حدود 70% كل توليدات مواد نسوز در صنايع توليد آهن و فولاد مصرف مي شود. بسياري از توليد كنندگان فولاد در مراكز خود داراي پخش ديرگداز هستند كه در اين بخشها آزمايشهاي متداول و معيني بر روي ديرگدازهاي جديد دريافت شده انجام مي دهند. بعضي از كارخانه ها نيز بخش هاي بزرگ تحقيقاتي دارند كه در آنها تحقيقات مداومي بر روي ساخت انواع ديرگدازهاي جديد صورت مي پذيرد.

مذاب فلزات و سرباره اثرات مخربي بر روي آستر كوره هاي مورد مصرف در صنايع آهن و فولاد دارد. اين مواد موجبات آلودگي، پوسيدگي، سائيدگي، شستن و حمل كردن آجرهاي ديرگدازي را كه ظاهراً بايد در مقابل عوامل شيميائي سخت و مقاوم باشند را فراهم مي سازند. هدف اصلي طراحان و سازندگان مواد نسوز اينستكه موادي براي آسترها تهيه كنند كه فلز و سرباره نه در آنها نفوذ نمايد و نه با آنها وارد واكنش گردند. ايده آل اين طراحان ساخت موادي است كه بدون عيب بوده و مقاوم در مقابل شوكهاي حرارتي باشند، البته آنها بايد در عمل اين ايده خود را تعديل بخشند.

 توليد آهن در كوره بلند

عليرغم احتمال وجود رقابتهائي از طرف روش احيا مستقيم در آينده، بنظر ميرسد كه استفاده از كورة بلند براي تهيه آهن خام لااقل براي سالهاي زياد ديگري همچنان متداول باقي بماند. شواهد و قرائن بسياري تمايل بيشتر براي استفاده از كوره هاي بزرگتر از جانب تهيه كنندگان را نشان مي دهد. استفاده از درجه حرارتهاي بالاتر، دمش اكسيژن اضافي و كار در فشارهاي بالاتر، شرايط انتخاب و كاربرد مواد نسوز بهتر، دقيقتر و بحراني تري را فراهم مي سازد.

كورة بلند عبارتست از يك سيلندر مخروطي فولادي كه آستر آن بدليل شرايط متفاوت ساختمان هر قسمت از كوره. توسط مواد ديرگداز مختلفي پوشيده شده است مواد شارژ شامل سنگ معدن آهن، كك و آهك از دهانه بالاي كوره كه مي تواند تا حدود 36 متر نيز ارتفاع داشته باشد، وارد كوره بلند مي گردد. هواي پيش گرم شده اغلب بهمراه مواد ديگري چون اكسيژن، بخار آب و ديگر گازها از ميان لوله هايي بدرون توده شارژ دميده مي شود. در نتيجه اين عمل كك سوخته و به CO₂ تبديل مي گردد و آهن موجود در سنگ معدن شارژ را احياء كرده و به آهن فلزي تبديل مي كند. واكنش زير محصول كوره بلند را نشان مي دهد:

مذاب آهن تهيه شده در ته كوره جمع آوري مي گردد تا اينكه يا مستقيماً تحويل كوره فولاد سازي شود و يا براي انجام عمليات بعدي، ريخته گري و سرد گردد.

كوره بلند بر اساس تبادل متقابل انرژيهاي شيميائي و حرارتي عمل مي كند. عليرغم وجود بيش از يك قرن سابقه تحقيقاتي در مورد تهيه آهن توسط كوره بلند، اطلاعات مختصري دربارة توزيع درجه حرارت در هنگام كار اين كوره ها موجود است. اين امر مانع از عملكرد دقيق مواد ديرگداز بكار رفته در نقاط مختلف كوره مي شود. بدنه، شكم و تنوره بخش هاي اصلي يك كورة بلند را تشكيل مي دهد.( به شكل 1 توجه كنيد). انتخاب دقيق مواد نسوز مناسب همراه با تعبيه سيستم خنك كننده در نقاط گرم كوره بخصوص نواحي شكم و بوته( محل جمع آوري مذاب) عمر كوره را افزايش مي دهد اگر چه غالباً در اثر عملكرد عوامل مخرب ناشناخته، امكان بروز شكستهاي ناگهاني وجود دارد.

گاز از ناحيه فوقاني كوره بلند خارج مي شود و اين در حاليست كه در حدود 15ـ 10 گرم بر سانتيمتر مكعب گرد و غبار حاوي ذرات سنگ معدن آهن، كك و مواد روانساز را به همراه دارد. در بعضي موارد غلظت اين گردو غبارها به حدود100 نيز مي‌رسد. مجموعه اي از عوامل چون درجه حرارت بالا، گرد و غبار معلق در كوره و مواد ساينده ناشي از حركت نزولي شارژ كوره از بالا به پائين، مدت عمر آستر را معين مي سازد. از آنجائيكه اين اعمال با سرعت هاي متفاوتي در قسمت هاي مختلف كوره صورت مي پذيرد لذا طراح مي بايد براي نواحي مختلف، مواد نسوز متفاوتي را انتخاب نمايد.

برحسب مواد ديرگداز بكار رفته براي كورة بلند دو ناحية متفاوت را مي توان تصور نمود:

الف) منطقة فوقاني كه بحراني ترين ناحية اين قسمت، بدنه كوره بلند است.

ب) منطقة تحتاني شامل قسمت هاي تنوره، كف، شكم و لوله هاي دمندة هوا و…  

حدود تغييرات درجه حرارت در منطقة تحتاني با تقريب بسيار مابين C‌ْ 1800ـ1300 و در منطقة فوقاني بين C ْ1300ـ200 مي باشد. منطقه تحتاني كه اجباراً در آن مذاب به همراه سرباره وجود دارد و فعل و انفعالات موجود در درجه حرارتهاي بالا  صورت مي پذيرد، موقعي مي تواند پايدار بوده و عمل كند كه آستر توسط جريان آب سرد خنك شود. نحوه ساخت منطقة فوقاني نيز بايد بگونه اي باشد كه در مقابل عمليات مكانيكي و خوردگي شيميائي ناشي از گازها و بخاراتي كه توسط شارژ ايجاد مي شود مقاومت ورزد.

هنگاميكه كوره بلند در حال فعاليت مي باشد تنورة آن در تمام طول عمرش تحت تأثير مذاب آهن با درجه حرارتي حدود C ْ1500 و فشار  قرار دارد. باين ترتيب تنوره بزودي از بين خواهد رفت.

در اين حالت مواد نسوز( آجرهاي كربني و يا خاك نسوز) در مذاب شناور شده و متصديان كوره در معرض خطر نشت و نفوذ آهن به خارج كوره قرار مي گيرند.

از آنجائيكه براي هر تعمير اساسي لازم است كاملاً كار كوره متوقف گردد و بنابراين تنوره كوره بلند بايد با مراقبت هاي ويژه اي ساخته شود. سرعت سايش و خوردگي مواد نسوز علاوه بر نوع و كيفيت ديرگداز بكار رفته تحت تأثير نوع آهن شارژ شده نيز مي باشد. ريخته گري چدن اسفنجي و فرو سيليس ها نياز به كوره هاي با درجه حرارت بالاتري نسبت به فولاد ريزيهاي معمولي دارد. آهن هاي فسفر دار بدليل ويسكوزيتة كمتر داراي قدرت سايش بيشتري بر روي كف كوره هستند. سايش كف كوره هاي بلند نيز بسيار پيچيده و نامشخص است. علت اين مسئله هم اينستكه از مواد ديرگداز كف كوره در طول انجام عمليات نمي توان بسادگي نمونه برداري و آزمايش نمود. كف كوره بصورت مداوم پوشيده از فلز مذاب آهن بوده و بنابراين تحت فشار زياد قرار دارد.

فاكتورهاي موثر در آستر كوره

كاركرد خوب و موثر يك كوره بلند تحت تأثير عوامل مختلفي چون طراحي كوره و  نحوه سرد شدن آن، كيفيت و خواص مواد ديرگداز بكار رفته، اندازة ذرات شارژ( سنگ آهن، كك و آهك)و روش كار عمومي آن به عنوان يك واحد تقريباً خودكار كه بطور مداوم كار مي كند، دارد. بايد توجه عمده اي به اندازة ذرات مواد شارژ شده داشت زيرا كه ميزان ذرات ريز( بصورت گرد) موجود در شارژ تأثير بحراني و موثري بر روي مواردي چون عمر آستر بدنه و شكم كوره بلند دارد. استفاده از مواد نسوز كائوليني با دانسيته بالا در بدنه كوره موجب جلوگيري از نفوذ كربن مونواكسيد مي شود( به بحث هاي بعدي توجه كنيد). جلوگيري از نفوذ CO باعث كاهش احتمال شكست آستر گرديده و اين خود تائيدي براي اين تئوري خواهد بود كه شكست آستر توسط تجزيهCO و رسوب كربن صورت مي پذيرد البته در اين شرايط نيز ذرات كربن بخصوص بر روي نواحي اتصال آجرها با ملاط ديده مي شود. اين پديده در مراحل ابتدائي آغاز كار كوره مهم است و باين خاطر اهميت دارد كه موجب انبساط حجميدر ساختمان مي گردد.

  بوته كوره بلند

هم اكنون در ايالات متحده آمريكا مصرف آجرهاي كربني براي كف بوته كوره بلند امري متداول است. براي چنين بوته هايي سرد كردن امري ضروري است. توپي مركزي بوته از جنس آجر خاك نسوز ساخته مي شود. اخيراً از سليمانيت نيز براي اين منظور استفاده مي شود. تاكنون تركيبات مختلفي از آجرهاي كربني و آجرهاي خاك نسوز در دنيا براي بوته بكار گرفته شده اند اما برخي متخصصان نسبت به كار برد بلوك هاي كربني در قسمت فوقاني بوته هشدار داده اند زيرا احتمال سايش آنها در اثر دمش هوا وجود دارد.

علاوه بر اين وقتيكه آهن هاي كم كربن در كوره ذوب شوند احتمالاً كربن هاي موجود در آجر كربني در مذاب حاصله حل شده و آجرها بيش از پيش متخلخل گرديده و در نتيجه سريعتر سائيده مي شوند. استفاده از مخلوط كوبيدني كربن ـ كرم منيزيت در آستر عموماً به افزايش عمر بوته كمك مي نمايد.

در مواقعيكه آجرهاي كربني با دانه هاي كربن ريز در ديواره هاي بوته قرار داشته باشد، رسوب نمودن كربن بر روي آجر نيز مي تواند نقشي تعيين كننده در عمر بلوك‌ها داشته باشد. يك راه ممكن براي رفع اين اشكال استفاده از آجرهاي  كربني با نفوذ پذيري كمتر مي باشد. اين امر ارتباط كامل به منبعي كه كربن از آن تهيه شده است دارد( بعنوان مثال كربن حاصل از كك نفتي، آنتراسيت و… ) در مدت بهره برداري از آجرهاي دير گداز بوته كورة بلند، تغييرات مينرالوژيكي و شيميائي مهمي در آنها رخ مي دهد.

مواد قسمت تحتاني با موادي چون آهن، كاربيد و گرافيت آغشته گرديده كه اين امر موجب افزايش دانسيته و بالا رفتن هدايت حرارتي آنها مي شود. بالا رفتن هدايت حرارتي سبب افزايش راندمان سرد شدن و در نتيجه جلوگيري از سايش آستر مي گردد. بمرور در ضمن فعاليت كوره صرفنظر از نوع آجر بكار رفته ناحية مركزي ته بوته بوسيلة سرباره و آهن جايگزين مي گردد.

