بدنه کوره بلند

تعداد بازدید: 2125
چهارشنبه 03 دي 1393

بدنه کوره بلند

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

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

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

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 و m 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.

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

علی سعیدی و نادر ستوده، تولید آهن، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، 1385.

 

صفحه مهندسی مواد و متالورژی

مجله علمی ویکی پی جی

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

 

لغات و اصطلاحات بدنه کوره بلند

Blast Furnace کوره بلند
Cast Iron چدن
Steel فولاد
Blast Furnace Stack بدنه کوره بلند
Refractory Block آجر نسوز
Pellet گندله

 

حجم مفید کوره بلند
حجم مخصوص کوره بلند
تعیین ابعاد کوره بلند
روابط تجربی برای تعیین ابعاد کوره بلند
برچسب ها: کوره بلندفولادسازیتولید آهن
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان اصفهان 97
بیست و یکمین نمایشگاه تخصصی ساختمان اصفهان 97   عنوا ...بیشتر
نمایشگاه صنعت ساختمان البرز 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان البرز 97   عنوان: نمایشگ ...بیشتر
اولین نمایشگاه تخصصی سونا و جکوزی قزوین 97
نمایشگاه تخصصی سونا، استخر و جکوزی قزوین 97   عنوان: ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97
هفدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97   ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی همدان 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان،آسانسور، درب و پنجره، تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گر ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97
نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97   عنوان: نم ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان، درب، پنجره، یراق آلات، لوازم، تجهیزات و ماشین آلات ساختمان سنندج 97
نمایشگاه ساختمان، درب، پنجره، یراق آلات، لوازم، تجهیزات و ماشین آلات ساختمان سنن ...بیشتر
اولین نمایشگاه بین المللی صنعت گاز شهر آفتاب تهران 97
اولین نمایشگاه بین المللی صنعت گاز تهران 97   عنوان: ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان کرمان 97
شانزدهمین نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان کرمان 97   عنو ...بیشتر
نمایشگاه تخصصی لوازم و تجهیزات خانه و آشپزخانه، حمام، سونا و استخر اصفهان 97
نمایشگاه تخصصی لوازم و تجهیزات خانه و آشپزخانه، حمام، سونا و استخر اصفهان 97 ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبریز 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات پزشکی، دندان پزشکی، دارویی و آزمایشگاهی تبری ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر