایش پوشیده و تجهیز می شود. اما این صفحات کاتالیزور مناسبی برای واکنش رسوب کربن هستند. به منظور کم کردن این اثر، می توان صفحات مزبور را پوشش داد یا از عملیات ماسه زنی استفاده کرد. طراحی دهانه کوره بلند نیز سهم به سزایی در خوردگی و سایش دیواره ها دارد. شکل زیر دو نوع دهانه را در حالت ابتدایی و پس از فرسایش نشان می دهد.

نحوه فرسایش نسوز در کوره بلند دو نوع دهانه مختلف ، پیش از فرسایش (سمت چپ) و پس از فرسایش (سمت راست) 1

مسئله دیگری که در نسوز این ناحیه از کوره ممکن است رخ دهد، رسوب فلزاتی مثل روی و سرب در داخل نسوز است که باعث انهدام آن ها می شود. اگر چه تخریب قلیایی ها در قسمت های پایین تنوره کوره بلند چشمگیرتر است، ولی تا حدود خط بار نیز تاثیر قلیایی هایی مانند اکسیدهای سدیم و پتاسیم و ... بر روی نسوزها مشاهده شده است.

ب) بدنه کوره یا تنوره

تنوره کوره بلند فعال ترین محل برای واکنش رسوب کربن است. با توجه به اینکه واکنش به دما وابسته است و در دمای حدود 450 درجه سانتی گراد بیشترین سرعت را دارد، بنابراین واکنش مزبور بر حسب فاصله از خط بار می تواند در مقاطع و ضخامت های مختلف از نسوز تنوره کوره بلند رخ دهد. مثلا در قسمت های پایین تنوره کوره بلند، بیشترین رسوب کربن در مناطقی از دیواره نسوز که نزدیک به جوشن است رخ می دهد در حالیکه در قسمت های بالای تنوره، رسوب کربن بیشتر در آجرهای نزدیک به داخل کوره و در سطح داخلی کوره بلند رخ می دهد. بنابراین، خسارت مربوط به رسوب کربن در تمام طول تنوره و در تمام ضخامت دیواره کوره بلند وارد می شود.

در کوره های جدید که دیواره تنوره به وسیله جعبه های آب سرد می شود مسئله ذکر شده در بالا وجود ندارد. دو سوم پایین تنوره کوره بلند حساس ترین ناحیه برای فعالیت و خسارت ناشی از قلیایی ها است. در نسوز های تخریب شده که از این نواحی بدست آمده گاهی تا 30 درصد عناصر قلیایی مشاهده شده است. واکنش عناصر قلیایی با نسوز دیواره کوره بلند باعث تشکیل ترکیبات سه تایی در قشر سطحی آجر شده (ترکیباتی با دمای یوتکتیک پایین) که خود باعث ایجاد پوسته ای با مقاومت کم به ضخامت چند سانتی متر در سطح نسوز می شود. بنابراین، به نظر می رسد فرسایش نسوز در قسمت تنوره بیشتر به علت تراشه شدن یا پوسته شدن قشر مذکور باشد. با توجه به آنچه گفته شد نسوز کوره بلند در قسمت تنوره یا بدنه باید نسبت به رسوب کربن و قلیایی ها مقاوم باشد. بنابراین باید کاملا متراکم بوده و نفوذ پذیری کمی نسبت به گازها داشته باشد. آجرهای نسوز در این قسمت باید حاوی حداقل مقدار آهنباشد زیرا وجود آهن در نسوز، واکنش رسوب کربن را تسریع می کند. نسوزی که در این قسمت استفاده می شود معمولا رسی بوده و دارای 39 تا 42 درصد آلومینا می باشد. حتی از نسوز هایی با بیش از 42 درصد آلومینا هم استفاده شده است.

ج) نسوز ناحیه شکم و لوله های دم

نسوزهای ناحیه شکم کوره بلند در معرض دمای بالا و مواد سرباره هستند و بیشترین خسارت وارده به نسوزهای این منطقه بدین دلیل می باشد. بدون استفاده از خنک کننده، از مواد نسوز متداول مانند نسوزهای آلومینایی، آلومینوسیلیکاتی و حتی مواد نسوز مرغوب تر مانند مولایت هم نمی توان برای مدت زیاد استفاده کرد. نحوه و الگوی فرسایش در نسوزهای این قسمت بستگی به محل و فاصله خنک کننده ها دارد و منطبق بر الگوی درجه حرارت است. به عبارت دیگر بیشترین فرسایش در نواحی بین دو سرد کننده، جایی که اثر سرد کنندگی کمتر و دما بالاتر می باشد، رخ می دهد. در کوره های بلند جدید برای افزایش بازده تولید، دمش هوا با سرعت بیشتر و دماهای بالاتر انجام می شود، هم چنین مواد سوختی کمکی (مانند گاز یا سوخت مایع) نیز توسط هوای دم به کوره تزریق می شود. این شرایط، کار مواد نسوز را در ناحیه شکم و لوله های دم مشکل تر نموده و باعث فرسایش بیشتر آن ها می شود. به طوری که حتی از آجرهای نسوز متداول هم نمی توان در ناحیه شکم استفاده نمود. استفاده از نسوزهای کربنی درناحیه شکم به مقدار زیادی مشکلات این ناحیه را حل کرده است و نسوزهای کربنی ممکن است از مواد نفتی، آنتراسیت یا کک ساخته شوند. آجرهای پایه گرافیتی دارای 98-96 درصد کربن و در حدود 2.5-1 درصد مخلوط سیلیس و آلومینا دارند. در آجر های پایه آنتراسیتی مقدار کربن در حدود 94-88 درصد و مقدار مخلوط آلومینا و سیلس آن ها در محدوده 5 تا 10 درصد است.

به طور کلی، آجرهای نسوز کربنی مزایای زیر را در مقایسه با نسوزهای رسی دارند:

1- مقاومت شیمیایی بسیار خوبی در مقابل سرباره و فلز مذاب دارند.

2- ضریب هدایت حرارتی نسوزهای کربنی بیش از نسوز های رسی است بنابراین بهتر سرد می شوند.

3- تغییرات حجمی کمی دارند به عبارت دیگر، ضریب انبساط کمی دارند.

4- استحکام کافی در دماهای بالا دارند.

5- تخلخل کم داشته و غیر قابل نفوذ در مقابل مذاب می باشند.

تنها عیبی که آجرهای نسوز کربنی دارند، خطر اکسیداسیون آن ها در تماس با اکسیژن و آب است. چنانچه آب یا هوا از جایی به سطح نسوزهای کربنی نفوذ کند، باعث اکسیداسیون و تخریب آن ها می شود، هم چنین اکسیدهای موجود در سرباره ممکن است باعث خورده شدن این نسوزها شوند. در هر صورت نسوزهای کربنی گران قیمت تر هستند و نیاز به طراحی دقیق تری دارند ولی در عوض عمر طولانی تر دارند و می توان با استفاده از آن ها ضخامت نسوز دیواره های کوره بلند را کاهش داد. هدایت حرارتی خوب نسوز های کربنی باعث شده که خنک کردن کوره بلند بهتر شود ولی همانطور که گفته شد، بایستی از سیستم خنک کننده دقیقی استفاده کرد تا از نشت احتمالی آب جلوگیری شود (استفاده از خنک کننده های خارجی). نسوزهای ساخته شده از مواد نفتی مقاومت کمتری دارند. بنابراین، استفاده از آن ها برای ناحیه شکم کوره بلند توصیه نمی شود. در اطراف لوله های دم و مجاری خروج مذاب و سرباره به علت شرایط اکسید کننده، از نسوزهای رسی استفاده می شود.

د) نسوز بوته کوره بلند

بوته کوره بلند، محل جمع آوی مذاب و سرباره است. بنابراین نسوز آن بایستی در شرایط بسیار سختی کار کند و باید دارای شرایط زیر باشد:

1- دماهای بالا را تحمل کند (حدود 1600 درجه سانتی گراد).

2- با سرباره و فلز مذاب واکنش ندهد.

3- در مقابل نفوذ فلز مذاب مقاوم باشد.

4- در مقابل شوک حرارتی مقاوم بوده و در عین حال تخلخل آن کم باشد.

در گذشته برای این قسمت کوره بلند، از آجرهای نسوز آلومینوسیلیکاتی با درصد بالای آلومینای استفاده می شد ولی امروزه از نسوزهای کربنی استفاده می شود. مسئله مهمی که در آجر چینی بوته وجود دارد، امکان نشت مذاب از بین اتصالات آجرهای نسوز است. برای پیشگیری از این مسئله، آجرهای نسوز مصرفی در این قسمت را بایستی در حد امکان بزرگ ساخت ( به صورت بلوک های نسوز) و ابعاد آن نیز بایستی دقیق باشد تا فصل مشترک بین آجرها (یا بند آجرها) ظریف و حداقل باشد. به علت هدایت حرارتی خوب کربن، سرد کردن بوته با آب مفید بوده و عمر نسوز بوته را طولانی می کند. از آنجا که نسوزهای کربنی هیچ نوع واکنشی با سرباره نمی دهند، فرسایش نسوز دیواره های بوته منحصرا به علت سایش در اثر حرکت فلز مذاب و اکسیداسیون است. مسئله اکسیداسیون در اطراف مجرای خروج مذاب جدی تر است و گاهی رطوبت موجود در مذاب نسوز که برای مسدود کردن مجرا به کار می رود، عامل اکسید شدن نسوز می شود.