در سالهاي اخير شكلهاي غير مترقبه و غير منتظره از بين رفتن بوته هاي كوره بلند مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايشها نشان داده كه برخي بوته ها حاوي ذرات فلزي كروي با قطر حدود 5/7 سانتي متر است. در نزديكي ديوارة بوته رگه هاي سفيد رنگي كه بعداً معلوم شده كريستوباليت است با ضخامت حدود 5/1 سانتي متر نيز ديده شده است. بنظر مي رسد كه كريستوباليت ها از تجزيه دير گدازهاي بوته ناشي شده اند.

 شكم كوره

مواد ديرگداز بكار رفته در آستر شكم كوره بلند تحت سايش و خوردگي حاصل از تماس سربارة مذاب با درجه حرارتي حدود C ْ1500 و عوامل ساينده اي چون كلوخه هاي باركوره قرار دارند. نحوة عمل كوره بخصوص از نظر سرعت دمش هوا بسيار مهم است. بعضي از توليد كنندگان آهن خام معتقد بودند كه سرعت كم دمش، اثر معكوسي بر روي عمر شكم كوره بلند دارد. هنوز هم مباحثه در مورد بهترين انواع مواد ديرگداز بكار گرفته شده در شكم كوره ادامه دارد، و بسياري از توليد كنندگان مكرراً عقايدشان را تغيير مي دهند.

آجرهاي كربني، خاك نسوز و گاهي اوقات آجرهاي آلومينائي ذوب و ريخته گري شده( شامل زيركون ـ آلومينا) بعنوان آستر شكم كوره بكار گرفته مي شوند. آجرهاي كربني تعبيه شده در نزديكي خنك كننده هاي جت هاي دمش هوا به سرعت بوسيله بخار آب، گاز CO₂ و يا هوا اكسيده مي گردند. با تحقيقات انجام شده آجرهاي كربني با نفوذ پذيري كم براي پيشگيري از رسوب كربن و تجزية CO  پيشنهاد شده است. خواص مطلوب ديگر آجرهاي كربني مورد مصرف در شكم كوره بلند، بالا بودن هدايت حرارتي، مقاومت در برابر محيط هاي قليائي، مقاومت بالا در مقابل اكسيداسيون و استحكام فشاري بالا مي باشد. اثر نمكهاي پتاسيمي كه از طريق گازها و بار كوره بدرون خلل و فرج آستر نفوذ مي كنند نيز از اهميت ويژه اي برخوردار است، علت اين اهميت آنستكه يونهاي پتاسيم توسط نفوذ در شبكه ذرات كربن آنها را منبسط كرده و موجب تجزيه آجر مي گردند.

مقدار خوردگي شيميائي در آستر شكم كوره ها مستقيماً به ميزان قليائيت سرباره و ويسكوزيته آن بستگي دارد، مثلاً سرباره اي حاوي 45% اكسيد كلسيم بسيار خورنده هستند. عمر آستر شكم كوره به شكل گيري پوسته اي از آلومينا و سيليس( ناشي از شاموت موجود در آجر در مورد آجرهاي آلومينو سيليكاتي) غني شده از آهك، منيزيم و ديگر اكسيدهاي حاصله از شارژ بستگي دارد.

تنوره كوره بلند

جنبه هاي شيمي فيزيكي كاركرد ديرگدازهاي تنورة كوره بلند شايد يكي از جالب ترين وجوه تكنولوژي ديرگدازها از نقطه نظر تاثير آن بر كوره بلند باشد. پديدة كلاسيك تجزيه در اثر كربن فقط يكي از دلايل شكست مواد نسوز بكار رفته در بدنه كوره است. اگرچه همانطور كه قبلاً هم ذكر شد استفاده از آسترهاي كائوليني با دانسيته بيشتر از وخامت و اهميت اين مسئله ميكاهد ولي آنرا كاملاً از بين نبرده و همچنان اين مسئله مطرح است. در هر حال مسايل بسيار ديگري نيز براي توليدكنندگان ديرگدازها وجود دارد. با تحقيقات فراوان انجام شده معين شده است كه:

شكست آستر تنوره كوره بستگي كامل به خواص ديرگدازها، سيستم خنك كنندگي آستر، سيكل عملكرد كوره، عمل قليائيها، سربارة اوليه، اكسيد روي(Zincite) ، رسوب كربن، شدت دمش كوره، تنش حرارتي حاصل در ساختمان، سايش حاصله توسط شارژ، و فاكتورهاي ديگر دارد. جهت افزايش مقاومت آستر بايد اين موارد را رعايت كرد: اولاً بايد از آجر متراكمي كه از مواد كائوليني همراه با مقادير زيادي از شاموت و حداقل مقدار مواد روانساز تهيه شده و در درجه حرارت بالائي پخته شده باشد استفاده نمود. ثانياً بهترين سيستم خنك كنندگي را پيش بيني و اجرا كرد. ثالثاً سيكل كار كوره را مخصوصاً در آغاز سيكل پس از دمش هوا و قبل از مرحله خشك كردن نهائي آستر تنظيم و تثبيت نمود.

اخيراً يكي از محققين مقاله اي پس از راهنمائي هاي عملي در مورد آنچه كه براي بهبود وضعيت مواد ديرگداز كوره بلند مورد نياز است ارائه نموده و در اين مقاله بر تفاوت شرايط بالا و پائين تنورة كوره تائيد كرده است. آجرهاي كائوليني و سليمانيتي براي كاربرد در قسمت فوقاني تنوره مناسب است و امكان دارد در مواقعيكه آجرهاي ديرگداز قسمت تحتاني كه رضايتبخش نبوده اند تعويض مي شوند آجرهاي قسمت فوقاني در جاي خود باقي بمانند. ديرگدازهاي مختلفي در محدودة 42ـ 95% آلومينا( سيليمانيت، آجر نسوز، آجرهاي ذوب و ريخته گري شده) در قسمت تحتاني تنوره كوره بلند مورد استفاده واقع شده اند.

يكي از محققين تجربيات بدست آمده در مورد عمر آسترهاي كوره بلند در ايالات متحده را مورد بحث قرار داده است.

نتيجه گيري هاي او كه مبتني بر تجربيات حاصل از ساليان متمادي كار در شركت تهيه فولاد ايالات متحده است بر روي تغييرات مينرالورژيكي آجرها ضمن كار در كوره و اهميت آماده سازي شارژ( شامل اندازه دانه هاي كك، سنگ معدن و آهك) تاكيد فراوان دارد. اظهار نظر محققين انگليسي در مورد كاهش اهميت اثر كربن در شكست آستر در واقع نتايج اين محقق آمريكائي را تائيد مي كند.

امروزه بنظر مي رسد كه مسئله محل اتصال آجرها اهميت بيشتري دارد.

اثر قليائيها بر تنوره كوره بلند

در ناحيه تحتاني تنورة كوره مواد قليائي قادرند تا عمق زيادي در آستر نفوذ كنند. عمماً غلظت مواد قليائي 10ـ9% بوده كه گاهي تا 25% نيز ميرسد. در آمريكا توسط اضافه كردن سطوح مبردها ميزان خسارت وارده به آستر تنوره كوره را كاهش مي دهند. در گذشته خسارت وارده به آجرهاي خاك نسوز آستر را مربوط به تجزيه كربن ميدانستند ولي امروزه تحقيقات نشان داده است كه اين مسئله مربوط به نفوذ قليائيها مي باشد. مواد قليائي بداخل آجر خاك نسوز نفوذ كرده و قبل از  اينكه رسوب كربن به مرحلة خطرناك رسيده و باعث شكست آجر گردد، موجب تركاندن آن مي گردد. در واقع اين امر بخاطر تشكيل كلسيت(Kalsite)   در آجر است. يك آزمايش نشان مي دهد كه تركيب حاصله شامل K₂O 4/28% و Na₂O 2/4% مي باشد.

مطالعات انجام شده بر روي مقطع آجر خاك نسوز تنورة كوره نفوذ قابل توجهي از مواد قليائي را از بالا بسمت پائين مشخص كرده و نشان مي دهد كه واكنش هاي شيميائي صورت گرفته در ديرگداز منجر به تشكيل تركيبات آلومينا سيليكاتي قليائي گرديده است. ساختمان ديرگداز مخصوصاً ميزان نفوذ پذيري آن در مقابل قليائيها نسبت به تركيب شيميائي ديرگداز از اهميت بيشتري برخوردار است. كربناتها، اكسيدها و همچنين سيانيد پتاسيم مي توانند مسئول روانسازي و تجزيه آستر تلقي گردند( به جدول شماره 2 نگاه كنيد).

برخي محققان عقيده دارند هنگاميكه مواد قليائي با آجر خاك نسوز آلوميناي پائين واكنش مي كند يك مايع شيشه اي حاصل مي شود در حاليكه در صورت واكنش با مواد آلوميناي بالا محصولي خشك و پودري شكل توليد مي كنند، كه مي تواند موجبات تركيدن مواد ديرگداز را فراهم كند. تركيبي شامل 42% آلومينا تركيب مناسبي است كه مي تواند مواد قليائي را جذب كرده بدون اينكه تغييرات ابعادي داده و يا فازي مايع توليد نمايد.

اثر CO بر روي آستر كوره بلند

بدليل طبيعت فرآيندهاي متالورژيكي كه در كوره بلند اتفاق مي افتد محيط كوره مملو از گاز CO مي باشد. در حضور اكسيد آهن كه بعنوان ناخالصي در مواد رسي آجرهاي خاك نسوز موجود است، مونواكسيد كربن(CO) تجزيه شده بصورت ذرات ريز كربن در داخل خلل و فرج آجرها رسوب مي كنند. اين عمل در درجه حرارت حدود C ْ600ـ300 براي خلل و فرج ريز كوچكتر از ^5-10 سانتي متر صورت مي گيرد، و به همين علت مقدار دقيق تخلخل آجرهاي بكار رفته براي تنورة كورة بلند از اهميت خاصي برخوردار است. كربن ناشي از تجزيه CO با آهن موجود در ماده اوليه آجر تشكيل سمنتيت(Fe₃C) داده، مقداري انبساط حجمي بوجود ميآورد. بدين ترتيب آجر ترد شده و سرانجام مي شكند. حاصل اين امر از بين رفتن آستر تنورة كوره مي باشد.

واكنش مربوط به صورت :

مي باشد. ميزان نفوذ CO و در نتيجه رسوب كردن كربن مستقيماً به قابليت نفوذ پذيري آستر كوره در مقابل گاز و فشار گازهاي موجود در كوره بستگي دارد. از آنجائيكه تصور مي شود ذرات كربن موجب تردي ساختمان آجرها مي گردد. بنابراين هر چيزي كه بتواند از ميزان نفوذ گاز بكاهد در جلوگيري از تجزيه كربن مفيد خواهد بود. لذا بعضي از متصديان بر اين عقيده اند كه نفوذ مواد قليائي بعلت كاهش دادن خاصيت نفوذ پذيري در مقابل گازها در بعضي موارد به كاهش تجزيه كربن كمك مي‌كند.( به بخش قبلي در موارد قليائي رجوع كنيد).

اثر كاتاليتكي(Catalytic) اكسيدهاي آهن در آجرهاي خاك نسوز را مي توان توسط پختن ديرگدازها در حرارتهاي بالاتر(تا C ْ1500) و تبديل تركيبات آهن به سيليكاتهاي غير قابل احياء، كاهش داد. امروزه سعي مي شود كه از مواد رسي كائوليني با مقدار آهن كم استفاده شود و براي حصول به حداكثر دانسيته ممكن، پخت آنها در درجه حرارتهاي بالا انجام مي شود. ولي از آنجائيكه اين امر ممكن است موجبات كم شدن مقاومت در مقابل پوسته اي شدن گردد، بايد برخي خواص و مزايا را فداي برخي ديگر كرده، و با در نظر گرفتن كليه جوانب تركيبي مناسب را براي كار انتخاب نمود.

تاثير اكسيد روي

بعضي ها عقيده دارند كه روي و اكسيد روي كه از طريق اكسيد روي موجود در سنگ معدن آهن وارد آستر تنوره كوره بلند مي شود مي تواند عمل تجزيه مونواكسيد كربن را كه قبلاً ذكر شد تسريع بخشد. عليرغم انكار پديدة فوق توسط بعضي از افراد و اينكه هنوز در مورد نحوه انتقال و رسوب تركيبات روي بر آستر كوره بلند اطلاعات كمي موجود است ولي بهرحال اين تركيبات بر روي آستر كوره بلند نقشي مخرب ايفا مي نمايد. طي آزمايشهاي مختلف، مقدار زيادي فلز روي رسوب كرده در آستر از بين رفتة تنورة كوره ها ديده شده است.( تا عمق 15 سانتي متري لايه ها.)

در اينجا نيز كربن رسوب كرده و اين مسئله احتمالاً موجب تردي ساختمان مي گردد.

 گرم خانه هاي كوره بلند

اين گرمخانه ها عبارتند از سيلندرهاي عمودي كه بصورت لانه زنبوري توسط آجرهاي نسوز آجر چيني شده اند. اين شكل آجر چيني به منظور ايجاد سطح وسيعتر براي انجام بهتر تبادل حرارتي مي باشد. هواي مصرفي پس از عبور از اين گرمخانه ها تا حدود C ْ850 ـ 580 پيش گرم مي گردد. در اينجا نيز كيفيت مواد ديرگداز مصرفي اهميت بسزائي دارد زيرا كه درجه حرارت آجر چيني ها به C ْ1500 مي رسد. گاز كوره بلند در اين گرمخانه ها سوخته و گرما توليد مي كند. پس از مدتي عمل سوختن گاز را متوقف كرده و از جهت مخالف هوا را بدرون آنها مي فرستند و در نتيجه هوا پيش گرم مي شود.

گاهي اوقات بخار آب و اكسيژن به هوا اضافه مي گردد تا راندمان كار كوره را بهبود بخشيده و در ضمن شرايط دمش هوا را يكنواخت تر نمايد. عمر گرمخانه ها بين 15 الي 10 سال است. بدليل تغييرات مكرر درجه حرارت، مواد نسوز بكار رفته در گرمخانه ها بايد مقاومت در مقابل شوك حرارتي بالائي را داشته باشند. عموماً آجرهاي خاك نسوز با حداقل 45% آلومينا در قسمت هاي درجه حرارت بالا استفاده مي شوند. در اين نواحي معمولاً آجرهاي نسوز ديگر بدليل كاهش ديرگدازي در رابطه با خاصيت روانسازي ناشي از مواد موجود در گاز كوره از بين مي روند.

در ساختمان آجرهاي مصرفي در گرمخانه هاي كوره بلند پس از مدتي مصرف نواحي مختلفي ديده شده است.             

ديرگدازي هر ناحيه نسبت به ديرگدازي آجرهاي نسوز كار نكرده C ْ200ـ100 كمتر است.

اين موضوع به تشكيل كريستالهاي سوزني شكل مولايت در آجر نسوز نسبت داده مي‌شود كه بهمراه شرايط ديگر كوره، باعث جدائي كاملتر فاز شيشه اي در درجه حرارت هاي متوسط شده و تغيير حالت مواد را به فاز چيني شكل تسريع مي كند كه اين امر موجب كاهش نقطة ذوب ماده نسوز مي گردد. در اثر مواد  روانسازي كه بصورت گرد و غبار هستند پوسته اي با نقطه ذوب كمتر در اين نواحي بوجود مي آيد. محدوده اي معين از تركيبات مختلف آجر نسوز براي استفاده در گرمخانه هاي كوره بلند وجود دارد.

در قسمت هاي بالاي گرمخانه ها تخريب بدليل انقباض و در نتيجه ريزش آجر صورت مي پذيرد. تشكيل قطرات سرباره در سقف گرمخانه ها و چكه كردن آنها بر روي آجرهاي لانه زنبوري شكل گرمخانه موجب آسيب ضربه اي و سرباره اي آجرها مي گردد.

عمر مواد نسوز مصرفي در كورة بلند در حساس ترين قسمت هاي منطقه فوقاني به حدود 4ـ3 سال و براي نواحي تحتاني 10 الي 15 سال و در گرمخانه ها به 10 الي 16 سال مي رسد.       

 فولاد سازي

فولاد بوسيله تصفيه و تغيير آهني كه از كوره بلند بدست آمده تهيه مي شود. امروزه انواع مختلفي از كوره ها، با بهره گيري از قوانين مختلف شيمي فيزيك، براي فولاد‌سازي استفاده مي شوند.

در اين بخش سعي شده كه شرح مختصري از انواع مهم ديرگدازها( اگر چه بايد گفت صنعت آهن و فولاد تقريباً همه انواع ديرگدازهاي توليدي را مصرف مي كند) و

شرايط مختلفي كه هنگام ذوب فولاد در تماس با ديرگدازها بوجود مي آيد، داده شود.

فولاد در اثر دميدن اكسيژن به آهن خام بوجود مي آيد، و سرباره اي توليد مي شود كه خاصيت شيميائي سرباره از نظر اسيدي يا قليائي بودن نام روش فولاد سازي مربوطه را معين مي كند. اگر سرباره بطور عمده سيليسي باشد فرآيند بنام فرآيند فولاد سازي اسيدي خوانده مي شود. و اگر قليائي باشد( براي مثال غني از آهك) بنام فرآيند قليائي از آن اسم مي برند.

تاريخ صنايع فولاد سازي را تقريباً مي توان به سه دوره تقسيم كرد: دوره فولاد بسمر كه در سال 1910 خاتمه يافت. دوره كوره سرباز( روش زيمنس ـ مارتين) كه هنوز هم ادامه دارد، و دوره اي كه از اواسط 1960 شروع شد و كوره هاي قليائي اكسيژن، روش كوره هاي سرباز رامنسوخ كرد. پيشرفت فولاد سازي بگونه اي است كه حتي كوره هاي “ انقلابي” قليائي اكسيژن(BOF ) توسط فرآيند اسپري تهديد مي شود. اگر چه تا زماني كه فرآيند اسپري جنبه هاي اقتصادي پيدا كند كوره هاي قليائي اكسيژن به تهيه اكثر محصول فولاد دنيا ادامه خواهند داد.

بنابراين كوره هاي اصلي در توليد فولاد عبارتند از: كوره زيمنس مارتين، كوره الكتريكي و كنورتورها. اكنون از انواع ديرگدازها و واكنشهايي كه بين فولاد، سرباره و مواد نسوز در اين تاسيسات اتفاق مي افتد بحث خواهد شد.

  كوره هاي زيمنس ـ مارتين

دو نوع اصلي از كوره هاي زيمنس ـ مارتين وجود دارد.

الف) ثابت

ب) گردان

كوره هاي ثابت بيشتر متداولند و معمولاً با گاز يا نفت گرم مي شوند.

از كوره هاي زيمنس ـ مارتين اسيدي بصورت محدود براي ساخت فولادهاي مرغوب از طريق فرآيند احياء سيليسي استفاده مي كنند. در اين فرآيند تنها مي توان از ديرگدازهاي اسيدي( سيليسي) استفاده كرد. ولي كوره هاي داراي آستر اسيدي نمي توانند فسفر و گوگرد را از فولاد خارج كنند و در نتيجه موادي كه بداخل كوره وارد مي شود بايد داراي كيفيت بالايي باشند( فاقد فسفر و گوگرد)

اساس كار كوره هاي زيمنس ـ مارتين، اكسيداسيون ناخالصيهاي موجود در آهن با استفاده از استخر كم عمقي از مذاب است كه سوخت در بالاي آن مي سوزد. سوخت با هوائي مي سوزد كه قبلاً در آجرهاي لانه زنبوري شكل( محفظه ژنراتورها) كه حاوي گرماي نهفته است پيشگرم مي شود( اين عمل هنگام عكس شدن جهت حركت هوا و سوخت در كوره انجام مي شود). معمولاً از يك جفت ژنراتور استفاده مي كنند، يكي براي پيش گرم كردن گاز، ديگري براي هوا. گاز و هوا متناوباً هر 20ـ 15 دقيقه از اين محفظه ها عبور مي كنند.

چون ممكن است تغيير درجه حرارت در اين ژنراتورها خيلي زياد باشد،( از سرد تا
C  ْ1200 يا بالاتر) واضح است كه مقاومت مواد سازنده آنها بايد در برابر شوك حرارتي زياد باشد و حاوي خواص ديرگدازي معين ديگري هم باشند.

ديرگدازهاي كوره هاي ثابت زيمنس ـ مارتين، بايد در برابر درجه حرارت هاي بسيار بالا و تغييرات ناگهاني درجه حرارت در قسمتهاي مختلف ساختمان، مخصوصاً وقتي كه سيكل كوره عوض مي شود، مقاومت كند. دمش اكسيژن بداخل كوره كه براي تسريع سيكل كوره انجام مي شود بعلت درجه حرارت بالاي ايجاد شده تنش زيادي به ديرگدازها وارد مي سازد( صرفنظر از توليد گرد و غبار زياد و آوردن اكسيدهاي آهن و چسباندن آنها به آستر كه باعث ايجاد اثرات مخرب سرباره و شيشه مي شود). اثر سرباره اي مخصوصاً در سقف كوره ها بسيار شديد است، و همچنين در قسمت لانه زنبوري رژنراتورها چون حجم گاز آغشته به گرد و غبار كه از آن ناحيه مي گذرد بسيار زياد است.

در كوره هاي زيمنس مارتين گردان پيش بيني هاي لازم شده است تا كوره بتواند شيبي برابر ْ35ـ15 پيدا كند( كج شود). در نتيجه سرباره را ميتوان در موقع مقتضي خارج كرده و يك قسمت يا همه فولاد را در يك عمليات ريخته گري كرد. اختلاف اصلي بين وظايف ديرگدازها در كوره هاي گردان و ثابت، شرايط كاري سخت تر در سقف و ديواره حمام مذاب در كوره گردان است. واضح است وقتي فولاد مذاب در كوره دوران مي كند اثر آن بر آستر ديرگداز بسيار مخرب است. در موارد استثنائي وقتي كوره كج مي شود ممكن است سقف پيچ بخورد و در نتيجه بايد نگهدارنده هاي مخصوصي هنگام ساخت كوره طرح شود. بنابراين تعجب آور نيست كه عمر كوره هاي گردان غالباً نصف عمر كوره هاي ثابت است.

توليد فولاد در اين كوره ها رو به كاهش است و اكنون بيشتر از كنورتورهاي قليائي اكسيژن استفاده مي كند.

سقف كوره هاي زيمنس ـ مارتين

زماني در سقف كوره هاي زيمنس ـ مارتين فقط از آجرهاي سيليسي استفاده مي‌كردند( بدليل ديرگدازي تحت فشار بالاي آنها و ثبات ابعاد در درجه حرارتهاي بالا). امروزه آجرهاي منيزيت ـ كرميتي و منيزيتي جاي سيليس را گرفته اند زيرا كه بدليل دمش اكسيژن، درجه حرارت ذوب خيلي بالا مي رود، و سيليس نمي تواند آنرا تحمل كند.

طراحي سقف هاي منيزيت ـ كرميتي خيلي پيچيده تر از سقفهاي سيليسي است كه طرح بسيار ساده اي دارند، ولي هزينه زياد و زحمت كار با اين آجرها معمولاً بوسيله عمر طولاني و راندمان بالا جبران مي شود.

نياز به سقفهاي بهتر و آسترهاي مقاومتر باعث افزايش توليد منيزيا در جهان شده است( بخصوص منيزياي آب دريا).

بهبود خواص ديرگدازهاي سقفي بوسيله استفاده از مواد خام خالصتر، كاهش خلل و فرج و افزايش استحكام گرم امكان پذير شده است. طرح سقف نيز مهم است. معمولاً مواد خام مانند منيزيت و كرميت تغليظ شده را در كوره هاي دوار در C  ْ1900 باهم كلسينه مي كنند تا كرم ـ منيزيت با كيفيت بالا بدست آورند. در اين فرآيند بسياري از واكنشهاي لازم براي اتصال مستقيم در محصول كلينكر انجام مي شود. اين كلينكر براي ساخت آجرهاي با اتصال شيميائي كه پخته نمي شوند مناسب است. چنين سقفهايي تا 200 بار مي توانند حرارت ببينند.

اخيراً انواع جديدي از دانه هاي منيزيا – كرم زينتر شده در ديواره هاي جانبي كوره‌هاي قوس الكتريكي بكار رفته است.

اين نوع جديد مواد خام ديرگداز كه لزوماً حاوي 60% دانه هاي منيزيا ـ كروم است داراي ساختمان ميكروسكپي و خواص فيزيكي ديرگدازهاي منيزيايي با اتصال مستقيم است. ادعا شده كه اين نمونه ساختمان همگني داشته، و حاوي مقدار كمي Sio₂ است كه بطور يكنواخت توزيع شده، و داراي تخلخل ظاهري كم و ديگر مزاياي لازم براي ساخت استر كوره هاي فولاد سازي مي باشد.

برخي محققان نحوة توليد ديرگداز هاي ريز دانة منيزيت ـ كرمي را توضيح داده اند كه گفته مي شود استحكام، مقاومت در برابر پوسته اي شدن و مقاومت در برابر سرباره آنها بسيار بهتر از ديرگدازهاي منيزيا ـ كروم ذوب و ريخته گري شده و يا با اتصال مستقيم است. همچنين گفته اند كه بهبود خواص مواد دانه ريز، بدليل داشتن تخلخل بسته زياد بعلت انجام عمليات حرارتي درجه بالابر روي آنها است. تشكيل حفره هاي بسته بوسيله واكنش بين مواد ريز و مقدار و نحوه توزيع فاز سيليكاتي كنترل مي شود. بر اهميت خلوص مواد اوليه براي توليد ديرگدازهاي جديد يا با اتصال مستقيم براي فولاد سازي تاكيد بسيار شده است، مخصوصاً بر مقدار سيليس موجود در مواد خامي كه براي ساخت ديرگدازهاي منيزيت ـ كروم استفاده مي شود. مقدار مطلوبSio₂ كه ميتوان بكمك آن حداقل تخلخل باز و ديرگدازي تحت فشار مناسب بدست آورد، 7/2ـ 3/2% مي باشد.

در بعضي كشورها منيزيت در C ْ2200 كلسينه مي شود تا ديرگدازهاي پايدارتري براي سقف بوجود آورد.

اخيراً آجرهاي منيزيتي با اتصال مستقيم براي سقف كوره هاي زيمنس ـ مارتين بسيار زياد توصيه مي شود ولي قيمت آن 50ـ 30% بيشتر از منيزيتهاي معمولي است و بنظر هم نمي رسد دوام آنها چندان زيادتر از انواع ديگر باشد.

ظرفيت تحمل تنش در سقف كوره زيمنس مارتين از عوامل بسيار مهم در كار اين كوره ها است و ممكن است ديرگدازهاي پايدار با دانسيته زياد مانند مواد با اتصال مستقيم قدرت تحمل اين تنشها را نداشته باشند. اين موضوع مي تواند در مورد جنبه هاي ديگر طراحي كوره ها مثلاً كوره هاي قوس الكتريك نيز صادق باشد. ممكن است حتي استفاده از ديرگدازهاي خام يا كم پخته ارجحيت داشته باشد. اگر در ساختمان سقف كوره هاي زيمنس ـ مارتين از صفحات فلزي براي اتصال استفاده شود، هنگاميكه ديرگدازها بسيار متراكم باشند احتمال اينكه بتوان به ساختمان يك پارچه اي دست يافت( در اثر امتزاج فلز و ديرگداز) بسيار كم خواهد بود. در صورت متراكم بودن آجرها ممكن است سقف حتي تا 3% منبسط شود كه باعث افزايش تنش ها مي شود. يك راه حل ممكن براي اين مساله استفاده از قطعات فشرده نازك است كه از صفحات كنگره دار و آزبستوس يا مقوا ساخته شده باشند يا استفاده از آجرهاي روپوش دار است.

به تازگي از ديرگدازهاي ذوب و ريخته گري شده هم در سقف اين كوره ها استفاده  مي كنند و احتمالاً صنايع فولاد سازي در آينده در زمينه هاي ديگري هم از اين ديرگدازها استفاده خواهند كرد زيرا با گسترش اين روش هزينه ها كم مي شود.

در نقاطي از جهان كه هنوز اين كوره ها كار مي كنند( زيمنس ـ مارتين) روش جديد ديگري در ساخت آنها بكار مي رود و آن استفاده از سيمانهاي ديرگداز مي باشد.

( بعنوان پوشش) براي مثال سقفي كه بدون اكسيژن كار مي كند و از آجرهاي منيزيتي خام ساخته شده بكمك اين روش توانسته تا 800 با حرارت ببيند( عمر آن دو برابر شده) بعد از 9ـ6 بار كه از حرارت دادن كوره گذشت هر روز از اين سيمانهاي نسوز استفاده مي كنند و در نتيجه نياز به تعميرات هنگامي كه كوره گرم است از بين مي‌رود.

مكانيسم شكست سقف كوره هاي زيمنس ـ مارتين

واكنشهايي كه در سقف اين كوره ها اتفاق مي افتد بسيار پيچيده است ولي در اينجا

واكنشهاي اصلي شرح داده مي شود. سقف منيزيت ـ كرميتي اكسيدهاي آهن را جذب كرده و با پريكلاس توليد منيزيوفريت و محلولهاي جامد مي كند. اسپينلهاي كروم هم تشكيل مي شوند كه اكسيدهاي آهن را جذب كرده و توليد محلولهاي جامد ديگري با انبساط حجمي مي كنند كه در نهايت باعث تركيدن دانه هاي كرميتي در ديرگداز سقف مي شود.

همانطور كه قبلاً شرح داده شد اگر ساختمان نتواند خود را با تنش هاي بوجود آمده از انبساط تطبيق دهد ممكن است عوارضي مانند پوسته اي شدن، ترك خوردن و ورقه اي شدن ظاهر شود.

بنظر مي رسد يكي از روشهاي اساسي افزايش عمر اين ديرگدازها كاهش تشكيل مناطق بوجود آمده باشد، و اين عمل بوسيله افزايش دانسيته آجر و جستجو براي يافتن تركيب شيميايي مناسب انجام مي شود.

در شرايط احيائي نقطه ذوب ديرگدازهاي آهن ـ منيزيا بسرعت كم مي شود و همواره بايستي مواظب بود تا عمل احتراق در كوره بطور كامل انجام شود.

آجرهاي منيزيا ـ اسپينل با تخلخل كم براي كوره هاي زيمنس ـ مارتين قليايي پيشنهاد شده است.

بوته كوره زيمنس مارتين

بوته كوره هاي زيمنس ـ مارتين قليائي شامل آستري از آجرهاي منيزيتي است كه بر

روي آن لايه اي از پودر منيزيت يا ديگر مواد قليائي قرار دارد. در پشت اين لايه ها ممكن است از آجرهاي خاك نسوز، آجرهاي عايق و آزبست استفاده كرد.

آجرهاي دولوميتي و مواد مخصوص تعميرات نيز مورد استفاده قرار مي گيرند. چون كف بوته نگاهدارندة فولاد مذاب است بايستي بدقت ساخته شود تا در برابر احتمال شكست و نفوذ فلز مقاوم باشد.

هنگام ذوب اوليه درجه حرارت بوته ممكن است به C ْ1600 برسد و در ضمن مراحل نهايي حتي به C ْ1750 هم مي رسد.

روشي كه براي تعمير يا بازسازي آستر كوره هاي زيمنس مارتين( و ديگر كوره‌ها) بكار مي رود عبارت است از پاشيدن مقدار زيادي از پودر مواد ديرگداز در زماني كه كوره هنوز گرم است. اين پودر كه حاوي مخلوطي از مواد ديرگداز مانند منيزيت و دولوميت و اكسيدآهن است و توزيع اندازه دانه ها در آن بگونه اي انتخاب شده كه بديواره كوره بچسبند و جدا نشود، در اثر حرارت كوره زينتر شده و آستري يكپارچه ايجاد مي كند. اين عمل پودر پاشي در تمام مدت كار كوره ادامه مي يابد. لاية تعميراتي از منيزيو ووستيت تشكيل مي شود كه توسط فريت هاي كلسيم و سيليكاتهاي كلسيم بهم چسبيده و بصورت يك پارچه در آمده است.

كف كوره هاي زيمنس ـ مارتين اسيدي از مواد كوارتزي بوسيله زينتر كردن لايه هاي پودري سيليسي( مانند ماسه سيليسي) ساخته مي شود. اين لايه ها سريعتر از كف كوره‌هاي قليائي سائيده مي شوند.

جنبه هاي ديگر طراحي

ديواره هاي پشت و جلو كوره هاي زيمنس ـ مارتين و قسمت آجرهاي لانه زنبوري رژنراتورها هم از قسمتهاي حساس اين كوره ها هستند. ديوارة جلوئي در نزديكي محل بارگيري شارژ قرار دارد و از چند رديف آجر ساخته شده و بايد در مقابل گرد و غبار شارژ، سرباره و پاشيدن فلز و همچنين ضربه هاي حاصل از شارژ مقاومت كند، در نتيجه دوام زيادي ندارد و مرتب بايد تعمير شود.

در اين اواخر بجاي آجرهاي سيليسي كه عمده ديرگداز مصرفي در ديواره هاي پشت و جلو اين كوره ها بود از آجرهاي كروم ـ منيزيتي و منيزيت ـ كرميتي با روپوش فلزي استفاده مي كنند. ديواره عقبي اغلب شيبي حدود 45 درجه دارد. اين قسمت حاوي روزنه هائي براي خالي كردن فولاد و سرباره است. معمولاً قسمت بيروني بوسيلة آجرهاي نسوز كاملاً عايق بندي مي شود و قسمت داخلي را هم با لايه اي از پودر منيزيت مي پوشانند. در عمل شرايط كار ديوارة عقبي نسبت به ديوارة جلوئي كمي سهل تر است زيرا اين ديواره ناگزير از تحمل ضربات شارژ متالورژيكي كوره نمي باشد.

محفظه هاي لانه زنبوري

مواد حاصل از سوخت كوره زيمنس مارتين با سرعت 5/0 متر بر ثانيه  و درجه حرارت C  ْ1500 از درون بسترهاي لانه زنبوري رژنراتورها رد مي شوند. درجه

حرارت خروجي آنها حدود C ْ600ـ500 است.

