دانلود تحقیق کوره بلند

تاریخچه
کوره‌های بلند در چین از حدود سده پنجم پ.م. وجود داشته‌اند. در سده‌های میانه در اروپا نیز این‌گونه کوره‌ها ساخته‌شد و در سده ۱۵ از منطقه نامور در بلژیک به مناطق دیگر گسترش یافت. سوخت به‌کاررفته در این کوره‌ها ذغال سنگ بود.
کوره بلند
یک کوره بلند در سستائو اسپانیا. کوره اصلی در زیر تیرآهن‌های میانی قرار دارد.
کورهٔ بُلَند کوره‌ای عمودی است که در کارخانه‌های ذوب فلز برای استخراج فلز، به ویژه آهن، از سنگ معدنی استفاده می‌شود.
در کوره بلند سوخت جامد، معمولاً کُک همراه با جریان دمشی هوا می‌سوزد و کانی‌ها را ذوب می‌کند.

یک کوره بلند در سستائو اسپانیا. کوره اصلی در زیر تیرآهن‌های میانی قرار دارد.
مشخصات هندسی کوره بلند
ارتفاع موثر کوره بلند عبارتست از فاصله محور مجزای آهن و سطح بار در دهانه آن. از آنجا که سطح بار همواره متغیر است ، این است که لبه پائینی زنگ بزرگ را در حالتی که پائین باشد سطح بار در نظر می گیرند. ارتفاع موثر کوره بلند به استحکام قطعات سوخت جامد بستگی دارد.اگر کوره خیلی بلند باشد، قطعات سوخت خرد شده و قطعات پر حاصله کار آنرا مختل می کند. از طرف دیگر اگر کوره بلند خیلی کوتاه باشد بار به مقدار لازم گرم و آماده نمی شود.
ارتفاع کامل کوره بلند عبارتست از فاصله بین محور مجرای آهن و لبه بالائی مخروط بزرگ . ارتفاع کلی کوره بلند به اندازه ارتفاع مخروط ، زنگ بزرگ و فاصله ای که زنگ بزرگ پائین می رود بیش از ارتفاع موثر است. قطر بوته به مقدار سوخت مصرفی در واحد زمان بستگی دارد. تجربه ثابت کرده که هر 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 و سطح پائین تر بستر کک. اگر قطر 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 1/11-1/14 باشد.
ارتفاع شکم: چناچه قطر شکم و دهانه کوره بلند معلوم باشد اندازه و شیب دیواره های بدنه به ارتفاع شکم بستگی پیدا می کند. شیب دیواره های بدنه روی توزیع جریان گاز در تمامی مقاطع کوره بلند و فروکش کردن ستون مواد خام اثر می گذارد.
قطر دهانه در توزیع مواد در قسمت فوقانی کوره بلند موثر است. نسبت بین قطر دهانه به قطر شکم بایستی در حدود 0.67-0.75 باشد. ارتفاع دهانه به طور قابل ملاحظه ای روی توزیع مواد تاثیر می گذارد.
ارتفاع بستر کک روی شیب دیواره های بین بوته و شکم موثر می 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 از ارتفاعی شروع می شود که مواد هنوز در حالت جامد می باشند. بنابراین به طور طبیعی فروریزی یکنواخت بار را مختل خواهد کرد.اگر بستر کک خیلی کوتاه باشد شیب دیواره های آن خیلی بزرگ بوده و فروریزی یکنواخت را مختل خواهد کرد.
ارتفاع بدنه : اگر اقطار شکم و دهانه 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 زاویه αکمتر باشد جریان کناری گازها زیادتر خواهد بود.
ساختمان و وظیفه پی در کوره بلند
وظیفه پی کوره بلند انتقال وزن عظیم آن ( مثلاً وزن کوره ای که حجم مفید آن3 m1033 است با مواد داخل آن در حدود 6000تن می باشد.)به طور یکنواخت به زمین می باشد. پی از دو قسمت تشکیل شده است. قسمت اول که در بالای زمین قرار دارد پایه و قسمت دوم که در زیر زمین است کف نامیده می شود. پایه بطور مطلوب وزن کوره را تحمل کرده و آنرا به طور یکنواخت از طریق کف به زمین انتقال دهد. معمولاً ساختمان 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 و یا ذوب شود. پی ها به دو گونه مسلح و غیر مسلح طبقه بندی می شوند .پی های غیر مسلح را از سنگ ، آجر و شفته می سازند که در دماهای بالا مقاوم نبوده و از این پی ها دیگر استفاده نمی کنند . پی کوره های جدید بتون مسلح می باشد . قسمتهایی از پی که دما در آن ها به بیش از 250°C می رسد از بتون مقاوم به حرارت ساخته شده ، در صورتیکه قسمتهایی که در دمای کمتری باشند از بتون معمولی ساخته می شوند . این بدان معنی است که می توان قسمت بالای پی را از بتون مقاوم به حرارت ساخته و قسمت زیر آن را 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 و ذرات بسیار ریز شاموت یا خاک رس می باشد . کف کوره های بلند امروزی هشت ضلعی بوده و ضخامت آن به 4 متر می رسد . در کف کوره آرماتورهای فلزی حلقوی شکل قرار می دهند تا بتواند در مقابل تنش های حرارتی حاصله مقاومت کنند. قسمت بالای پی یکپارچه بوده و روی پایه قرار می گیرد . در کف نسوز بتوه ، بلوکهای بتون قرار دارد. فشار مجازی را که می توان بر زمین اعمال کرد بر اساس داده های زمین شناسی و آب شناسی محل مربوطه حساب می کنند. اگر زمین خیلی سست باشد هم می توان سطح کف پی را بزرگتر کرد و هم می توان با فرو کردن تیرهای محکم به زمین کف را مستحکم نمود . تمام این کار به خاطر جلوگیری از تغییر شکل کوره بلند با تاسیساتی است که کوره با آنها به هنگام نشست زمین مرتبط می باشد. حد مجاز نشست پی کوره بلند 100 میلی متر بوده و حد مجاز غیر یکنواختی نشست 001/0 میلیمتر می باشد.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 وهنگام 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 به راحتی می تواند وارد فضاهای خالی شود . ستون هایی که بدنه کوره بلند را نگهداری می کنند نیز روی پی تکیه دارند . قسمتی از فضای خالی بین پایه و پوسته کوره بلند که در بالای سطح زمین قرار دارد را بوسیله یک لایه از آجرهای شاموتی به ضخامت 354 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 120°C 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 .