کف بوته کوره بلند علاوه بر دمای بالا، تحت تاثیر نیروی فشاری زیادی است. بنابراین استفاده از آجر یا بلوک های نسوز با تخلخل زیاد ممکن است باعث نفوذ مواد به کف کوره و در نتیجه نشست آن (انقباض) شود. در گذشته کف کوره تماما از نسوزهای رسی با 40 تا 45 درصد آلومین ساخته می شد ولی امروزه استفاده از بلوک های کربنی در کف کوره نیز متداول شده است. در اولین تلاش های انجام شده برای این منظور ، ابتدا در آمریکا 112 سانتیمتر (45 اینچ) از ضخامت کف کوره بلند از نسوز کربنی ساخته و در زیر آن از نسوز رسی استفاده شد. این طراحی با شکست مواجه شد زیرا به علت هدایت حرارتی خوب کربن، خط انجماد پایین تر از نسوز کربنی و در داخل نسوز های رسی واقع می شود هم چنین نسوزهای کربنی به علت وزن مخصوص کم، در جای خود باقی نمانده و آجرها یا بلوک های نسوز در سطح مذاب شناور می شوند. برای رفع اشکال دوم، کف کوره را به شکل مقعر ساختند و از بلوک های کربنی موج دار استفاده نمودند. برای رفع اشکال اول ضخامت نسوز کربنی را در کف تا 270 سانتیکتر (9 فوت) افزایش دادند و استفاده از خنک کننده های افقی برای کف بوته پیشنهاد شد. استفاده از خنک کننده های آبی افقی برای کف بوته کوره بلند اگرچه بسیار موثر است ولی ریسک بسیار بزرگی است زیرا نفوذ احتمالی آب از این خنک کننده ها، ایجاد انفجار در کف کوره می کند که صدمات زیادی به همراه دارد. اخیرا برخی از کوره ها از سیستم های خنک کننده به صورت دمش هوا در کف کوره بلند استفاده کرده اند.

نسوز برج های گرم کننده هوا

برج گرم کننده از دو قسمت اصلی محفظه احتراق و ناحیه مشبک یا لانه زنبوری تشکیل شده است. شراط خاصی که در این برج ها وجود دارد، مسئله نوسان های حرارتی (شوک حرارتی) در اثر سرد شدن و گرم شدن متوالی، گرد و غبار موجود در گاز مورد مصرف و نیاز به بیشترین سطح برای تبادل حرارت در ناحیه مشبک است. نسوز مورد استفاده در این برج ها باید نسبت به شوک حرارتی حداقل حساسیت را داشته باشد و در برابر سرد و گرم شدن، مقاومت خوبی داشته باشد. برای اینکه نسوز مقاومت بالایی در مقابل شوک حرارتی داشته باشد، بایستی میزان تخلخل آن زیاد باشد ولی با توجه به اینکه آجرهای نسوز در مناطق پایین بایستی وزن آجرهای بالایی را تحمل کنند و از طرفی مشکل نفوذ گرد و غبار موجود در گاز به داخل منافذ آجر، عملا نمی توان تخلخل آجرهای نسوز را افزایش داد.

در برج های گرم کننده، از گاز کوره بلند به عنوان سوخت استفاده می شود. این گاز اگر چه قبلا توسط دستگاه های مختلف تمیز شده است اما باز هم مقداری مواد جامد ریز با خود دارد. این مواد شامل اکسیدهای آهن، ذرات آهک و مواد قلیایی است. رسوب این مواد روی نسوز برج های گرم کننده باعث تخریب آن ها می شود، بنابراین بایستی نسوز در مقابل این مواد نیز مقاوم باشد. هم چنین گاز مصرفی بایستی کاملا تمیز باشد. در مورد آجرهای نسوز ناحیه لایه زنبوری علاوه بر خصوصیاتی که ذکر شد، بایستی بیشترین سطح تبادل گرما را داشته باشند. آجرهای این ناحیه به علت شکل خاصی که دارند سال ها به صورت دستی تهیه می شدند که کیفیت مناسبی نداشتند اما امروزه با دستگاه های پیشرفته می توان به کیفیت مطلوب تری رسید. برای داشتن حداکثر تبادل حرارت، آجرهای ناحیه مشبک را به اشکال هندسی مشخصی می سازند که انواع آن ها در شکل روبرو آمده است. ساده ترین و ارزان ترین نوع آجر چینی که بیشترین کاربرد را دارد، نوع حصیری می باشد. در این روش، آجرهای ساده را طوری کنار هم قرار می دهند که بین آن ها فضاهای خالی مکعب مستطیل شکل ایجاد شود. این نوع آجرچینی کیفیت یکنواخت تری دارد. آجر چینی ناحیه مشبک به دو صورت انجام می شود:

 

 

- روش قدیمی

در این روش، آجر چینی ناحیه مشبک به صورت کاملا متحدالشکل و یکنواخت می باشد. به عبارت دیگر مجراهایی که بین آجرها برای عبور گاز تعبیه شده، از بالا تا پایین ناحیه مشبک یک اندازه و دارای سطح مساوی برای انتقال حرارت هستند.

2- روش جدید

در این روش، آجر چینی ناحیه مشبک طوری طراحی شده که ظرفیت گرمایی بر حسب متر مربع سطح گرم کننده به طور یکنواخت توزیع شود و از بالا به پایین کم می شود. در اغلب سیستم ها، مقطع کانال ها از بالا به پایین کم می شود یعنی مجاری عبور هوا و گاز در بالا بزرگتر و در پایین کوچکترند. به عبارت دیگر سطح گرم کننده در پایین زیادتر است. این روش طراحی رژیم حرارتی بهتری را در ناحیه مشبک ایجاد می کند.

بر حسب شرایط کار قسمت های مختلف برج گرم کننده، ممکن است از نسوزهای مختلفی استفاده شود. نسوز های نقاط مختلف برج های گرم کننده به صورتی انتخاب شده که مقاومت خزشی مناسب بر حسب دمای مورد استفاده را داشته باشند. نسوزهای مورد مصرف در برج های گرم کننده بایستی در مقابل نوسان های حرارتی و اثرات مواد گداز آور قلیایی و اکسیدهای آهن مقاوم باشند. در قسمت هایی از برج که دما بالاتر از 1000 درجه سانتی گراد نیست و در لایه های خارجی دیواره، می توان از نسوز های رسی با حدود 40 درصد آلومینا استفاده کرد. در دیواره مقابل مشعل،نقاط بالای محفظه احتراق و نواحی مشبک که نسوز بایستی دماهای بالا را تحمل کند هم چنین مقدار گرمای زیادی را در خود ذخیره کند، معمولا از نسوزهایی با مقادیر زیاد آلومینا مانند مولایت و یا سیلیمانیت استفاده می کنند. این نسوزها دارای وزن مخصوص، نقطه خمیری شدن و ثبات حجمی بالاتری در مقایسه با نسوزهای رسی معمولی هستند. بالا بودن وزن مخصوص این نسوز ها برای داشتن ذخیره حرارتی بیشتر است و در هر صورت برخی از کارخانه های جدید که از برج های گرم کننده بزرگ استفاده می کنند، ترجیح داده اند که تناوب زمانی کار برج ها را کوتاه تر کنند تا از نسوزهای ارزان تر استفاده کنند. عمر نسوزهای برج های گرم کننده شدیدا به مقدار ناخالصی ها و آلودگی های گاز (به خصوص مواد قلیایی و اکسیدهای آهن) و دوره فعالیت آن ها بستگی دارد.

 

علل تخریب نسوزهای کوره های بلند

ویرایش
 
 
 
 

علل عمده از بین رفتن و فرسایش نسوزها در داخل کوره بلند به قرار زیر است:

1- سایش و ضربه

نسوز کوره بلند، به خصوص در قسمت های بالا (گلو و خط بار) در اثر برخورد و تماس با مواد شارژ، تحت تاثیر نیروهای سایشی و ضربه ای قرار دارند. میزان تاثیر این نیروها در خراب شدن نسوز کوره بلند تابع شرایط فیزیکی بار کوره بلند و نحوه بارگیری است. سایش نسوز اگر چه در قسمت های پایین کوره بلند کمتر است ولی خطرناک تر می باشد زیرا ایجاد خراش در نسوز کوره بلند در قسمت های زیر خط بار، باعث تشدید نفوذ تجزیه کننده هایی مانند اکسید کربن و قلیایی ها می شود.

2- رسوب کربن

گاز CO در دمای بالا پایدارتر از گاز دی اکسید کربن است و هر چه دما کمتر شود، ترتیب پایداری برعکس می شود. بنابراین در کوره بلند در قسمت های بالای تنوره در اثر کاهش دما، گاز طبق واکنش رسوب کربن تجزیه خواهد شد. در شرایط کوره بلند، این واکنش در دمای حدود 500 درجه سانتی گراد رخ می دهد. عامل دیگری که درانجام واکنش رسوب کربن موثر است، وجود اکسید آهن است که به عنوان کاتالیزور عمل می کند. بنابراین واکنش بالا در حضور اکسید آهن، سریع تر انجام می شود. انجام واکنش رسوب کربن در سطح آجرهای نسوز کوره بلند، باعث رسوب کربن در منافذ آجرها و روی سطح آجر ها می شود در نتیجه باعث ترک خوردن و تجزیه آجر می شود. معمولا مقاومت آجر و مصالح نسوز را در مقابل رسوب کربن توسط عبور دادن جریان گاز CO از روی آجر در دمای حدود 450 درجه سانتی گراد و اندازه گیری زمان لازم جهت تجزیه آن تعیین می کنند. این آزمایش با استاندارد های مختلف انجام می شود. روش های دیگری هم برای تعیین مقاومت آجر و یا حساسیت آجر نسبت به رسوب کربن، وجود دارد. در روش دیگر، از درون استوانه ای که شامل آجر نسوز خرد شده است به مدت 4 ساعت گاز CO در دمای 450 درجه سانتی گراد عبور می دهند و وزن گاز دی اکسید کربن خارج شده از استوانه را که مقیاسی از رسوب کربن و خوردگی آجر است، اندازه گیری می کنند. با توجه به آنچه گفته شد، برای اینکه آجر نسوز یا آستر کوره بلند در مقابل رسوب کربن مقاوم باشد بایستی اولا کاملا متراکم با قابلیت نفوذ پذیری کم باشد، ثانیا عاری از مواد آهن دار باشد و ثالثا خوب پخته شده باشد.

3- بخار های فلزات قلیایی

چنانچه در بار کوره بلند ترکیبات قلیایی که دمای تبخیر پایین دارند وجود داشته باشند، در قسمت های پایین کوره بخار می شوند و در قسمت های بالای کوره هنگام نفوذ در داخل آجرها مجددا متبلور می شوند. این عمل که همراه با تشکیل ترکیباتی مانند نفلین یا کالیوفیلیت در آجر نسوز است، باعث ترک برداشتن و تجزیه آجر می شود. از جمله مواد مضر در کوره بلند روی و سرب است. روی و سرب در قسمت های گرم کوره بخار شده و در قسمت های سرد ضمن نفوذ به داخل آجرها اکسید و منجمد می شوند. اکسیداسیون این مواد در داخل منافذ آجر نسوز همراه با افزایش حجم است که باعث متلاشی شدن آجر می شود.

4- تاثیر سرباره

با توجه به بازیسیته سرباره در کوره بلند، بایستی مواد نسوزی که در تماس با سرباره هستند به صورتی انتخاب شوند که با سرباره واکنش شیمیایی انجام ندهند. در این رابطه باید تاثیر خاکستر کک را در ناحیه لوله های دم در نظر داشت.

5- دما

تنها نسوز ناحیه احتراق و بوته کوره بلند است که در دماهای بالا کار می کند در نتیجه نسوزهای این ناحیه بایستی نقطه خمیر شدن بالایی داشته باشد.

 

خنک کردن کوره بلند

ویرایش
 
 
 
 

برای اینکه عمر نسوز کوره بلند افزایش یابد، خنک کردن نسوزهای کوره بلند لازم است. ساده ترین راه برای خنک کردن پوسته خارجی و نهایتا آجر چینی کوره، ریختن آب بر روی جوشن یا پوسته فلزی کوره بلند است. این روش امروزه فقط در مواقع اضطراری به کار می رود و معمولا از سرد کننده های داخلی استفاده می شود. برای سرد کردن بدنه یا تنوره کوره بلند، از خنک کننده های جعبه ای که ابعاد آن به اندازه آجر نسوز است و از جنس برنز، مس یا فولاد می باشد، استفاده می شود. این جعبه ها که در داخل آن ها آب جریان دارد، به صورت شطرنجی در داخل دیواره کوره نصب می شود. دستگاه های سرد کننده صفحه ای از صفحات چدنی تشکیل شده اند که داخل آن ها لوله های فولادی بدون درز برای گردش آب قرار داده شده است. این صفحات با ابعاد و شکل های مخصوص برای قسمت های مختلف کوره بلند ساخته می شوند. سرد کننده های صفحه ای که در تنوره کوره بلند به کار می روند، بر اساس شکل، دارای جریان آب افقی و عمودی است. در قسمت های بوته، شکم کوره بلند و ناحیه لوله های دم نیز از خنک کننده های صفحه ای استفاده می شود. کف بوته کوره بلند، یعنی زیر بلوک های کربنی نیز توسط خنک کننده های صفحه ای یا لوله های هوا سرد می شود.

 
موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 5
|
تعداد امتیازدهندگان : 1
|
مجموع امتیاز : 1


کوره بلند
چهار شنبه 1 / 2 / 1393 ساعت 20:41 | بازدید : 1907 | نویسنده : میلاد محمدزاده | ( نظرات )

    کوره بلند
تاریخچه

کوره بلند از شکل یک گودال بصورت دو مخروط تا به شکل فعلی آن در عصر حاضردر آمده است.شکل زیر نمونه ای از این فرایند را نشان می دهد.

تلاش پیگیر برای رفع مشکلات در طی قرون متمادی باعث بوجود آمدن شکل امروزی کوره شده که تقریبا ثابت گردیده است.نوع جدید این امکان را فراهم می کند که کوره با فشار هوای خیلی ضعیفی که در ابتدا امکان نداشت کار کند و بعلاوه مانع از آن می گردد که بار کوره از قسمتهای سرد فوقانی به ناحیه مذاب ریخته وموجب سرد شدن مذاب گردد .بدنه کوره در ناحیه شکم کمی به داخل کشیده شده و همین تغییر شکل است که سقوط بار را در این قسمت کنترل کرده و باعث می شود تا موادی که داخل بوته می شوند بیشتر به حالت مذاب در آمده باشند.

در کوره های آجری اولیه هوای دم از طریق سوراخ کوچکی که در دیوار آجری کوره تعبیه شده بود وارد می گردید.ارتفاع کوره نیز حد اکثر به 10 متر می رسید ولی با اختراع ماشین و امکان وارد کردن هوای تحت فشار به کوره ارتفاع و قطر کوره افزوده شده و شکل آن نیز به استوانه نزدیکتر گردید. بدنه اکثر کوره های بلند دارای شیب خیلی کمی بوده و شیب قسمت شکم کوره به سمت داخل نیز کمتر شده است .ازدیاد فشار و حجم هوای دم و همچنین مصرف کک سخت به جای زغال چوب نرم باعث شده تا بتوان بد نه کوره را به شکل مطمئنی روی پایه هائی مستقر و ارتفاع آنرا نیز به حدود 30 متر رسانید.در نتیجه پیشرفت صنعت و احتیاج روز افزون بشر به نوع بهتر آهن، کوره های بلند جدید بوجود آمد.حجم مفید کوره های امروزی حدود 2700 تا2000 متر مکعب می باشد. این حجم عبارتست از فضای بین سطح فوقانی
بار تا سطح برای خروج آهن خام.

ساختمان کوره بلند :
 
کوره بلند عبارت است از ساختمان عظیمی که تقریبا مخروطی نزدیک به استوانه می باشد . این کوره از قسمت های مختلف با اندازه های متفاوت ساخته شده که هر قسمت دارای مشخصات مخصوصی است .ابعاد کوره به ظرفیت آن بستگی داشته و بر حسب افزایش گنجایش و نوع تجهیزات آن تغییر می کند . امروزه کوره بلند متفاوتی
در دنیا مشغول کارند که ظرفیت آنها به 5000 تن ئر روز هم می رسد.اما با وجود اشکالات بسیار زیاد ،صاحبان صنایع فولاد ترجیح می دهند از کوره های با ظرفیت کمتر با تعداد بیشتر استفاده کنند تا هنگام بروز خطرات احتمالی خسارات هنگفت وغیر قابل جبران را ببار نیاورد.یک کوره بلند مطابق شکل 3 عموماً از قسمت های زیر تشکیل شده است:

1- دهانه 2-بد نه 3-شکم 4- بستر کک 5- بوته 6- کف 7- پایه 


مطابق معمول شکل هندسی کوره بلند را به پنج قسمت تقسیم می کنند.بالاترین قسمت کوره بلند را که شکل استوانه ای دارد دهانه می نامند.پس از آن بزرگترین قسمت کوره بلند قرار دارد که به شکل مخروط ناقص بوده وبدنه نامیده می‌شود.هادی جاویدان آنگاه پهن ترین قسمت کوره بلند قرار دارد که به شکل استوانه ای بوده و شکم نامیده می شود،سپس بستر کک قرار گرفته که به شکل کخروط ناقص وارونه می باشد.پایین تر قسمت کوره را نیز بوته می نامند که شکل آن استوانه ای می‌باشد.شکل کنونی کوره های بلند که حاصل چند سال تجربه دراین مورد می‌باشد شرایط بهتری را برای تحولات آئرودینامیکی ،فیزیکی و شیمیایی در کوره بلند بوجود می آورد.ارتفاع کامل و مؤثر کوره بلند،ارتفاع دهانه ،بد نه ،شکم،بستر کک و بوته ،قطر بوته،شکم و دهانه ،شیب دیواره های بدنه و بستر کک به ابعاد این قسمت ها بستگی دارد. حجمی از کوره که توسط مواد خام مذاب اشغال می شود را حجم مفید کوره بلند می نامند.
کف کوره از حلقه های آجر نسوز مرغوب (معمولاً از جنس آلومین ) به ارتفاع 