قسمت بالاي محفظه هاي لانه زنبوري از آجر سيليسي و سقف آنها از ديرگدازهاي كروم ـ منيزيت يا آلوميناي بالا ساخته مي شود. در قسمت هاي پايين از انواع آجرهاي نسوز با كيفيتهاي متفاوت استفاده مي شود. غير قابل نفوذ بودن اين آجرها در مقابل گاز عامل بسيار مهمي است.

براي ساختن اين بسترهاي لانه زنبوري از ديرگدازهاي خاك نسوز، سيليس، آلوميناي بالا و ديرگدازهاي قليائي با تركيبات مختلف استفاده مي كنند، چون وظيفة آجرهاي اين بستر تبادل حرارت است، و چون شبكة پيچيدة سطوح بايد بهترين حالت را از نظر گرفتن و دادن حرارت داشته باشد در نتيجه بايد هميشه مطمئن باشيم كه كانالها بوسيله گرد و غبار و رسوب بسته نشوند.

سيليس بالاترين ظرفيت تبادل حرارتي را دارد ولي در اثر واكنش با گرد و غبار حاوي آهن ممكن است كانالها بوسيله سرباره آهن مسدود شوند. در درجه حرارتهاي بالاي C ْ1200 بسترهاي سيليسي آغشته به سرباره ذوب شده، دستگاه را از كار خواهند انداخت.

بسترهاي ساخته شده از آجر خاك نسوز نيز ممكن است در اثر واكنش با گرد و غبار كوره توليد كف يا پوسته كنند كه مانع از تبادل حرارت كافي شود. استفاده از كوره در درجه حرارتهاي بالا، سود بردن از اكسيژن و سقفهاي قليائي همه باهم عمر آجرهاي اين بسترها را كم مي كنند.

گاهي از ديرگدازهاي فورستريتي( پخته شده يا نشده) در بسترهاي هوا استفاده مي كنند. اين آجرها را بر روي آجرهاي خاك نسوز قرار مي دهند، زيرا اگر بر روي آجرهاي سيليسي قرار دهند باهم واكنش كرده و باعث ضعف ساختمان مي شوند.

ديگر آجرهاي قليائي كه براي ساخت اين بسترها مورد استفاده قرار مي گيرند، عبارت از آجرهاي منيزيتي( پخته شده يا نشده) است كه در صنايع فولاد امتحان شده و نتايج موفقيت آميزي نيز در كوره هاي شيشه سازي داشته است. بعلاوه ديرگدازهاي منيزيت ـ كرميتي نيز بكار ميروند. مطالعاتي نيز جهت استفاده از آجرهاي كروم – فورستريت در رژنراتورهاي كوره هاي زيمنس ـ مارتين انجام شده است.

شرايط كار كوره، درجه حرارت، استفاده كردن يا نكردن از اكسيژن و طرح اين بسترهاي لانه زنبوري شكل همه بر روش كار و عمر اين بسترها اثر مي گذارد.

كوره هاي الكتريكي فولاد سازي

كوره هاي الكتريكي كه براي ذوب فولاد بكار مي رود بر دو دسته اند:

الف) كوره هاي قوس الكتريك كه قوس بين الكترودها( كه از گرافيت يا ديرگداز هاي كربني آمورف ساخته مي شود) و نزديك فلز مذاب يا قراضه زده مي شود.

ب) القايي، كه در آن جريان متناوبي از داخل سيم پيچي كه بوته حاوي مواد اوليه را احاطه كرده عبور مي كند و جريان القا شده در بار فلزي باعث ايجاد حرارت و ذوب فلز مي شود.

همانند كوره هاي زيمنس ـ مارتين، كوره هاي قوس الكتريك نيز بر اساس نوع ديرگدازي كه در آستر آن بكار مي رود بر دو گونه اند: اسيدي و قليائي. يك كوره قوس الكتريك 90ـ80 تني ممكن است داراي آستري از منيزيت باشد كه در پشت ديرگدازهاي خاك نسوز و آجرهاي عايق قرار داشته باشند. بعضي از طراحان ترجيح ميدهند از آجرهاي منيزيت كرميتي روپوش دار نپخته استفاده كنند، كف كوره ها را مي‌توان از آجر نسوز يا پودر كوبيدني درست كرد.

كوره هاي قوس الكتريك كوچك اسيدي(5ـ5/0 تن ) اغلب آستري( ديواره) كوبيده شده از تركيبات ديرگداز سيليسي دارند. استفاده از مواد كوبيدني بجاي آجر عمر اين كوره ها را از 20 تا 80 به چند هزار بار حرارت دادن رسانده است. اين عمل هنوز گسترش كافي نيافته است، چون بعد از هر بار حرارت دادن بايد با پودرهاي ديرگداز آستر كوره را تعمير كرد( در حالت گرم) و شرايط كار هم خيلي سخت است.

چون سقف كوره هاي قوس الكتريك قليائي در تماس با مذاب نيستند معمولاً در ساخت آنها از آجرهاي سيليسي با كيفيت بالا استفاده مي كنند. براي كوره هاي كوچكتر از سيليمانيت يا ديگر مواد با آلوميناي بالا استفاده مي كنند. در بعضي كشورها از سقفهاي قليائي مانند منيزيت يا كروم ـ منيزيت هم استفاده شده كه بدليل قيمت بالا چندان مورد توجه قرار نگرفته است.استفاده از اين سقفهاي قليائي عمر كوره را زياد كرده، استفاده از اكسيژن را براي تسريع عمل ذوب امكان پذير مي سازد و ولتاژ و ظرفيت كوره را نيز بالا مي برد.

تحقيقاتي كه در انگلستان انجام شده نشان مي دهد كه قسمت اعظم آجرهاي سيليسي سقف كوره هاي قوس الكتريك با آجرهاي آلومينائي 70% جايگزين شده، درحاليكه آجرهاي خاك نسوز فوق ديرگداز(Superduty)  در محفظه هاي فلز گرم توسط آجرهاي آلومينائي 60% يا حتي 85% جايگزين مي شوند. همچنين عنوان شده كه كوره‌هاي القائي بزرگ كه براي ذوب يا نگهداري آهن در ريخته گريها استفاده مي شود اغلب با آجرهاي آلومينائي با خلوص بالا( 90% الومينا) آستر كشي مي شوند.

ديواره كوره هاي قوس الكتريك قليائي با انواع مواد استر كشي مي شود، از جمله اين مواد مي توان از مخلوطي از منيزيت و دولوميت پخته شده، يا منيزيت تنها نام برد. در بعضي از كوره ها از ميله هاي آهني به قطر 30ـ25 ميلي متر بعنوان آرماتور هم استفاده مي كنند. از مواد ديرگداز ممكن است بصورت بلوكهاي پودر فشرده يا پودر غير فشرده استفاده كرد.

از آجرهاي منيزيت ـ كرميتي و منيزيت ـ كرميتي روپوش دار نپخته هم استفاده مي‌كنند. براي كوره هاي كوچك از روشهاي كوبشي و پاشيدني استفاده مي شود.

براي نمونه از تركيبي شامل 94ـ88% منيزيت 3/0 ميلي متر و 16ـ12% خاك نسوز كه با آب شيشه مخلوط شده باشد با موفقيت استفاده شده است.

كوره هاي قوسي اسيدي را با ماسه هاي سيليسي كه داراي 12ـ10% آب شيشه بعنوان چسب است آستر كشي مي كنند.

نحوه عمل ديرگدازها در كوره هاي الكتريكي

كف كوبيده شده كوره هاي قوس الكتريكي ضمن كار از سيليس، اكسيد كلسيم وMno

اشباع مي شود. اين موضوع باعث كاهش ديرگدازي گشته و بايد كوره را با پودر ريز منيزيت بعد از هر بار حرارت دادن تعمير كرد. بعضي ها از مخلوط منيزيت و دولوميت براي تعمير استفاده مي كنند، و عده اي از پودر منيزيت مخلوط شده با كرميت به نسبتهاي مختلف براي ذوب فولاد زنگ نزن سود مي برند. عده اي نيز از مواد كوبيدني كه از منيزيت پخته شده در درجه حرارت بالا تشكيل شده و حاوي آهك نيست و با سولفيت لاي چسبانده شده استفاده مي كنند.

ديواره ها نيز به روشهاي مختلف ساخته مي شوند، براي مثال همان بلوكهاي پودري كوبيده شده و با اجرهاي معمولي كه در بالا ذكر شد. سرعت سايش ديواره هاي كوره قوسي از بالا تا كف فرق مي كند. براي مثال قسمتهاي پايين كه از آجرهاي منيزيت كروميتي تشكيل شده 3 تا 4 برابر بيشتر از قسمتهاي بالا سائيده مي شود. آسترهايي كه از بلوكها ساخته شده حتي از اين هم سريعتر سائيده مي شوند.

در كوره هاي الكتريكي القايي ديواره ها بايستي تا حد ممكن نازك باشند تا مانع از تماس ميدان الكتريكي با بار نشوند، و احتمال بوجود آمدن اتصال كوتاه هم پيش نيايد.

كنورتورها

چنانكه قبلاً ذكر شد كوره هاي قليائي اكسيژن(BOF) بسرعت در تمام دنيا جايگزين

كوره هاي زيمنس مارتين مي شود. ولي تاكنون مشهورترين كنورتوري كه در صنايع فولاد استفاده شده احتمالاً كنورتور بسمر بوده است. از سال 1910 به اينطرف، كنورتورهاي بسمر در رده دوم بعد از كوره هاي زيمنس ـ مارتين قرار داشتند ولي اكنون فرآيند كنورتور از بركت وجود كوره هاي قليائي اكسيژن( كه انواع مختلفي دارد) عقب ماندگي تاريخي خود را جبران كرده است.

بطور ساده، در كنورتورها با دميدن هوا يا اكسيژن به آهن مذاب كه از قراضه و مواد سرباره زا تشكيل شده، فولاد تهيه مي كنند. بسياري از كوره هاي قليائي اكسيژن در حقيقت همان روش بسمر را بصورت تكامل يافته بكار ميبرند كه بجاي دميدن اكسيژن از زير آنرا از طريق يك لوله فلزي از بالا مي دمند. دهانه جتهاي دمش هواي كوره هاي بسمر( كه از دور خارج شده) از مواد كوبيدني بود. مزيت اصلي كنورتورها، سرعت عمل آنها است.

در كنورتورهاي اكسيژن خود كوره مي تواند كج شده و فولاد مذاب را خالي كند. ضمن عبور اكسيژن از داخل مذاب( حدود 2 تن اكسيژن براي هر تن فولاد لازم است) فسفر، كربن و ديگر عناصر اكسيده مي شوند، اين عمل توام با آزاد كردن حرارت است( اگزوترميك) در نتيجه احتياج به سوخت نيست. چنين شرايطي، يعني درجه حرارت بالا، اثر سايشي سرباره و فلز و چرخش مذاب هنگام ريختن، شرايط بسيار سختي را بوجود مي آورند، و موفقيت عمل به مقدار زيادي بستگي به آستر ديرگداز مناسب دارد.

ولي كنار رفتن كوره زيمنس ـ مارتين و استفاده زياد از كنورتورهاي قليائي اكسيژن در صنايع فولاد باعث شده كه تقاضا براي بسياري از ديرگدازها كم شود. اين كاهش تقاضا مخصوصاً در اثر گسترش ريخته گري پيوسته و ديگر روشهاي نوين تهيه و ريخته گري فولاد رو به افزايش است.

