پاورپوینت خاصیت های اهن

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

به نام خدا

عنوان:خاصیت های اهن

اسلاید 2 :

یک فلز نقره ای-سفید یا مایل به خاکستری است که با علامت اختصاری Fe در گروه هشتم عناصر واسطه قرار دارد. فلزی داکتیل و چکش خوار است. داکتیل یعنی قابلیت تبدیل شدن به سیم های نازک را دارد و چکش خوار یعنی قابلیت چکش خواری برای تبدیل شدن به ورق های نازک را دارد. آهن یکی از سه عنصری است که بطور طبیعی مغناطیسی می شود. عناصر دیگر که این خاصیت را دارند نیکل و کبالت هستند. آهن دارای استحکام کششی بسیار بالایی است یعنی بدون اینکه پاره شود، می­ تواند تحت کشش قرار گیرد. آهن همچنین کارپذیر است یعنی قابلیت خم شدن، نورد شدن، برشکاری، شکل پذیری و سایر فرایندهایی که فلزات را به شکل و ضخامت دلخواه تبدیل می­ کند را دارد.

اسلاید 3 :

آهن چهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. فراوانی آن در حدود 5%، قابل تخمین می باشد. بیشتر دانشمندان معتقدند که معادن زمین شامل مقادیر زیادی آهن است. آهن همچنین در خورشید، سیاره ها و ستاره های خارج سیاره شمسی موجود می باشد.

متداول ترین کانی های آهن هماتیت یا اکسید آهن (Fe2O3)، لیمونیت یا اکسید آهن (Fe2O3)، مگنتیت یا اکسید آهن (Fe3O4) و سیدریت یا کربنات آهن (FeCO3­) می باشند. یکی از منابع مهم فزاینده آهن تکونیت است که ترکیبی از هماتیت و سیلیس (ماسه) میباشد. این کانی تنها شامل 25% آهن است.
بزرگترین منابع آهن در جهان در کشورهای چین، برزیل، کانادا، استرالیا و هندستان و بیشترین تولیدات آهن از سنگ معدن آن نیز در کشورهای چین، ژاپن، آمریکا، روسیه، آلمان و برزیل می باشد.
فراوانی اهن در طبیعت

اسلاید 4 :

نام دیگر آهن ∝ ، فریت است که دارای ساختار کریستالی مکعبی مرکز دار می باشد. سلول واحد و میکروگراف این کریستال در زیر نشان داده شده است.
آهن ∝:

اسلاید 5 :

آهن γ:
نام دیگر آهن γ آستنیت است که دارای ساختار بلوری FCC است. سلول واحد و میکروگراف آن در شکل زیر نشان داده شده است.

اسلاید 6 :

استخراج اهن-1
- استخراج آهن از کوره بلند
هوا در پایین کوره دمیده شده و با استفاده از گازهای گرم خارج شده از بالای کوره بلند، گرم می­ شود. کک (کربن خالص) که با حرارت دادن ذغال سنگ در غیاب هوا تشکیل می ­شود، در حین دمش هوای گرم می سوزد و توسط

یک واکنش شدیدا گرمازا، دی اکسید کربن تشکیل می شود. این واکنش منبع مهم حرارتی در کوره بلند است:
C + O2 = CO2

در پایین کوره در دمای بالا، دی اکسید کربن، برای تولید مونوکسید کربن با کربن واکنش می دهد:
C + CO2 = 2CO

مونوکسید کربن تشکیل شده عامل اصلی احیاء برای تولید آهن در کوره می باشد:
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

در بخش های گرم تر کوره، خود کربن نیز به عنوان عامل احیاء واکنش می دهد. با توجه به این دماها، محصول دیگر واکنش، به جای دی اکسید کربن، مونوکسید کربن است:
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO

دمای کوره برای ذوب آهن کافی می باشد تا به عنوان آهن خام چکه کند.
سنگ آهک برای تبدیل ناخالصی های سیلیسی به سرباره (بعنوان سیلیکات کلسیم) افزوده شده تا ذوب شده و به پایین رانده شود. سیلیکات کلسیم ذوب شده و به پایین کوره حرکت می کند تا یک لایه روی آهن مذاب تشکیل شود:
CaCO3 + O2 = CaO + CO2. CaO + SiO2 = CaSiO3
شکل زیر فرایند تولید آهن در کوره بلند را نشان می دهد.

اسلاید 7 :

-2احیاء مستقیم آهن
فرایندهای تولید فولاد نیاز به ورود مواد آهنی به عنوان مواد خام فرایند دارند. برای ساخت فولاد در یک کوره اکسیژنی پایه، مواد تغذیه آهنی معمولا فلزات گرم و قراضه های فولادی هستند. یک رنج وسیع از منابع آهنی مصرفی، محصولی به نام DRI است که بوسیله احیاء حالت جامد سنگ معدن آهن به آهن فلزی شده بدون تشکیل آهن مایع می باشد. این کاهش حالت جامد سنگ معدن آهن، آهن اسفنجی نامیده می شود.

آهن اسفنجی محصولی است که وقتی سنگ معدن آهن در حضور زغال سنگ، در دماهای زیر نقطه ذوب آهن، به آهن فلزی کاهش می یابد، بوجود می آید. شکل خارجی سنگ معدن، با 30% کاهش وزن که در نتیجه کاهش اکسید است و نتیجه آن تغییر در چگالی از 4.4 به 7.8 گرم بر سانتی متر مکعب در این محصول می باشد، حفظ می شود. در این فرایند 54% کاهش حجم اتفاق می افتد که به صورت تشکیل حفره ­ها در محصول کاهش یافته خود رانشان می دهد و بنابراین آهن اسفنجی نام دارد. برتری این تکنیک این است که آهن می تواند در دمای کوره کمتر (تنها در حدود 1100 درجه سانتی گراد) بدست آید. مهمترین عیب این روش این است که تنها مقادیر کمتر آهن اسفنجی می تواند در یک زمان قابل مقایسه با فرایند کوره بلند ساخته شود.

در این روش سنگ معدن آهن با ذغال سنگ در بخش بالایی منطقه کاهش کوره دوار شارژ می شود، که این ذرات که بوسیله نیروی ثقل پایین می آیند بوسیله گازهای کاهش­دهنده گرم با مونوکسید کربن و هیدروژن ترکیب می شوند. نهایتا آهن اسفنجی تولید شده از بخش پایینی منطقه تخلیه کوره، تخلیه شده و پس از سرد شدن منتقل می شوند.

اسلاید 8 :

کاربرد های اهن
ذکر تمامی کاربردهای آهن و محصولات فولادی غیر ممکن است. بطور کلی این محصولات می توانند در گروه های زیر طبقه بندی شوند:
صنایع اتومبیل
ساختمان
کانتینرها، بسته بندی، کشتیرانی
ماشین آلات و تجهیزات صنعتی
حمل و نقل ریلی
صنایع نفت و گاز
تجهیزات الکتریکی
تجهیزات و وسایل آشپزخانه
تجهيزلت و وسايل كارخانه هاي كاغذ سازي مانند:سرند-ديگ هاي مخصوص خميرسازي-دستگاه چوب خردكن و..