10060

پايان‌نامه مقطع كارشناسي

كارشناسي

مواد و متالورژي

1404

آقاي دكتر حسين آقاجاني

آقاي دكتر حسين آقاجاني

1404/08/21

مواد و متالورژي

Bachelorʹs thesis

فرآيند احياي هماتيت به عنوان يكي از مهم‌ترين موضوعات در زمينه علم مواد و مهندسي متالورژي، به دليل كاربردهاي گسترده آن در توليد آهن و فولاد، از اهميت بالايي برخوردار است. اين فرآيند نه‌ تنها در توليد صنعتي آهن و فولاد از سنگ معدن صورت مي‌پذيرد، بلكه در مطالعات آزمايشگاهي و تحقيقاتي مورد توجه است. در اين پژوهش به بررسي متغيرهاي دما، زمان و درصد كربن بر راندمان احياي هماتيت پرداخته شده است. هدف اصلي اين تحقيق بررسي تاثير اين سه عامل بر احياي هماتيت و تحليل پارامترهاي بهينه براي دستيابي به كارآمدترين پروسه احيا و بهبود اين فرايند مي‌باشد. در اين تحقيق آزمايش‌هاي متعدد با نمونه‌هاي مختلف در بازه دمايي 900 تا 1100 درجه سانتي گراد و در بازه زماني 1 تا 7 ساعت انجام شده است. همچنين با توجه به استوكيومتري واكنش به ازاي 10 گرم هماتيت، براي كربن مقادي 0/93 تا 5/2 گرم يعني بيش از استوكيومتري و كمتر از استوكيومتري در نظر گرفته‌شد. طراحي آزمايش نيز توسط نرم افزار (DOE) و با روش سطح پاسخ(CCD) صورت گرفت. تحليل نمودار پراش پرتوي ايكس (XRD) توسط نرم افزار Xpert Highscore Plus صورت گرفت. روش تحقيق شامل حرارت دادن 20 نمونه از مخلوط پودري كربن و هماتيت و اندازه‌گيري مقدار احياي هماتيت توسط جرم‌سنجي بوده است. نتايج نشان داد در دماي ثابت 1000 درجه سانتي‌گراد و زمان 4 ساعت با افزايش ميزان درصد كربن مقدار راندمان نهايي از 26/38 درصد به 60/91 درصد افزايش مي‌يابد. در دماي ثابت 54/940 با افزايش ميزان درصد كربن مقدار راندمان نهايي از 24/51 درصد به 62/72 درصد و با افزايش زمان ميزان راندمان نهايي تغيير محسوسي نمي‌كند. در درصد كربن ثابت، با افزايش زمان و افزايش دما تغيير محسوسي بر ميزان راندمان نهايي ديده نمي‌شود. بيشترين راندمان 60/91 درصد به‌دست آمده است كه حاصل زمان 4 ساعت، دماي 1000 درجه سانتي‌گراد و مقدار كربن 5/2 گرم است.