دانلود مقالات ISI درباره سرباره + ترجمه فارسی

سرباره (به انگلیسی: Slag) محصولی مصنوعی و جانبی است، که به هنگام جداسازی آهن در کوره‌های ذوب آهن از ناخالصی‌های موجود در سنگ آهن به وجود می‌آید. سرباره ترکیبی از سیلیکات و اکسیدهای فلزی پیچیده‌است که پس از سرد شدن مواد ناخالص باقی می‌ماند. این ترکیب پس از گرفتن شکل جامد در مصارف گوناگون کاربرد دارد که اعم از سیمان‌های سرباره‌ای و مواد نسوز و پشم سریاره و بالاست راه آهن و مصالح زیرسازی جاده و مصالح سنگی آسفالت و بتن می‌باشد. تولید امروزه آهن در کارخانه‌های صنایع فولاد با روش اکسیژن اولیه (لینز دوناویتز) یا در کارخانهٔ کوچک‌تر از طریق قوس الکتریکی تولید می‌شوند. کوره‌های باز ذوب آهن دیگر استفاده‌ای ندارند. در روش لینز دوناویتز، سنگ آهن مذاب یا آهن بازیافتی مذاب با مادهٔ جانبی اکسید کلسیم (CaO) یا دولومیت (CaMgCO) در داخل کوره قرار می‌گیرند. از طریق یک سوزن اکسیژن با فشار زیاد به پاتیل کوره تزریق می‌شود. اکسیژن با ناخالصی‌ها ترکیب شده و آن‌ها را از آهن جدا می‌کند. بر روی آهن موجود گازهای کربن دی اکسید و کربن مونواکسید ایجاد می‌شوند، در عین‌های اکسیدهای کلسیم، منگنز و خود آهن هم تشکیل می‌شوند. پس از سرازیر کردن کوره به یک سمت آهن تقریباً خالص از کوره خارج می‌شود. مواد باقی‌مانده در پاتیل کوره سپس از آن خارج می‌شوند. این مواد پس از سرد شدن، سرباره را تشکیل می‌شوند. با توجه به اینکه آهن تولید شده در کوره‌های ذوب آهن، دارای میزان کربن متفاوت است و کربن موجود در آن سختی آهن را مشخص است. این درجه‌بندی رابطه مستقیم با میزان مواد اضافی است که در کوره قرار می‌گیرند. از این رو میزان سرباره و ترکیب آن با درجهٔ فولاد تولید شده در رابطه است. چندین نوع سرباره در مراحل مختلف تولید آهن ایجاد می‌شوند. از آن‌ها می‌توان به سربارهٔ کوره (سربارهٔ شیر)، سرباره شن‌کش، سربارهٔ مصنوعی یا پاتیل، سربارهٔ بازمانده روش‌های سرد کردن سرباره ماده مذاب سرباره که به دلیل سبک‌تر بودن بالاتر از آهن مذاب قرار می‌گیرند باید از کوره خارج شوند تا به صورت مصالح دانه‌ای در آید. برای سرد کردن سرباره از دو روش استفاده می‌شود. [۲] سرد کردن در هوا که به آهستگی انجام می‌گیرد در این روش به دلیل ایجاد شرایط و داشتن زمان کافی برای سرد کردن. سرباره به آهستگی سرد می‌شود و به شکل بلوری بسته و سخت می‌شود. سرباره تولید شده در این روش را برای ساخت بلاست راه آهن، مصالح زیر سازی جاده‌ها، مصالح آسفالت و بتن مورد استفاده قرار می‌دهند. در استاندارد BS 1047 مشخصات سرد کردن تفاله به سه گونه است: در ظروف کوچک ملاقه مانند، سرباره گلوله‌ای (به انگلیسی: Ball Slag) در چاله‌ه، کانال‌ها و قالب‌های بزرگ، سرباره چاله‌ای (به انگلیسی: Pit Slag) به صورت کپه‌ای با انباشته روی زمین یا (به انگلیسی: Bank Slag) از نظر فیزیکی، سرباره بایستی دارای بافت شیشه‌ای باشد. در سیستم‌های امروزی با استفاده از آب پاشی با فشار بالا شرایطی را به وجود می‌آورند که حالت شیشه‌ای سرباره به حدود ۹۵ تا ۱۰۰ درصد برسد. حالت شیشه‌ای (بدون شکل) سرباره و ترکیب شیمیایی مناسب با آن از عوامل اصلی تعیین کننده خاصیت هیدرولیکی (تشکیل فعل و انفعال با آب) سرباره است. دلیل گیرش سرباره شیشه‌ای وجود اکسیدهای آمورف (بی شکل) است که در شرایط و حالت بی نظم در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. به علاوه با بررسی میکروسکوپی سرباره‌ای که به آهستگی خنک می‌شوند، به خوبی می‌توان کریستال‌های گلنایت یا ژهلنیت و آکرومانیت یا Akermanite وغیره را مشاهده کرد. این در حالتی است که در سرباره ریزدانه چنین کریستال‌هایی وجود خارجی ندارند. کریستال‌های موجود در سرباره شیشه‌ای در جدول روبه رو ارائه شده است. اجزای تشکیل دهنده سرباره عمدتاً آهک، سلیس و آلومین است و شباهت زیادی به اجزای سیمان پرتلند دارد. ترکیب شیمیایی سرباره بستگی به ترکیب سنگ معدن همچنین ناخالصی‌های موجود در سنگ آهک اضافه شده به کوره دارد؛ لذا از نظر هدایت تولید آهن در کوره ذوب آهن بهتر است سنگ آهک دارای خلوص بالاتری باشد. به طور کلی سرباره‌ها تفاوت‌هایی در ترکیب شیمیایی خود دارند.