 پایه کوره از بتن مسلح ساخته شده و استحکام آن باید به حدی باشد که بتواند حدود 7000 تن کوره و بار و متعلقات آنرا برای کوره ای به حجم 1280 متر مکعب تحمل کند . بین زمین و پایه یک ورق فولادی به ضخامت 50 سانتیمتر قرار داده می شود تا رطوبت زمین به پایه نرسد.
4-5 متر روی پایه بتونی تشکیل شده است. 
مشخصات هندسی کوره بلند :
ارتفاع موثر کوره بلند عبارتست از فاصله محور مجرای آهن وسطح بار در دهانه آن.از آنجا که سطح بار همواره متغیر است،اینست که لبه پایینی زنگ بزرگ را در حالتی که پایین باشد سطح بار درنظر می گیرند.ارتفاع موثر کوره بلند به استحکام قطعات سوخت جامد بستگی دارد.اگر کوره خیلی بلند باشد،قطعات سوخت خرد شده وقطعات ریز حاصله کار آنرا مختل می کند.از طرف دیگر اگر کوره بلند خیلی کوتاه باشد بار به مقدار لازم گرم وآماده نمی شود .
ارتفاع کامل کوره بلند عبارت است از فاصله بین محور مجرای آهن ولبه بالایی مخروط بزرگ.ارتفاع کلی کوره بلند به اندازه ارتفاع مخروط ،زنگ بزرگ وفاصله ای که زنگ بزرگ پایین می رود بیش از ارتفاع موثر است.قطر بوته به مقدار سوخت مصرفی درواحد زمان بستگی دارد.تجربه ثابت کرده که هرچه قطر بوته بیشتر باشد مناسب تر است اما باید نسبت معینی بین قطر بوته و دیگر ابعاد برقرار باشد.
ارتفاع بوته عبارتست از فاصله بین محور مجرای آهن وسطح پایین بستر کک.اگر قطره کوره معلوم باشد ارتفاع آن به مقدار مذاب بستگی پیدا می کند.قطر شکم در توزیع جریان گاز در تمام سطوح مقاطع کوره بلند موثر است. نسبت قطر شکم به قطر بوته بایستی 14/1-11/1 باشد.
ارتفاع شکم:چنانچه قطر شکم ودهانه کوره بلند معلوم باشد اندازه وشیب دیواره های بدنه به ارتفاع شکم بستگی پیدا می کند.شیب دیواره های بدنه روی توزیع جریان گاز در تمامی مقاطع کوره بلند وفروکش کردن ستون مواد خام اثر می گذارد.قطر دهانه در توزیع مواد درقسمت فوقانی کوره بلند موثر است.نسبت بین قطر دهانه به قطر شکم بایستی درحدود 75/0-67/0 باشد.ارتفاع دهانه بطور قابل ملاحظه ای روی توزیع مواد تاثیر می گذارد.
ارتفاع بستر کک روی شیب دیواره های بین بوته وشکم موثرمی باشد.تنگ شدن از ارتفاعی شروع می شود که حجم مواد در اثر ذوب شروع به کم شدن می کند اگر ارتفاع بستر کک زیاد باشد تنگ شدن فضای موثر از ارتفاعی شروع می شود که مواد هنوز در حالت جامد می باشند.بنابراین بطور طبیعی فروریزی یکنواخت باررامختل خواهد کرد.اگر بستر ککخیلی کوتاه باشد شیب دیواره های آن خیلی بزرگ بوده وفروریزی یکنواخت را مختل خواهد کرد.
ارتفاع بدنه:اگر اقطار شکم ودهانه معلوم باشند، شیب دیواره های بدنه به ارتفاع آن بستگی پیدا می کند.مقدار گازی که در امتداد دیواره های بدنه حرکت می کند به شیب بدنه یعنی مقدار α بستگی دارد.هرچه زاویه α کمتر باشد جریان کناری گازها زیادتر خواهد بود.

ساختمان و وظیفه پی :
 
وظیفه پی کوره بلند انتقال وزن عظیم آن (مثلاً وزن کوره ای که حجم مفید آن 3m 1033 است با مواد داخل آن در حدود 6000تن می باشد)بطور یکنواخت به زمین می باشد .پی از دو قسمت تشکیل شده است.قسمت اول که در بالای زمین قرار دارد پایه وقسمت دوم که در زیر زمین است کف نامیده می شود.پایه به طور مطلوب وزن کوره را تحمل کرده و آنرا به طور یکنواخت از طریق کف به زمین انتقال دهد.معمولاًساختمان پی با سکوی اطراف بوته مرتبط است.پی کوره بلند بایستی مقاوم به حرارت بوده وتحت هیچ شرایطی نباید در اثر دمای بالا ترک برداشته،تغییر شکل داده ویا ذوب شود.پی ها به دوگونه مسلح وغیر مسلح طبقه بندی می شوند.پی های غیرمسلح رااز سنگ،آجر وشفته می سازند که در دماهای بالا مقاوم نبوده واز این پی ها دیگر استفاده نمی کنند.پی کوره های جدید بتون مسلح می باشد.قسمت هایی از پی که دما در آن ها به بیش از с˚ 250 می رسداز بتون مقاوم به حرارت ساخته شده ،در صورتیکه قسمت هایی که در دمای کمتری باشند از بتون معمولی ساخته می شوند .این بدان معنی است که می توان قسمت بالای پی رااز بتون مقاوم به حرارت ساخته و قسمت زیر آنرا از بتون معمولی ساخت . بتون را با افزودن پرکنهای مقاوم به حرارت (آجرهای خرد شونده شاموتی) مقاوم به حرارت می کنند.چسب این بتون سیمان پرتلند وذرات بسیار ریز شاموت یا خاک رس می باشد .کف کوره های بلند امروزی هشت ضلعی بوده وضخامت آن به 4 متر می رسد. هادی جاویدان در کف کوره آرماتورهای فلزی حلقوی شکل فرا می دهند تا بتواند در مقابل تنش های حرارتی حاصله مقاومت کنند.قسمت بالای پی یکپارچه بوده وروی پایه قرار می گیرند.در کف نسوز بوته ،بلوک های بوته قرار دارد .فشار مجازی را که می توان بر زمین اعمال کرد براساس داده های زمین شناسی وآب شناسی محل مربوطه حساب می کنند.اگر زمین خیلی سست باشد هم می توان سطح کف پی را بزرگتر کرد وهم می توان با فروکردن تیر های محکم به زمین کف را مستحکم نمود. تمام این کار به خاطر جلوگیری از تغییر شکل کوره بلند یا تاسیساتی است که کوره با آنها بهنگام نشست زمین مرتبط می باشد. حد مجاز نشست پی کوره بلند 100 میلی متر بوده و حد مجاز غیر یکنواختی نشست 001/0 میلیمترمی‌باشد.نشست غیر یکنواخت سیستم بارگیری کوره را مختل می کند زیرا زنگ بزرگ که توسط میله ای آویزان است دیگر بر محور عمودی کوره بلند منطبق نشده و هنگام بستن زنگ بزرگ که توسط میله ای آویزان است دیگر بر محور عمودی کوره بلند منطبق نشده و هنگام بستن زنگ بزرگ باعث برخورد آن با قیف می شود که توزیع نامناسب بار را در کوره باعث می شود..دهانه کوره بلند باید خیلی متراکم ساخته شود تا حفره ای نداشته و یا هیچ قسمت از آن توسط مواد خلل و فرج دار پر نشده باشد،زیرا آب براحتی می تواند وارد فضاهای خالی شود.ستونهائی که بدنه کوره بلند را نگهداری می کنند نیز روی پی تکیه دارند.قسمتی از فضای خالی بین پایه و پوسته کوره بلند که دربالای سطح زمین قرار دارد را بوسیله یک لایه از آجر های شاموتی به ضخامت 345 میلیمتر می پوشانند.فاصله بین لایه آجری و پایه که 100 میلیمتر می باشد از مخلوط کربن متشکل از ذرات آسیاب شده کک (85%) و قیر که به عنوان چسب بوده و دمای نرم شدن آن с ˚120 می باشد ساخته شده که بالاتر از نقطه تبخیر آب بوده و بنابراین قبل از اینکه قیر فضای مذاب بین ذرات کک را پر کند آب تبخیر می شود. برای افزایش طول عمر و اطمینان از پخش فشارروی صفحه نگهدارنده پی پیش بینیهای زیر انجام می شود.


1- بوته را از بلوک های کربنی که ضخامت آنها بسیار زیاد است می سازند. 2- پایه را از بتون مقاوم به حرارت می سازند. 3- مقداری حرارت از پایه به علت تابش حرارتی پوسته کوره بلند به خارج منتقل می شود. هر چند بین بلوک های بوته و پایه سیستم هواگرد قرار می دهند ،حد مجاز دما در پایه с ˚ 1100 و در صفحه نگهدارنده(کف) с ˚ 250 می باشد.سرد کن های بین بلوکها ی بوته و پایه برای محافظت بهتر پی در مقابل اثرات تخریبی حرارت می باشد. این سرد کن ها عبا رتند از تعدادی لوله که هوای فشرده توسط کمپرسور در آنها جریان دارد. در جریان کار کوره بلند ،آجر نسوزها ی بوته بتدریج سوخته شده و د مای پی تعدادی ترموکوپل در داخل آن قرار داده و داده های حاصل به دستگاه ثبات و اندازه گیری که در اطاق سرپزست کوره قرار دارد منتقل می شود.