در دوران ابتدائي پيشرفت كنورتورهاي بسمر وقتي كه آهن اغلب از ذوب سنگ معدنهاي با فسفر كم تهيه مي شد آستر كنورتورها از آجر نسوز يا ديگر مواد سيليسي با ملاط خاك نسوز( كنورتورهاي اسيدي) ساخته مي شد. بعدها از كنورتورهاي قليائي استفاده مي شد كه آستري از جنس ديرگدازهاي آهكي داشتند. مثلاً در يك مورد از دولوميت تكليس شده و قطران استفاده كرده اند كه فلز بسرعت فسفر زدائي شده و سايش جداره هم كم بوده است.

ورود اكسيژن ارزان به بازار باعث احيا روش كنورتور در فولاد سازي گشت. استفاده از اكسيژن باعث مي شد كه ديرگدازهاي جديدي مورد استفاده قرار گيرد.

نوع اصلي اين ديرگدازها عبارت از دولوميت متصل شده با قير بود. اكنون، استفاده كنندگان از كنورتورهاي قليائي اكسيژن ميل زيادي به استفاده از دولوميت ـ منيزيت متصل شده با قير و منيزيت متصل شده با قير دارند.

كنورتورهاي اسيدي

كنورتورهاي اسيدي از نوع بسمر آستري از اجرهاي سيليسي دارند. كف كوره از پودر

سيليس كوبيده شده( همراه با مواد رسي) و جتهاي دمش هوا از آجر نسوز است. درجه حرارت فلز مذاب در گرمترين قسمتها ضمن دمش هوا C ْ1750ـ1700 مي باشد. استرها معمولاً از جنس سيليس( كم پخته) است كه در اثر ضربه هاي مكانيكي ضمن بارگيري و خاصيت خورندگي سيليكات مضاعف آهن ـ منگنز( سرباره) از بين مي رود. كف كنورتور، مخصوصاً نواحي اطراف جتهاي هوا تحت حملات شديدتري قرار دارد چون جتهاي هوا( اكسيژن) در محل ورود به كوره ناخالصيهاي آهن را بشدت اكسيده كرده و درجه حرارت آن نواحي را خيلي بالا مي برند. كف كنورتورهاي اسيدي معمولاً بيشتر از 50ـ40 بار حرارت دادن را نمي توانند تحمل كنند.

كنورتورهاي قليائي

كنورتورهاي قليائي اهميت بيشتري از نوع اسيدي خود دارند.

اكنون استفاده از كنورتورهاي قليائي اكسيژن با ظرفيت 200ـ60 تن در فولاد سازي بسيار رايج است. تعداد كمي از آنها ظرفيت 300 تن و بالاتر را هم  دارند. چون دمش اكسيژن از كف، نواحي اطراف جتها را خيلي زود از بين خواهد برد. اكسيژن را از بالا به مذاب مي دمند. اين فرآيند بنام دمش اكسيژن با لوله( نيزه) معروف است(L.D )

آستر كنورتورهاي قليائي اكسيژن به روشهاي مختلف و از ديرگدازهاي متفاوت ساخته مي شود. توليد فولاد در كنورتورها با سرعت خيلي زيادي انجام مي شود. ده دقيقه پس از شروع دمش اكسيژن، درجه حرارت فولاد به حدود C ْ1570 ميرسد ولي درجه حرارت واكنش( وقتي كه ناخالصيهاي آهن اكسيد مي شوند) ممكن است تا C ْ2500 هم برسد. سخت ترين شرايط در محلي وجود دارد كه جريان اكسيژن با فلز مذاب تماس مي يابد.

دلايل سايش

دلايل اصلي سايش آستر كنورتورهاي اكسيژن عبارت است از صدمات ناشي از بارگيري قراضه و مواد، دمش، درجه حرارت بالا و اثر سرباره.

عوامل ديگري هم وجود دارند مانند عمل هيدروديناميك جريانهاي سرباره و فولاد و سايش در اثر گازها.

عده اي معتقدند كه از بين رفتن استرهاي دولوميت ـ منيزيت متصل شده توسط قير بيشتر بستگي به درجه حرارت و مقدار اكسيدهاي موجود در سرباره دارد.

اگر مدت زمان دمش اكسيژن كاهش يابد عمر آستر زياد مي شود. بالا رفتن مقدار اكسيد كلسيم در سرباره باعث بالا رفتن قليائيت آن شده و سايش آستر را كم مي كند.

سرعت حل شدن آهك هنگام دميدن اكسيژن ثابت نيست. پيشنهاد شده كه براي بالا بردن سريع غلظت اكسيد كلسيم در سرباره مي توان پس از 6ـ4 دقيقه از شروع دمش، قبل از حل شدن سريع آهك دوباره مقداري سنگ آهك به شارژ اضافه كرد. استفاده از لوله هائي با چندين افشانك براي دمش اكسيژن نيز باعث سايش يكنواخت تر و آرامتر استر مي شود.

با مطالعاتي كه بر روي كنورتورهاي قليائي داراي آستر دولوميتي متصل شده توسط قير انجام شده، اصول كار با اين نوع كنورتور بشرح زير تدوين گرديده است: قبل از استفاده هيچگاه نبايد آستر كوره با آب تماس داشته باشد. فاصله زماني بين دو حرارت دادن كه در آن فاصله، اكسيژن وارد كوره شده و باعث اكسيده شدن قير مي شود بايد حتي الامكان كم مي شود. ريختن مواد اوليه بداخل كوره در درجه حرارتهاي بالا( تا C ْ1550) صدمات جدي به آستر مي زند، چون استحكام فشاري آستر در اين درجه حرارتها فقط دو كيلوگرم بر سانتي متر مربع است. بر اساس همين تحقيقات، عمر آسترها بيشتر به غلظت سيليس، فسفر، آلومينا و اكسيدهاي آهن موجود در سرباره بستگي دارد، چون اين مواد با اكسيد كلسيم و منيزياي موجود در آستر واكنش كرده و توليد تركيباتي با نقطة ذوب پائين مي كنند كه وارد سرباره مي شود.

در آسترهاي دولوميتي متصل شده بوسيله قير سه منطقه مشخص مشاهده مي شود.

• منطقه فلاكس 2)منطقه دي كربوره شده 3) منطقه كربوره شده. ناحيه كربوره شده غني از كك مي باشد و رد ضمن حاوي اكسيدهاي كلسيم و منيزيم همراه با سيليكاتهاي كلسيم( كه بعنوان چسب عمل مي كند) ، آهن فلزي و مواد كربني آمورف است. ممكن است كربن گرافيتي هم وجود داشته باشد. مقاومت كربن و گرافيت در برابر سرباره و فلز مذاب مشهور است. بنابراين در منطقه كربوره شده سرباره اصلاً نمي تواند نفوذ كند و اين ماده از منطقه فلاكس يا سرباره به منطقه دي كربوره شده نفوذ مي كند.

ناحيه فلاكس كه داراي رنگ قهوه اي تيره است حاوي منيزيا،  توام با فاز مايع است. با پيشروي به سمت سطح گرم مقدار فاز ديرگداز كم شده و مقدار فاز مايع ممكن است تا 50% هم برسد.

واكنش هاي بين سرباره و دولوميت و قير خيلي پيچيده مي باشد و كاملاً درك نشده است، ولي متصديان كوره ها اكنون مي دانند كه با كنترل موفقيت آميز اين واكنشها (بوسيله اصلاح تركيب آستر، كنترل سيكل سرباره و غيره) مي توان سايش آستر را كم كرد

مواد ديرگداز در صنايع ريخته گري فولاد

پس از اينكه فولاد ذوب و تصفيه گشته براي تخليه از كوره آماده گرديد، در قالبها و ظروف مختلفي ريخته مي شود. نگهداري و ريخته گري فلز مذاب در درجه حرارتهاي بالا نياز به استفاده از لوازم ديرگداز كاملاً قابل اطمينان مانند پاتيل، توپي، افشانك، غلاف، قالب و لوازم ريخته گري ديگر دارد.

خواص اين ديرگدازها را به آساني نمي توان مشخص كرد. زيرا روش ريخته گري فولاد از يك كارخانه به كارخانه ديگر و از كشوري به كشور ديگر فرق مي كند.

برخي فرآيندها نيازمند مواد داراي نقطه ذوب پايين و يكبار مصرفي هستند در حاليكه در بعضي از فولاد ريزي ها به مواد خيلي مقاوم كه بتوانند مداوم كار كنند نياز دارند. بعضي از مواد ديرگداز با فولادي كه در آن ريخته شده به سرعت واكنش كرده و فوراً توليد سرباره مي كند كه بطرف سطح مذاب صعود مي كند. اين سرباره را مي توان سريعاً جمع آوري نمود و به كيفيت فولاد ضرري نمي رساند.

در ريخته گري مداوم، كه در چند سال اخير پيشرفت زيادي كرده است به بعضي از مواد ديرگداز مانند قالبها(mould tops) و مجراهاي راهنما نيازي نيست ولي در عوض مشكلات ديگري را براي سازندگان ديرگدازها فراهم آورده است.

كاربرد فراوان اكسيژن در فولاد سازي باعث بالا رفتن زياد درجه حرارت فولاد و در نتيجه دماي ريختن گرديده و اين خود وظايف مواد ديرگداز مصرفي در ريخته گري را سنگين تر نموده است.

ريخته گري فولاد در خلاء روش نوين ديگري است كه منجر به تغيير شرايط ريخته گري شده و براي انواع جديد ديرگداز هم از نظر شكل و هم از نظر خواص شيمي فيزيكي تقاضاي جديدي بوجود آورده است.

تمام اين پيشرفتها دست بدست هم داده باعث تحقيقاتي در زمينه دست يافتن به ديرگدازهائي شده اند كه خدمات فوق الذكر را انجام دهند. بطور طبيعي براي يك فولاد ساز كه براي تصفيه محصول خود و دست يابي به خواص مطلوب شيميائي و فيزيكي زحمات زيادي كشيده است، آلودگي بعدي آن با ناخالصي هاي فلزي در اثر تماس با وسايل ديرگداز( كه درمرحله ريخته گري بكار مي رود) امري بسيار نامطلوب خواهد بود. روش هاي نويني جهت مطالعه اثر ديرگدازها بر روي كيفيت فولاد و نقش ديرگداز هاي وسائل ريخته گري در آلودگي مذاب، بوجود آمده است، و هم اكنون وسيعاً بكار مي رود( مانند استفاده از ايزوتوپهاي راديو اكتيو)

قسمت اعظم مواد ديرگداز از وسايل ريخته گري از مواد اوليه آلومينو سيليكاتي مخصوصاً خاكهاي نسوز سيليسي و آلومينائي ساخته مي شود. با مواد ديرگداز قليائي و با تركيبات مركبي مانند مخلوط گرافيت و خاك رس( كه هنوز در صنعت بكار مي روند) تجربياتي صورت گرفته است.

در ريخته گري تحت خلاء كه در آن ممكن است، مكش سرباره بداخل آجر شديد باشد، از آجر كروم ـ منيزيتي بطور موفقيت آميزي استفاده شده است. انواع مخصوص ديرگداز آلومينائي كه در آنها پيوند بين خاك رس و شاموت(grog) شديداً با آلومينا آغشته شده و اين امر تركيب فازي پيوند را نيز تغيير مي دهد، اخيراً مورد توجه زيادي واقع گرديده اند.

آجرهاي پاتيل

ضخامت آسترهاي پاتيل بسته به اندازه پاتيل و نوع فولاد مذاب فرق مي كند ولي تمام آجرهاي پاتيل در يك خاصيت اساسي مشترك هستند.