بوته :
آجر چین بین بوته و پایه پی را بلوک بوته نامیده و قسمت فوقانی بلوک را کف بوته می نامند. به علت تجمع مذاب و در نتیجه سوختن کک ،دما در قسمت پایین بوته بسیار زیاد می باشد.بنابراین آجر چینی بلوک بوته و دیواره های آن از مهمترین قسمت آجر چین کوره بلند می باشند.به علت پوشیده شدن سطح آجر چین بوسیله مذاب، مقداری آهن وارد مفاصل بین آجا ها می شود.فشار ناشی از انبساط آهن ، آجر ها را خرد کرده و از آنجا که وزن مخصوص آجرها از آهن کمتر است قطعات آجر به سطح مذاب آمده و روی آن شناور می ماند.
برای حفاظت آجر چینی بلوک های بوته را در برابر تخریب شدید مذاب،منطقه مرده ای بین بلوک بوته و مجرای آهن پیش بینی شده است . ارتفاع منطقه مرده عبارتست ازفاصله بین سطح فوقانی آجرچین بلوک بوته و محور مجرای خروجی آهن.در کوره های مدرن بسته به اندازه کوره ارتفاع منطقه مرده از 500 تا 1000 میلیمتر تغییر می کند.طول عمر بلوک بوته 10 سال و گاهی نیز بیشتر است .فاصله زمانی بین روشن کردن کوره بلند و اولین تعمیر اساسی یا فاصله زمانی بین دو تعمیر اساسی بطول عمر بلوکهای بوته بستگی دارد.استفاده از روشهای جدید که در اثر پیشرفت تکنولوژی حاصل شده است(افزایش فشار گاز در دهانه ،افزودن اکسیژن به هوا و غیره) شرایطی را که بلوک بوته تحت آن قرار دارد سخت تر کرده است. بنابراین امروزه بلوک بوته را از موادی از قبیل نسوزهای کربنی یا آلومینیومی که می توانند در مقابل حرارت و اثر مخرب مواد مذاب مقاومت کنند،می سازند. برای خشک کردن آجر چین بوته بین پوسته کوره بلند و بلوک بوته صفحات هوا نصب کرده اند. هادی جاویدان کف بلوک بوته را بوسیله لوله های هوا که از زیر آن می گذرد خنک می کنند.فضای بین سرد کن ها وپوسته کوره بلند را بوسیله ملات شاموت- سیمان پر می کنند.فضای بین آجر چین و سرد کن ها (90 تا 120 میلیمتر) را بوسیله خمیر گرم کربن پر کرده و سپس می کوبند. وظیفه این لایه جلوگیری از ترک برداشتن پوسته در اثر پوسته در اثر انبساط آجر چین می باشد.
برای جلوگیری از اکسایش بلوکهای کربنی بوته ،بین پایه و آجر نسوز و بلوک بوته یک صفحه فلزی کار گذاشته اند.قسمت پایین بلوک بوته را با بلوک های کربنی یا گرافیتی مکعب مستطیل ساخته و در مرکز آن بلوک ها را به طور عمودی و در اطراف به طور افقی کار می گذارند.حد مجاز عرض فضای بین بلوک ها 5/2 میلیمتر می باشد .قسمت بالای بلوک بوته که نزدیک به دیواره می‌باشدرا با بلوک های ذوزنقه‌ای می سازند.حد مجاز فضای بین این بلوک ها 2/1 میلیمتر می باشد. درز های عمودی آجرها به صورت منکسر می باشد. آجر ها را بوسیله خمیر کربن که قبلا تا دمای 30 الی 50 درجه سانتیگراد برای افزایش حالت کشسانی گرم شده است بهم می چسبانند. پس از ساختن هر لایه بایستی سطح آنرا (از نظر صاف وافقی بودن)وعرض فضای بین بلوکها را کاملاً کنترل کرده وچنانچه اشکالی نباشد می توان لایه دیگر را کار گذاشت.معمولاً سطح بالایی لایه آجرها(یا بلوک ها)را به وسیله ماشین سنگ ساب، صاف وهم سطح می کنند.
قسمت مرکزی بلوک بوته را با بلوک های کربنی یا آجرهای بزرگ شاموتی که دارای آلومین زیاد می باشند(65% AL2O3 ) می سازند.اگر قسمت مرکزی بلوک بوته را با بلوک ها بسازند در این صورت آن ها را افقی قرار می دهند و چنانچه با آجرهای بزرگ بسازند آجرها را عمودی قرار می دهند .آجر های بوته با آلومین زیاد را با لایه ای از ملات نازک بهم می چسبانند.آجرها را در لایه های افقی کار می گذارند تا درزها به صورت خط منکسر در آیند بگونه ای که لایه بالایی به اندازه 30˚ 20نسبت به پایین دوران داشته باشد.زاویه بین درزهایلایه بالایی بلوک بوته و محور مجرای آهن بایستی˚ 45 باشد. فضای خالی باقی مانده بین بلوک های کربنی وآجر های با آلومین زیاد را که به عنوان پوشش کوره بلند بکار رفته اند به وسیله خمیر کربن پر می کنند.
ابعاد آجرهایی که برای بوته استفاده می شود 100*200*400 میلیمتر می باشد. بلوک های بوته کوره بلند ی که حجمش به بیش از 1000متر مکعب برسد از 14-10لایه تشکیل شده است .خمیر کربنی که برای پر کردن فضای بین آجرچین و سرد کن ها استفاده می شود از دانه های ریز کک وکمی قیر تشکیل شده که پس از کوبیدن بصورت لایه جامد ودیرگداز بسیار مطلوبی در می آید.
الف-آجرچین واسکلت بوته :

وقتیکه دربوته کوره بلند دما به حداکثر خود رسید،مذاب به صورت قطراتی به درون آن چکیده می شود.دیواره قسمت های پایینی بوته کوره بلند همواره به وسیله آهن خام وسرباره که دارای دمای زیاد است پوشیده شده است .آجرچین قسمت بالایی بوته (درمنطقه احتراق کک) نه فقط به وسیله سرباره ومذاب ،بلکه توسط گازهای گرمی که از اکسایش کک ایجاد می شوند فرسوده می شوند.بدین جهت آجرچین را به طور موثری به وسیله دستگاههای سردکن صفحه ای سرد می کنند.صفحات بین سردکن 120-70 میلیمتر می باشد که با دقت زیادی به وسیله خمیر کربنی پر شده است. این لایه کربنی که وضعیت حرارتی کوره ها را در این قسمت حفظ می کند از نفوذ گازها جلوگیری می کند به علاوه خمیر کربنی از ترک خوردن پوسته کوره بلند در اثر انبساط نسوزها جلوگیری می کند.در بوته مجرایی که از آن آهن خام و مجرایی که از آن سرباره عبور می کند و دستگاه های دم برای دمیدن هوا بدرون کوره قرار دارد کیفیت نسوزهای بوته باید عالی بوده ودقت در آجرچینی آن نیز باید خیلی زیاد باشد. در کوره های بلند امروزی قسمت پایین بوته را با بلوک های کربنی آجرچینی کرده و قسمت بالای آن را با آجرهای بزرگ شاموتی آلومین دار آجرچین می کنند.
ضخامت درز های عمودی وافقی کمتر از 5/0 میلیمتر بوده وحد مجاز درزهای حلقوی 

بایستی دقت نمود که تمام درزها دریک ردیف نبوده وآجرها کاملاً بهم چسبیده باشند.
به علت دقیق نبودن اندازه آجرها ، ممکن است سطح آجرچین ناهموار باشد. این ناهمواریها را باید هنگام آجر چینی به وسیله ماشین های پرداخت کننده رفع نمود.
5/1 میلیمتر می باشد،آجرها به وسیله ملات خاک نسوز شاموت بهم چسبیده می شوند. 
بستر کک وشکم :
در کوره های بلند امروزی دیواره بستر کک را نازک و دیواره شکم را ضخیم می سازد شکم کوره بلند با دیواره نازک عملاً نتیجه مطلوبی نداشته زیرا هرچه این دیواره نازکتر باشد دستگاه های سردکننده سریعتر آن را خنک کرده و این امر سبب می گردد که در روی این دیواره قشر جامدی از سرباره وآهن خام تشکیل شود.
قبل از شروع به آجر چینی شکم ، دیواره ضخیم سطح حلقه نگهدارنده را برای تراز بهتر ملات ،شاموت و خاک نسوز می پوشانند. روی لایه صاف ملات دو رد یف آجر می چینند.آنگاه روی این آجرها دستگاه های سرد کن افقی را بوسیله ملات-شاموت و خاک نسوز نصب می کنند و باین ترتیب آجر چین در تمامی دیواره شکم ادامه پیدا
می کند. شکم با دیواره ضخیم را از آجرهای شاموتی و ملات سریع سخت شده و افزون سیمان آلومین دار یا با ملات شاموت – خاک نسوز ساخته می شوند. حد مجاز ضخامت درزهای آجر چین زیر دستگاه سرد کن افقی 3 میلیمتر می باشد.ضخامت دیواره نسوز در قسمت پایین شکم 690 میلیمتر است.قسمت های خارجی شکم کوره بلند بوسیله سرد کننده ها ی صفحه ای عمودی سرد‌می شود،فاصله بین دستگاه های سرد کن و آجر چین 200 میلیمتر بوده که بوسیله مخلوط پنبه نسوز شاموت یا از سرباره شاموت پر می شود، این ماده را مرطوب کرده و بداخل درز فرو می کنند، همچنین از این ماده برای پر کردن فاصله بین دستگاه های سرد کن و پوسته کوره استفاده می شود .هنگام آجر چینی شکم بایستی دقت نمود که درز ها در یک ردیف نبوده و آجرها کاملاً بهم چسبیده باشند. ضخامت درزها نباید از یک میلیمتر تجاوز کند.آجرها بوسیله ملات شاموت خاک نسوز بهم چسبانده می شوند. هادی جاویدان ضخامت آجر چین نسوز بستر کک 345 میلیمتر می باشد. آجر چین بوسیله دستگاه های سردکن صفحه ای سرد می شود.ضخامت دستگاه های سرد کن صفحه ای 270 میلیمتر می باشد. سردکن صفحه ای از یک لوله مارپیچ باریک فولادی بدون درز تشکیل شده که داخل یک صفحه چدنی قرار گرفته است. فاصله بین دستگاه های سرد کن و پوسته را از ملاتی که برای آجر چینی بکار می رود پر می کنند.آجر چین نسوز بستر کک سریع سوخته و از بین می رود که در نتیجه سرد کن ها بوسیله سرباره جامد پوشیده می شود.

بدنه ودهانه :
 
برای خنک کردن از دو نوع دستگاه سرد کن که بطور شطرنجی نصب شده اند استفاده می شود. دستگاههای سرد کن نوع اول همان سرد کن صفحه ای می باشد که برای سرد کردن بلوک های شاموتی بوته بکار می رود. ضخامت آجر چین بدنه در قسمت از همه بیشتر بوده بطوریکه هنگام بالا رفتن بتدریج از ضخامت آن کاسته می شود.آجرچین بدنه کوره از آجر های نسوز شاموتی است که بوسیله ملات – شاموت-خاک نسوز سریع سخت شده و بهم چسبانده شده اند. خرابی و فرسایش آجر چین نسوز در قسمت های میانی و بالایی بدنه کوره بلند ناشی از عوامل متعددی می باشد . فرسایشی که در اثر جریان شدید گازی که با سرعت زیاد در نزدیکی دیواره کوره بلند جریان دارد از همه بیشتر است،زیرا گاز بهمراه خود مقدار زیادی از ذرات ریز سخت را که باعث فرسودگی آجر نسوز می شود حمل می کند.هر چه سرعت گاز بیشتر باشد بهمان نسبت نیز آجر چین بیشتر فرسوده می شود.یکی از عوامل دوده کربن است که در قسمت های بالایی و میانی بدنه کوره بلند طبق واکنش C+ 2 CO CO 2 در منافذ آجر ها رسوب کرده و باعث خرابی آنها می شود . فرسایش بدنه کوره بلند به میزان قابل ملاحظه ای از فرسایش آجر چین بلوک های شاموتی بوته بیشتراست . بدین جهت برای تعمیر بدنه، کوره را برای تعمیر اساسی درجه دوم متوقف می کنند. تعمیر متوسط12-10 شبانه روز طول می کشد.آجر چین بدنه در یک زمان و در ارتفاعات مختلف انجام می گیرد، اینکار بمیزان قابل ملاحظه ای زمان تعمیر را کوتاه می کند.عملیاتی که زیاد کار می برند، مانند حمل آجر و ملات ، آماده سازی و پرداخت تماماً ماشینیزه می شوند.
برای انتقال آجر در سطح افقی و شیب های کم از نوار نقاله و برای نقل مکانهای دیگر از آسانسور استفاده می شود.برای نقل مکانهای مختلف از نوار نقاله های زنبیلی شکل استفاده می شود.ملاتها را در دستگاه های مخلوط کن الکتریکی آماده کرده و سپس بوسیله پمپ هوا به محل مورد نظر انتقال می دهند.آجر چین قسمت استوانه ای بدنه ودهانه در زمان های بارگیری در اثر ضرباتی که دائماًبه آنها وارد می شود،فرسوده می شود.برای حفاظت آجر چین ها از تخریب سریع ،آنها را بوسیله صفحات فولادی که خنک نمی شوند و ارتفاع آنها نیز3-5/2 متر می باشند می پو شانند. لایه محافظ از آهن مقاوم به حرارت تهیه می شوند و ضخامت آن 120-100 میلیمتر می باشد. آن قسمت از دهانه که بوسیله صفحات محافظ پوشیده شده از شاموت با آلومینای زیاد و ملات شاموت سیمان و یا خاک نسوز ساخته می شود. فاصله بین آجرچین و پوسته کوره بلند با این ملات ها پر می شود ،ضخامت درز آجر هادر اینجا نباید از 3 میلیمتر تجاوز کند.صفحات محافظ روی میله های عمودی که به دیواره پوسته کوره بلند نصب شده لولا می شوند، صفحات بوسیله پیچ بهم مربوط می شوند.لولا کردن صفحات محافظ مثل لولا های درب وپنجره بوده و این به خاطر آنست که هنگام انبساط آجرچین در اثر حرارت صفحات محافظ بتواند آزادانه به طرف بالا حرکت کنند.چنانچه صفحات محافظ ثابت باشند پوسته فلزی در اثر فشار حاصل از انبساط ترک خواهد خورد.
قسمت فوقانی پوسته کوره بلند گنبدی شکل و مانند مخروط ناقص می باشد که در بالای آن حلقه اتکا نصب شده و آنگاه دستگاه باردهی مواد در کوره بلند کار گذاشته شده است. قسمت گنبدی شکل باید در دمای زیاد که هنگام دمش کوره و تاخیر در باردهی و با هنگام تخلیه برای تعمیر ایجاد شود مقاوم باشد. افزایش دما از یک حد معین موجب تغییر شکل پوسته کوره و اختلال در کار دستگاه باردهی می شود. قسمت گنبدی شکل کوره بلند بوسیله آجرهای نسوز یا صفحات چدنی که در داخل آنها آجرقرار داده شده است،پوشیده می شود.در ناحیه ای که گاز جریان دارد آجرچینی باید خیلی با دقت انجام گیرد.فاصله بین صفحات و پوسته گنبدی شکل 30-15 میلیمتر است،این فضا بوسیله ملات شاموت سیمان یا شاموت –خاک نسوز پر می شود.



پوسته کوره بلند :
 
پوسته کوره بلند از ورقه های فولادی استوانه ای و مخروطی شکل ساخته شده که روی آجرچین کوره بلند را می پوشاند.وظیفهآن حفاظت آجرچین در مقابل فشار مواد اولیه و گازها وهمچنین جدا سازی قسمت داخلی کوره از محیط اطزاف آن می باشد .بست های سکوی دهانه و لوله های خروجی گاز کاملاً به قسمت فوقانی پوسته محکم شده اند.ضخامت ورقه های اطراف دهانه وپایه کوره بلند تا 30 میلیمتر برای اطراف بوته تا 24 میلیمتر برای اطراف بستر کک و 32 میلیمتر برای اطراف بوته و برای بلوک های بوته تا 36 میلیمتر می رسد.پوسته فلزی کوره بلند از ورق های نرم فولاد کربنی ساخته شده است.
پس از مقداری سایش پوشش، پوسته کوره بلند تحت تأثیر حرارت زیاد قرار گرفته و لازم است توسط آب خنک شود.از آنجائی که پوسته باید در مقابل دمای تنش های حاصل از انسداد مواد و تنش های حاصله از نشت مواد که دارای خم های بسیار است مقاوم باشد، با توجه به استاندارد های تکنیکی ضخامت پوسته را از فرمول تجربی زیر بدست می آورند.

که‌درآن‌‌D پوسته بر حسب متر و ضخامت پوسته بر حسب میلیمتر وK ضریب تناسب می باشد.
 
پس از اینکه 20 روز از شروع کار کوره بلند گذشت، تنش ها در پوسته کوره بلند تثبیت شده و پس از 6 ماه نیروی وارد به پوسته کاهش می یابد.اطراف سوراخهای پوسته را که لوله های سرد کن یا پیچ های اتصال دهنده سرد کن به پوسته از آنها عبور می کنند بایستی با جوش برق پر نمود. این موضوع بویژه موقعی که کوره بلند با فشار زیاد کار می کند بسیار مهم می باشد حتی یک منفذ کوچک نیز باعث خرابی پوسته شده و بنابراین پوسته برای گاز کاملاً غیر قابل نفوذ باشد ، زیرا تداوم و یکنواختی کار کوره بلند به آن بستگی دارد.هنگامی که کوره بلند کار می کند هیچ قسمت از پوسته نباید در اثر گرما سرخ شود،چه در اینصورت آن قسمت تاب برداشته و بزودی فرسوده و خراب می شود. و یا اینکه آجرچین کاملاً متراکم نبوده و قسمتی یا تمام آجرسوخته شده باشد.برای محافظت از پوسته بطور موقت فضای خالی بین آجر و پوسته را بوسیله ملات نسوز پر می کنند. برای این کار بالای فضای خالی پوسته را سوراخ کرده و لوله ای به قطر 200 تا300 میلیمتر که دارای شیر مسدود کننده می باشد به این سوراخ جوش می دهند.هادی جاویدان سر دیگر این لوله را به لوله خرطومی که ملات را وارد فضای خالی می کند وصل می کنند. برای کنترل در پر شدن فضای خالی لوله ای دیگر به همین شکل را که دارای شیر مسدود کننده می باشد به سوراخی که در پایین این فضا ایجاد شده است جوش می دهند . پس از پر شدن فضای خالی ملات از لوله پایینی شروع به خارج شدن می کند ، در این موقع شیر مسدود کننده لوله بالایی را بسته و لوله خرطومی پمپ را از آن جدا می کنند. فضای خالی پشت پوسته را می توان از روی رنگ سرخ پوسته یا صدای حاصله از آن در اثر ضربه زدن با چکش تشخیص داد.
سطوح مختلف پوسته کوره روی ستونهایی تکیه دارد به همین دلیل قسمت پایین پوسته بدنه به حلقه تکیه گاهی منتهی شده است. این حلقه وزن پوسته و آجرچین بدنه به حلقه تکیه گاهی منتهی شده است. این حلقه وزن پوسته و آجرچین بدنه را به ستون ها انتقال می دهند. قسمت های پایینی ستونها روی پی کوره بلند به حلقه نگهدارنده وزین که در پی کار گذاشته اند محکم شده اند در بعضی موارد کفشکهای مخصوصی ،(صفحات ضخیم فلزی ) برای کم کردن فشار مخصوص وارد به پی زیر ستونها قرار می دهند.
کوره های بلند مدرن دارای چهار ستون می باشند. برای پایداری بهتر و آسان تر شدن کار در اطراف بوته ، ستونها تا حدودی اریب نصب می شوند تا هنگام فوران مواد مذاب هیچ گونه آسیبی به آنها نرسد. این ستونها را بوسیله مواد نسوز می پوشانند.