آنها بايد قادر به جاي دادن فلز مذاب در دل خود باشند. يعني اينكه داراي چگالي زياد و مقاومت شيميائي بالا در مقابل مذاب و سرباره باشند. اما تماس ناگهاني پاتيل با مذابC ْ1600 و بعد سرد شدن آن در هوا پس از تخليه بدين معني است كه آجرهاي پاتيل بايد در مقابل شوك حرارتي مقاوم باشند و اگر اين آجرها خيلي متراكم باشند احتمال پوسته اي شدن وجود خواهد داشت. براي نفوذ ناپذير نمودن پاتيل ها اغلب از آجرهاي منبسط شونده مانند آجر سيليسي يا كيانيتي استفاده مي كنند.

كار آجر پاتيل را نمي توان فقط توسط تعداد دفعات حرارت ديدن آستر آن سنجيد. چون ضخامت آستر و اندازه پاتيل از عوامل مهم و بحراني هستند. معيار مناسب تر براي سنجش مرغوبيت آجرهاي پاتيل عبارت از مقدار عملي سايش( خوردگي)آجر پس از هر بار حرارت ديدن مي باشد.

خوردگي آستر پاتيل هنگامي انجام مي شود كه مذاب و سرباره در داخل پاتيل بماند. معلوم شده است كه مقدار خوردگي از بالا تا پائين آستر پاتيل يكسان نيست بلكه با حركت به سمت پايين، مقدار آن افزايش مي يابد، هر چند وقتي پاتيل گرم است خوردگي در بالاي پاتيل سرعت بيشتري دارد تا پايين آن، بنابراين معمول است كه بخاطر حفظ تناسب بين ميزان خوردگي و ضخامت ديرگدازها ديواره پاتيل را در نقاط مختلف آن با ضخامت هاي متفاوت آجر چيني مي كنند.

سرباره هاي قليائي كوره زيمنس مارتين كه بر روي سطح فلز در پاتيل شناور هستند، ضمن اينكه از سرد شدن و اكسيد شدن مذاب جلوگيري مي كنند، بيشتر از مذاب به آستر پاتيل آسيب مي رسانند. مذاب بمدت 10 تا 30 دقيقه در پاتيل باقي مي ماند، در اين مدت حلقه هاي بالايي آستر كه در تماس با سرباره هستند خورده مي شوند درحاليكه بقيه پاتيل كه با مذاب در تماس است خورده نمي شود.

فرآيندهاي شيميايي

هنگاميكه سرباره هاي قليائي بداخل پاتيل ريخته مي شوند ابتدا خيلي گرم و سيال بوده، قدرت خورندگي زيادي دارند. اولين تماس بين سرباره و پاتيل، منجر به افزايش درصد سيليس در سرباره شده و قليائيت آن كم مي شود. با ادامه عمل ريخته گري، سرباره غليظ( غير روان)شده و تمايل كمتري نسبت به واكنش با آستر اسيدي خواهد داشت. علاوه بر اين با انحلال آجر نسوز در سرباره و در نتيجة واكنشهاي بين سرباره و مذاب در تركيب شيميايي مواد حاصل از عمل اكسيژن زدائي تغييراتي بوجود مي آيد. هر گونه كاهشي در  درصد اكسيد آهن و قليائيت سرباره، واكنش بين سرباره و آستر آجر نسوز را كاهش مي دهد.

اما در بعضي پاتيل ها فرآيند اكسيژن زدايي باعث افزايش درصد اكسيد منگنز در سرباره شده و اين امر موجب افزايش اكتيويته سرباره مي گردد.

فولادهاي آرام(Killed) كه سرباره هاي آنها داراي Mno زياد هستند باعث خوردگي خيلي سريع استر پاتيل مي شوند. هر گونه كاهش در قليائيت سرباره آنرا سيال تر كرده قابليت نفوذ آنرا به آستر زيادتر مي كند. بنابراين تركيب شيميايي و حالت فيزيكي سرباره اي كه به پاتيل ريخته مي شود بايد دقيقاً در حالت توازن باشند.

تشكيل منطقه

خوردگي معمولي آجر نسوز در پاتيل فولاد ريزي در نتيجه تشكيل سه يا چهار منطقه اتفاق مي افتد، كه اين مناطق بترتيب از سطح گرم داخلي تا سطح سرد خارجي قرار گرفته اند. سطح داخلي با لايه اي از سربارة تيره و براق پوشيده مي شود. اين منطقه كه در واقع منطقه اصلي كار را تشكيل مي دهد ضخامتش معمولاً كمتر از يك ميلي متر است، ولي مقدار آن به تركيب شيميايي ديرگدازها و سرباره بستگي دارد. اين منطقه تقريباً از 40% آجر نسوز و 60% سرباره با نقطه ذوبC ْ1220 تشكيل گرديده كه با انحلال آجر نسوز در سرباره بوجود مي آيد. لاية دوم، لايه اي متراكم به ضخامت 10ـ5 ميلي متر و تقريباً غير متمايز از لاية اول مي باشد. ولي معمولاً از لايه اول كمي كمرنگ تر و تخلخل آن كمتر است. اگر پاتيل خيلي سريع خورده شده باشد، آستر خراب شده ممكن است اين منطقه دوم را نداشته باشد. منطقه سوم دوباره تيره رنگ است و تا بخشي از آجر كه سرباره به آن اثر نكرده است ادامه مي يابد.( منطقه چهارم)

آناليز شيميائي آجرهاي پاتيل كه دچار پديدة منطقه بندي شده اند نشان مي دهد كه اثر سرباره محدود به منطقه كار مي باشد.

منطقه دوم اكسيدهائي نظير اكسيد آهن، اكسيد منگنز و منيزيا را از طريق ديفوزيون

دريافت مي دارد ولي بداخل منطقه سوم فقط منيزيا از طريق سرباره قليائي نفوذ مي‌كند. كمرنگ تر بودن منطقه دوم را دليلي بر تشكيل بلورهاي مولايت دانسته اند.

طراحي پاتيل عامل مهمي در عمر پاتيل هاي فولاد ريزي است. نحوة كاربرد آجرها، كيفيت ملاط( تركيب شيميائي ملاط بر اساس نوع آجر نسوز تعيين مي شود) و روش آستر كشي نيز مهم هستند. مثلاً اگر نوع اتصالات در آجر چيني از نوع عمودي باشد آستر خيلي سريعتر از حالتي خورده مي شود كه اتصالات از نوع افقي باشند.

ضخامت لايه سرباره اثر قابل ملاحظه اي بر خوردگي آستر پاتيل دارد.

در بعضي از پاتيل ها آستر يكپارچه به كار مي برند. براي اين كار مخلوط ماسه و خاك رس و يا شاموت و خاك رس را مي كوبند.

خواص ايده آل آجر پاتيل

آجر پاتيلي كه از روش قالب گيري پلاستيكي ساخته مي شود گاهي مقداري حفره هاي داخلي دارد و وقتي فولاد از طريق سطح آجر به آن نفوذ مي كند اين حفره ها منبع خرابي هاي بعدي مي شوند. خواص لايه سطحي آستر پاتيل به محض تماس با سرباره و مذاب تغيير مي كند. بنابراين در ساختن آجرهاي پاتيل واكنشهاي بين آجر و سرباره كه اهميت بسزائي دارد بايد درنظر گرفته شود. لايه اي كه با سرباره آغشته شده معمولاً شيشه اي و چگال( متراكم) مي باشد. اين لايه در مقابل شوك حرارتي، نمي‌تواند مقاومت كند. تقريباً مي توان گفت كه وقتي اين اثرات براي عمر آجر نتايج وخيم تري خواهند داشت كه مقدار شاموت در آجر كمتر و مقدار خاك پلاستيك بيشتر باشد. معلوم شده است آجرهايي كه مواد شاموتي بيشتري داشته و با روش پرس ساخته مي شوند، عمرشان بيشتر از آجرهائي است كه از طريق پلاستيكي شكل داده مي شوند چون كمتر سرباره جذب كرده و فرسايش مواد شاموتي در آنها يكنواخت تر است.

عامل مهم ديگر در ارزيابي خواص مخلوط خاك رس و شاموت براي آجر پاتيل، درجه حرارت پخت شاموت است. بعضي از توليد كنندگان ادعا مي كنند كه از شاموتهاي پخته شده در درجه حرارتهاي پايين تر نسبت به شاموتهائي كه در درجه حرارتهاي بالاتر پخته  مي شوند نتايج بهتري بدست آورده اند. كيفيت آجر پاتيل در كيفيت فولاد حاصله بيشترين سهم را دارد چون ناخالصيهاي غير فلزي از طريق سطح اين آجرها به مذاب فولاد وارد مي شوند. پس آجرها مي توانند منبع بزرگ اتلاف فولاد در كارخانه هاي فولاد ريزي باشد. بنابراين روش هاي بهبود آجر پاتيل چه توسط تكميل تكنيك هاي موجود با حفظ مواد موجود و چه با كاربرد مواد جديد، ارزش زيادي دارند.

براي پاتيل ها سيليس بهتر است يا آلومينا؟

در اين مورد كه چه تركيب شيميائي براي ديرگدازهاي پاتيل مناسب است بحثهاي زيادي وجود دارد. در انگلستان، آمريكا و ديگر كشورهاي غربي، پاتيل هاي فولاد‌ريزي، همانگونه كه در بالا ذكر شد، به مقياس وسيعي از خام نسوز و ديگر ديرگدازهاي سيليسي ساخته مي شود و طبق تحقيقات انجام شده هيچ دليلي وجود ندارد كه نشان دهد بايد بجاي آن از مواد آلوميناي بالا استفاده كرد. از طرف ديگر در شوروي براي پاتيل ها از آستر آلوميناي بالا استفاده مي شود و آنها در اين مورد نياز به تقليد از غرب حس نمي كنند. بنابراين صنايع شوروي مرتب در حال افزايش توليد آجرهاي ويژه آلوميناي بالا و ساير آجرهاي آلومينائي براي آستر پاتيل ها هستند.

براي بهبود ديرگدازهاي آلومينو سيليكاتي در جهت افزايش درصد آلومينا كاهش تخلخل ظاهري آنها كوششيهايي بعمل آمده است. بررسي اصول نظري رفتار مخلوط ديرگدازها و سرباره ها نشان مي دهد كه ديرگدازهاي نيمه اسيدي( سيليسي) چندان مزيتي ب خاك نسوز ندارند. اگر در اين مخلوط درصد آلومينا به 40ـ25% برسد تغيير زيادي در ديرگدازي پيش نمي آيد. طبق بعضي آزمايشها اگر مخلوطي داراي 40% سرباره باشد فقط محصولاتي با 55% آلومينا باعث مقداري افزايش در ديرگدازي خواهند شد( نسبت به سيليس) و اگر مخلوط 50% سرباره داشته باشد، محصولاتي كه 60% آلومينا دارند چنين خاصيتي خواهند داشت. آزمايشهاي مكرر با آجرهاي پاتيل كه داراي مقادير آلوميناي ذكر شده در بالا بوده اند نشان داده است كه اين نوع آجرها خيلي مقاوم هستند و ضمن فولاد ريزي خيلي آهسته فرسوده مي شوند ولي در طول عمر موثر پاتيلي كه با اين آجر ساخته شده است افزايش قابل توجهي ديده نشده است.