مجاری مذاب و سرباره :
 
مواد خام از دهانه کوره وارد شده و فلز مذاب و سرباره از پایین و گاز متصاعد از بالای کوره خارج می گردد. اینک به شرح مجاری خروج مذاب و سرباره می پردازیم.
الف- مجرای خروج مذاب:

این مجرا در قسمت آجری دیواره کوره تعبیه شده و دارای مقطعی مربع به اندازه 30-20 سانتیمتر می باشد. مقطع این مجرا ممکن است به شکل مربع مستطیل باشد که در کف کوره و در بعضی کوره ها 50 سانتیمتر بالاتر از کف آن قرار گرفته است. در حالت اخیر بین این مجرا و کف کوره فضای مرده ای پر از فلز مذاب بوجود می آید که کف کوره را محافظت می کند. مزیت حالت اول نیز این است که تمام مذاب خارج می گردد.مجرای فلز مذاب با قالبی آهنی مسلح شده و توسط خنک کننده قوی که از چدن ساخته شده سرد نگهداشته می شود.در اطراف مجرای خروج مذاب سیستم آبگرد نصب نمی شود زیرا نشت احتمالی آب از این خنک کننده ها و تماس آن با مذاب باعث انفجار می گردد. این مجرا بوسیله یک گلوله توپ که از گل رس مخلوط با 20-10 درصد خاک کک ساخته شده مسدود می شود. نیروی لازم برای این کار فشار بخار ،هوای متراکم و یا تلمبه مارپیچی شکل ارشمیدس است. در موقع بستن مجرای مذاب لازم نیست جریان هوای د م را قطع کنیم در حالی که در گذشته که بستن مجرا با دست صورت می گرفت ناچار به قطع جریان هوا بودند.مجرای مذاب معمولاً هر پنج ساعت یکبار برای خارج کردن مذاب باز می گردد. جهت باز کردن آن ابتدا توسط مته ای تا آنجا که ممکن است مجرا را سوراخ کرده و با قیمانده آنرا توسط دستگاه اکسیژن باز می کنند.بدین طریق که یک قطعه چوب سرخ شده و یک تکه گونی آغشته به نفت را داخل مجرا قرار داده و با دستگاه اکسیژن آنرا مشتعل می کنند.این قطعه چوب یا گونی به نوبه خود لوله فولادی دستگاه را که دیواره نازکی دارددارد سوزانده و اکسید آهن FeO) ) حاصله با سیلیس گلوله رس در داخل مجرا تشکیل سیلیکات آهن می دهد.

سیلیکات آهن حاصله دارای نقطه ذوبی پایین بوده که فوراً ذوب و به مجرا باز می گردد. مدت این عملیات حدود یک دقیقه است. به هنگام سوراخ کردن مجرا باید کمال دقت به عمل آید که به شکلی راست و مستقیم اجرا گردد چه در غیر اینصورت یعنی در صورتی که مجرا انحراف پیدا کتد بستن آن دیگر میسر نبوده و ناچاریم هوای دم کوره را قطع،فلز مذاب را خارج، مجرا را کلاً خراب ، آنرا دوباره ساخته و با گلوله‌ای مسدود کنیم،آنگاه باز کردن مجرا به شکل صحیح از سر بگیریم .
ب- مجرا ی خروج سرباره :

این مجرا به فاصله 40/1 تا90/1 متر بالاتر از کف کوره در سمت زیر لوله های دم فرا گرفته است.مجرای سرباره زاویه ˚90 با مجرای مذاب تشکیل می دهد یعنی در امتداد مجرا ی اخیر قرار نگرفته است. مجرا ی سرباره را معمولاً با آب سرد می کنند. جهت ساختن این مجرا فضایی به قطر 6 سانتیمتر در آجرهای جداره باقی گذاشته، سرد کننده را در این قسمت نصب و فاصله بین سرد کننده و دیواره کوره را با گل رس مرغوب پر کرده ،آنگاه سرد کننده دومی را داخل این سرد کننده و سرد کننده سومی را داخل سرد کننده دومی کار گذارده ، با کار گذاشتن سرد کننده دومی قطر مجرا به 15 تا 20 سانتیمتر و پس از نصب سرد کننده سومی به 5 تا 5/7 می رسد، زیرا گرمای درونی سرباره از گرمای درونی مذاب که همان دمای کوره است کمتر است و با این ترتیب سرباره زودتر سرد می گردد . مجرای سرباره را با یک توپی می بندند. در کوره های جدید دو مجرا برای سرباره تعبیه شده است که این دو در راستای ˚180 نسبت به یکدیگر و در دو ارتفاع با اختلاف 15 سانتیمتر ساخته شده اند. تناوب خروج سرباره از کوره بستگی به عیار کانی دارد، هر چه عیار سنگ آهن کمتر باشد، مقدار سرباره بیشتر و در نتیجه باید به دفعات بیشتری از کوره خارج گردد. ارتفاع سرباره را در کوره بلند از داخل لوله های دم می توان دید. در کوره بلند باید محاسبه دقیقی صورت گیرد و بر حسب مقدار سرباره ای که تولید می شود ، محل مجرا ی آن به دقت تعیین شود.تخلیه مذاب و سرباره باید دارای یک فاصله زمانی باشد ،ارتفاع مذاب نباید تا لبه مجرا ی سرباره و ارتفاع سرباره نیز نباید به لوله های دم برسد.
SiO3 Fe FeO+SiO2 
لوله های د م :
دم داغ ازبرج های گرم کننده توسط کمپرسور هایی قوی وارد لوله اصلی و از این لوله داخل لوله ای کمربندی که کوره را احاطه کرده است می شود . از این لوله، لوله هایی گردن غازی شکل جدا شده و به لوله های دم متصل می گردد . هادی جاویدان لوله های دم در انتهای خود دارای افشانکی است که هوا ی دم از آن به داخل کوره دمیده می شود.لوله های دم کمی در داخل کوره پیش رفته که باعث می شود تا حرارت هوای دم به پوشش نسوز کوره لطمه ای نزند.قطر لوله های دم برای کوره های بزرگ 175 تا 200 میلیمتر می باشد.زیر لوله های گردن غازی ،شیشه ای تعبیه شده که از وراء آن می توان داخل کوره را دید ومذاب کوره را کنترل نمود. تعداد لوله ها بر حسب میزان هوا و ظرفیت کمپرسورها بین 8 تا 12 عدد تغییر می کند.این لوله ها مستقیماً زیر شکم کوره در ناحیه بوته قرار گرفته است .لوله های دم تحت شرایط سخت ودقیقی باید کار کرده وبه گونه ای نصب شوند که تعویض آنها به سهولت امکان پذیر گردد.این نکته را در این جا باید اضافه کرد که دمای کوره در سطح لوله های دم ممکن است به с˚ 1700 برسد در حالی که دمای شروع واکنش کوره که بستگی به دمای اولیه بار کوره دارد ممکن است تا с˚1200پایین باشد .

ساختمان دمنده های هوا :
 
هوای گرم شده در دمای 1200-1000 درجه سانتی گراد از هوا گرمکن ها توسط لوله اصلی وارد لوله کمربندی شد ه و از آنجا توسط دستگاه های دمنده وارد کوره بلند می شود . قطر داخلی لوله کمربندی که دور کوره بلند کشیده شده در بسیاری از کوره ها به1500 میلیمتر می رسد.داخل لوله اصلی و لوله کمربندی را بوسیله آجر شاموتی می پوشانند.در فواصل معینی یک فاصله حلقوی بین درز آجرها به عرض 20 تا 30 میلیمتر پیش بینی شده است.این فاصله از صدمه زدن به پوسته لوله ها هنگام انبساط آجرها جلوگیری می کند. فاصله بین پوسته لوله و آجرها را نیز به ضخامت 10 تا 12 میلیمتر از ورق های پنبه نسوز یا با لایه ای به ضخامت 20 میلیمتر از مخلوط پنبه نسوز و خاک نسوز پر می کنند. هوا از درون این لوله حلقوی توسط دستگاه دمنده که در بوته تعبیه شده بدرون کوره فرستاده می شود. قسمتهای مختلف دمنده هوا درشکل نشان داده شده است.
منطقه جلوی دستگاه دمنده هوا از سه قسمت : سردکننده اولیه ، سرد کننده ثانویه و شیپورک هوا (دمنده هوا ) تشکیل شده است.


تعداد د‌مند‌ه ها به قطر بوته بستگی دارد. در کوره ای به حجم 1033 متر مکعب تعداد دمنده ها 14 عدد می باشند.
 1-خروسک 2-تعلیق 3 لوله شاخه ای 4- فلنج 5- لوله کمربندی 6- زانوی اتصالی 7- سوراخی که از طریق آن مقدار هوا اندازه گیری می شود 8- زانوی ثابت 9- سوراخی که داز طریق آن تنظیم کننده نصب می شود 10- فلنج 11- سرد کن او لیه 12- سردکن ثانویه 13- شیپورک 14- لوله استوانه ای 15- شیار حلقوی 16- زانوی متحرک
سرد کننده ثانویه عبارت است از یک قسمت ریخته شده از چدن به شکل مخروطی که بوسیله آب سرد می شود. آب در لوله ای که در جداره سرد کن کار گذاشته شده جریان می یابد. سرد کن ثانویه به فلانچی که به بدنه بوته جوش داده شده است پیچ و مهره می شود بین فلانچ و سرد کننده ثانویه یک قیطان پنبه نسوز گذاشته می شود.
دستگاه سرد کن اولیه از مس ریخته گری بوده و دارای حفره داخلی برای گردش آب می باشد. آب به قسمت های جلویی دستگاه های سرد کن هدایت شده و از قسمت عقبی آن خارج می شود . سرد کن های اولیه نیز مخروطی شکل بوده و در حفره مخروطی شکل سرد کن ثانویه نصب می شوند. اهمیت سردکن اولیه وسرد کن ثانویه در سرد کن شدید آجرچین بوته کوره بلند که در نزدیکی محل احتراق قرار گرفته می باشد. بعلاوه این سرد کننده ها باعث عایق بندی دمنده ها شده و مانع خروج گاز از کوره بلند می شوند. شیپورک یا دمنده در حفره مخروطی شکل سرد کن اولیه قرار گرفته و تا عمق 200 تا 300 میلیمتر ی در کوره پیش رفته اند. شیپورک عبارت است ازبدنه توخالی مسی ریخته شده یا جوش داده شده که قسمت خالی آن هنگام کار بوسیله آب پر می شود قطر داخلی شیپورک از 150 تا 180 میلیمتر تغییر می کند.هوا از لوله کمر بندی دور کوره توسط لوله زانوئی ثابت ،لوله زانوئی متحرک ،لوله استوانه ای وارد شیپورک می شود.علت اینکه چنین ساختمان پیچیده ای را تکه تکه ساخته اند این است که اگر قسمتی از آن خراب شود بتوانند آنرا براحتی تعویض نمایند. زانوی متحرک دارای دریچه هایی است که بوسیله آنها اپراتور می تواند آنچه را که داخل کوره اتفاق می افتد دیده و رنگ شعله سطح سرباره و مذاب را کنترل نماید.از آنجا که در جلوی دمنده ها کک وجود داشته و هوا با دمای с˚1000 هم به آن دمیده می شود در نتیجه احتراق طبق واکنش گر ما زای CO2-Q C+O2 صورت می گیرد. با دور شدن از جلوی دمنده در فاصله 200/1 متری چون دما خیلی بالاست و میزان کک نیز در بار زیاد است، CO2 ناپایدار بوده و طبق واکنش گرماگیر به تبدیل می شود. مراحل کار در نمودار زیر به تصویر کشیده شده است.


لوله ها ی خارج کننده گاز :
 
گاز متصاعد از کوره بلند توسط چهار لوله قطور و متقارن از دهانه کوره به خارج انتقال می یابد.قسمت عمده گرد و غبار موجود در گاز به علت ارتفاع زیاد کوره بدرون آن می ریزد . در بالاترین نقطه هر یک از لوله های فوق یک شیر اطمینان نصب شده که بطور خود کار ضربات ناشی از سقوط قسمتی از بار رابه داخل کوره با خارج کردن مقدار گاز خنثی می کند. چها ر لوله مزبور به دو لوله بزرگتر و این دو لوله به یک لوله اصلی متصل می گردند.

دستگاه باردهی :
 
برای باردهی مواد خام بدرون کوره بلند از دستگاهی استفاده می شود که شامل زنگ بزرگ ،قیف بزرگ ،محفظه گاز، زنگ و قیف کوچک و قیف دریافت کننده می باشد. در شکل زیر این اجزا به ترتیب شماره گذاری شده اند. 


1- قیف گردان 2- قیف دریافت کننده 3- زنگ کوچک 4- محفظه گاز 5- قیف زنگ بزرگ 6- زنگ بزرگ 

زنگ بزرگ و قیف آنرا از فولاد منگنزی که در حدود (11 تا 14 %) منگنز دارد ریخته گری می کنند. ضخامت جداره آنها 60 میلیمتر است. سطوح تماس زنگ و قیف را با آلیاژ محکمی پوشانده و سپس آنها را نسبت به هم آب بندی می کنند . حد مجاز فاصله آزاد بین زنگ و مخروط حد اکثر 1/0 میلیمتر بوده بطو ریکه آب بندی برای جلوگیری از خروج گاز کوره الزامی است. از طرف دیگر چنانچه آب بندی برای خوب نباشد در مدت کوتاهی سیستم باردهی خراب شده و از کار می افتد، زیرا بهنگام بالا رفتن فشار داخل کوره چنانچه گاز نشست کند، ذرات ریز همراه با گاز گاز بسرعت باعث افزایش منافذ کوچک می گردد . میله زنگ بزرگ در درون یک میله توخالی که نقش نگهدارنده زنگ کوچک را باز می کند قرار دارد . این میله ها به وزنه های متعادل کننده متصل می باشند که با کمک جر ثقیل الکتریکی یا سیستم های هیدرولیکی و وزنه های معادل به سمت بالا حرکت داده شده و زنگها بطرف پایین حرکت کرده و مواد بار می شوند.
 
زنگ کوچک از فولاد منگنزی ریخته شده است . قسمت بالایی قیف استوانه ای شکل بوده و از ورق فولادی به ضخامت 20 تا 30 میلیمتر ساخته شده که بوسیله جوشکاری تولید شده و حجم آن 15 تا 30 درصد از حجم اسکیپ بیشتر می باشد. قسمتهای پایین و بالای قیف روی غلتکهای اتکایی نصب شده اند که همراه با فلنج دندانه دار که با چرخ دنده به موتور متصل است می چرخد .هادی جاویدان وظیفه این استوانه های گردان پخش یکنواخت بار در روی زنگ بزرگ می باشد. استفاده از دو زنگ برای باردهی کوره ، مانع از خروج گازها از کوره می باشد. زیرا که زنگها به نوبت باز و بسته شده و هیچگاه هر دو باز نیستند . معمولاً پس از هر چهار مرتبه باز شدن زنگ کوچک و بار کردن مواد روی زنگ بزرگ ،یکبار زنگ بزرگ باز می شود. زنگ کوچک با حرکت بطرف پایین بصورت دورانی نیز مواد را حرکت می دهد. فشار بین دو زنگ همواره بگونه ای کنترل می شود که بهنگام باز شدن زنگ کوچک فشار بین دو زنگ برابر فشار بیرون و بهنگام باز شدن زنگ بزرگ برابر فشار درون کوره است . در ضمن در بالای کوره سوپاپ اطمینانی وجود دارد تا در اثر افزایش بیش از حد فشار، کوره منفجر نشود. مراحل بار دهی کوره در شکل آمده است .


مکانیزم باردهی :
 
دو سیستم اصلی برای باردهی مواد به داخل کوره بلند وجود دارد که عبارتند از:

بار پس از توزین بوسیله یکی از این سیستم ها که هردو بطور مایل مواد را به کوره می فرستند حمل می شود.در سیستم اول بالابر تشکیل شده از دو اسکیپ ویک پل مورب و یک جرثقیل کابلی.پل مورب دارای دو رشته ریل برای بالا بردن اسکیپ ها می باشد .قسمت بالایی پل را ناحیه تخلیه می نامند.از این ناحیه هر یک از ریلها به دو شاخه تقسیم می شود.شاخه پایینی برای چرخهای جلوئی اسکیپ می باشد.
اسکیپ یک واگن چهار چرخ است که چرخهای عقب آن دو لبه می باشند،
1-روش باردهی واگنی(با استفاده از اسکیپ) 2-روش باردهی کاسه ای مداوم. 
یعنی سطح چرخ دو قسمت شده است ،بدین ترتیب چرخ های عقب در ناحیه تخلیه پل می تواند روی شاخه بالایی پل حرکت کند. برای تخلیه بهتر مواد ، قسمت دهانه اسکیپ پهن تر از قسمت ته آن می باشد بطور متوسط در هر ساعت 15 تا 20 واگن بار با سرعت معادل 500 تا 700 فوت در دقیقه به کوره وارد می شوند .واگنها در اثر 90 تا 120 درجه چرخش مواد خود را بدرون قیفی که روی دهانه کوره تعبیه شده ریخته و از مسیر برگشت بر می گردند.

 

موضوعات مرتبط: کوره بلند , ,

|
امتیاز مطلب : 3
|
تعداد امتیازدهندگان : 1
|
مجموع امتیاز : 1


صفحه قبل 1 صفحه بعد

منوی کاربری


عضو شوید


نام کاربری
رمز عبور

:: فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع

نام کاربری
رمز عبور
تکرار رمز
ایمیل
کد تصویری
موضوعات
نویسندگان
نظر سنجی

سطح وبسایت چطوری در نظر میگیرید

خبرنامه
براي اطلاع از آپيدت شدن وبلاگ در خبرنامه وبلاگ عضو شويد تا جديدترين مطالب به ايميل شما ارسال شود



دیگر موارد


خبرنامه وبلاگ:

برای ثبت نام در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید



تبادل لینک هوشمند

تبادل لینک هوشمند

برای تبادل لینک ابتدا ما را با عنوان Special reference Metallurgy و آدرس metallurgyy.lxb.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.






آمار وب سایت

آمار مطالب

:: کل مطالب : 384
:: کل نظرات : 16

آمار کاربران

:: افراد آنلاین : 8
:: تعداد اعضا : 955

کاربران آنلاین


آمار بازدید

:: بازدید امروز : 9
:: باردید دیروز : 2
:: بازدید هفته : 11
:: بازدید ماه : 3156
:: بازدید سال : 10107
:: بازدید کلی : 142413