اگر تركيب خام آجرهايAl₂O₃ 70ـ 57% حاوي آلوميناي تجارتي باشد سرباره به اين آجرها چسبيده و در نتيجه باعث افزايش ضخامت آستر پاتيل مي شود. طبق تحقيقاتي كه در اين زمينه انجام شده است، علت چسبيدن سرباره به آجر، وجود فاز كوراندوم آزاد در ساختمان آجر تشخيص داده شده است. وقتي اين فاز با سرباره قليائي كوره زيمنس مارتين وارد واكنش مي شود، يك ديرگداز اسپينلي پيچيده بسيار ديرگداز در سطح تماس تشكيل مي شود.

طبق نظرية كارشناسان آستر پاتيل هايي كه از آجر آلوميناي بالا ساخته مي شوند در صورتي مي توانند بسيار مقاوم باشند كه فاز بلوري اصلي در آجر، مولايت باشد و نه كوراندوم/ براي اينكار مي توان از كيانيت يا همچنين از مخلوط كائولينيت و آلوميناي آبدار استفاده كرد( براي ساخت آجر). نتيجه مي شود كه در آجر پاتيل، تركيب فازي مهمتر از درصد آلومينا است. اين نتيجه خيلي مهم است و مي تواند تا حدودي از گسترش كاربرد آجرهاي گرانقيمت آلوميناي بالا براي آستر پاتيل ها جلوگيري كند.

در ديرگدازهاي آلومينو سيليكاتي مانند ساير ديرگدازها، ضعيف ترين قسمت آستر، پيوند بين دانه هاي شاموت مي باشد. براي رفع اين نقيصه كوششهاي زيادي بعمل آمده است كه يكي از نتايج آن ابداع روشي است كه در آن آلوميناي كلسيته شده به ماده اوليه آجر و يا حتي به تركيب چسب آن مي افزايند. آزمايشهاي مقاومت در برابر سرباره در مورد آجر ساخته شده از شاموت معمولي با چسب آلوميناي بالا، نشان مي دهد كه اگر چسب از آلوميناي دانه ريز و پيش كلسيته شده و رس ساخته شود، آجر حاصله در برابر سرباره مقاومت زيادي خواهد داشت. مناسب ترين درصد آلومينا در چسب 60ـ55% است و درصد آلومينا دركل تركيب بايد حدود 48ـ46% باشد. درصد آلومينا اگر از اين مقدار بيشتر باشد، ديگر مقاومت در برابر سرباره را افزايش نمي دهد. افزايشي كه در مقاومت آجر آلوميناي 55% در تماس با سرباره مشاهده شده است در اثر واكنش بين سرباره و فاز كوراندوم موجود در چسب( ماده چسبانندة دانه ها) آجر ديرگداز مي باشد.

اگر درصد آلومينا 45% باشد، فاز بلوري اصلي فاز مولايت خواهد بود. نتيجه گيريهاي كلي كه در اين زمينه بدست آمده است در تكميل روش ساخت آجرهاي بهتر براي پاتيل ها بكار رفته است. ويژگي اصلي اين روش عبارت از اين است كه مواد اضافه شونده دانه ريزي را كه از ساييدن توام خاك رس و شاموت آلوميناي بالا بدست مي آيد در مواد سازندة چسب مخلوط كنند. در اين روش مناسبترين درصد آلومينا در مخلوط 62ـ55% مي باشد.

طبق آزمايشهاي انجام شده مزيت آجري كه با چسب آلوميناي بالا ساخته مي شود بقرار زير مي باشد: تخلخل ريز در چسب كه حداكثر اندازة حفره ه 004/0 ـ002/0 ميلي متر است و همچنين وجود تركهاي مويي بين دانه هاي شاموت و چسب. اين خاصيت ظاهراً عامل مطلوبي در بهبود مقاومت در برابر شوك حرارتي است. آجري كه 10% تخلخل ظاهري دارد با 11 سيكل حرارتي و آجري كه 2/16% تخلخل دارد با 23ـ19 سيكل حرارتي مي شكند.

آجرهاي پاتيل ساخته شده از كربن و خاك رس

ساختن آستر پاتيل با افزودن مواد كربن دار مانند گرافيت به خاك رس چندين سال است كه بصورت عملي در آمده است. بهترين درصد گرافيت حدود 30% است كه به نوع فولادي كه ريخته مي شود بستگي دارد. برخي محققان بر اساس يك سري كار تحقيقاتي خاطر نشان مي سازند كه مشكل اصلي در بكار بردن آجرهاي Plumbago ( گرافيت ـ رسي) ، عبارت از يافتن سيمان مناسب براي اتصال اين آجرها است.

همچنين متذكر شده اند كه علت زياد بودن مقاومت( آجرهاي Plumbago )، چه از نظر فيزيكي و چه از نظر شيميائي، ناشناخته است. تحقيقاتي هم در زمينة ارتباط، بين مقاومت در برابر سرباره و درصد گرافيت اين محصولات انجام شده است. تحقيقات بعدي تاييد كرده است كه مشكل تهيه يك ملاط خوب هنوز پابرجاست. با استفاده از پودر فرو سيليس تجربياتي بعمل آمده است كه با اين كار فرسايش اتصالات كاهش مي يابد ولي حتي چنين پاتيلي پس از 12 سيكل حرارتي از بين مي رود چون اتصالات عمودي در آستر فرسوده مي شود. از معايب مهم آجر پاتيل خاك رس ـ گرافيت هدايت حرارتي زياد آنست كه بعلت وجود گرافيت است، اين پديده روي سرعت سرد شدن فولاد داخل پاتيل تاثير مي گذارد. براي استفاده خوب از گرافيت در پاتيل مي توان درصد آنرا به 15 ـ 10 % كاهش داد تا هدايت حرارتي آستر كم شود.

نوع ديگر آجر پاتيلي كه از تركيب كربن ـ خاك رس ساخته مي شود آجر نسوز قير اندود شده است. روش كار چنين است كه ابتدا آجر نسوز را در قير فرو برده و سپس در C ْ850ـ800 مي پزند، كه در نتيجه كك از طريق خلل و فرج به آجر نفوذ مي كند و بسته به نفوذ قير بداخل آجر، تخلخل را تا 25% كاهش مي دهد. پاتيل هايي كه با آجر قير اندود شده آستر كشي مي شوند تا 25 بار ذوب( يا 25 سيكل حرارتي) كار مي كنند در حاليكه آجرهاي قيراندود شده تا 12 بار ذوب كار مي كند.

ديرگدازهاي ديگري كه در صنايع ريخته گري مصرف مي شوند

همانگونه كه قبلاً ذكر شد. در ريخته گري مداوم فولاد استفاده از بعضي از اجزاء ديرگدازي كه قبلاً شرح داده شد لازم نيست. ولي مجراي بار ريز(run off charnel) همچنين طراحي و توليد ناودان پاتيل و وسائل جنبي ديگر همچنان داراي اهميت خواهند بود. مذاب از كوره ذوب فولاد( مانند كنورتور) توسط مجراي بارريز به پاتيل ريخته مي شود. كف و ديواره هاي مجراي بار ريز را معمولاً با آجر نسوز استاندارد آستر كشي مي كنند. سريعترين واكنش خوردگي در قسمت هاي تحتاني ديواره جانبي( نزديك كف) اتفاق مي افتد چون در آنجا سرباره و مذاب سريعتر جريان دارد. بعضي اوقات آستر آجر نسوز را با مخلوطي از خاك رس ـ گرافيت و شاموت مي پوشانند، كه براي چسباندن آن از آب شيشه بعنوان چسب موقت استفاده  مي شود.

مواد ديرگداز خام ( نپخته) در صنايع ريخته گري

اخيراً براي ساختن آستر پاتيل و آستر مجراي بار ريز و ديگر وسائل ريختن فولاد،

سعي شده است بجاي آجر پخته شده از مواد قابل ريخته گري و كوبيدني يا آجر نسوز معمولي كه روي آنرا با مادة ديرگداز پوشش داده اند استفاده شود. در اين روش نيازي به آجرچين ماهر نيست و براحتي مكانيزه مي شود. ساختمان فيزيكي لايه هاي كوبيده شده يا پوشش داده شده، مخصوصاً در رابطه با نفوذ سرباره و مذاب به آستر از اهميت ويژه اي برخوردارند. سرباره و مذاب در موادي كه تخلخل درشت دارند سريعتر نفوذ مي كنند. از آنجائيكه ضمن كلسينه شدن، عمليات حرارتي يا پختن در كوره است كه خلل و فرج ريز در ساختمان بوجود مي آيد، آسترهائي كه در محل ريخته گري مي شوند با ايجاد تعداد زيادي حفره هاي ريز مي توانند نسبت به آجرهاي معمولي نتايج بهتري داشته باشند.

ريخته گري پيوسته فولاد

با پيشرفت ريخته گري پيوسته فولاد احتمالاً كاربرد كوره جهنم* و ديگر ساختمانهاي كه به مقدار زيادي مواد ديرگداز احتياج دارند حذف خواهد شد. هر چند براي ساخت وسائل مورد نياز ريخته گري فولاد مانند افشانكهاي تغار كه بايد دوام زيادي داشته باشند، نياز به ديرگدازهائي كه با كيفيت عالي و ديرگدازي بسيار بالا وجود دارد( مانند زير كونيا) بطور خلاصه در فرايند ريخته گري مداوم فولاد مذاب را از كوره به تغار مي ريزند كه در آنجا سرباره از مذاب جدا مي شود. سپس فولاد در متبلور كننده مسي سرد شده، منجمد مي گردد.

شمش حاصله سپس از بين غلطك هائي عبور كرده و از حالت عمودي به حالت افقي در آمده و سپس بطول مورد نظر بريده مي شود. در اين فرآيند وجود پاتيل ها و تغارهاي ديرگداز ضروري است. براي اين فرآيند پيشرفته فولاد سازي، نبوغ و مهارت متخصص مواد دير گداز در طراحي ديرگدازهاي مناسب، به محك آزمايش در مي آيد.

تغار و مجموعه ديرگدازها بايد زمان طولاني بار ريزي مداوم، مقاومت داشته باشند. مزاياي ريخته گري مدام قابل توجه هستند، در زمان توليد صرفه جويي مي شود و چندين فرآيند مشكل و صرف نيروي انساني از بين مي رود. قراضه فلز ممكن است كم شده و به حدود 5% برسد( بجاي 20ـ15% قراضه كه در ريخته گري معمولي بوجود مي آيد). براي خود كار كردن كامل سيكل توليد فولاد سازي امكان بارزي وجود دارد. همچنين سرمايه گذاري اوليه براي ساخت كارخانه فولاد ريزي پيوسته خيلي كمتر از سرمايه گذاريست كه براي تكنولوژي فولاد ريزي از طريق كوره زيمنس مارتين معمولي انجام مي شود.

ويژگي اصلي شرايط كار آجرهاي پاتيل و توپي در فرآيند ريخته گري پيوسته عبارت از افزايش درجه حرارت فلز و سرباره در اثر نياز به نگاهداري طولاني فلز در پاتيل( بيش از دو ساعت) و كاربرد پاتيل هاي واسطه( كه لازمه فرآيند فوق است) مي باشد.

در زمينه توليد انواع مختلف ديرگدازها براي فولاد ريزي پيوسته هنوز هم پيشرفت ادامه دارد، و تعميم خواص و شرايط مشاهده شده در فولاد ريزي مداوم كار مشكلي است.

 فولاد ريزي در خلاء

يكي از اهداف توليد كنندگان فولاد عبارت از توليد فولاد مرغوب با حداقل درصد هيدروژن، ازت و اكسيژن مي باشد. اين هدف با فرآيند توليد فولاد در خلاء امكان پذير است. اين كار از سه طريق مي تواند انجام شود:

• خارج كردن گاز از فولاد در داخل پاتيل با قرار دادن آن در محفظة خلاء و سپس ريخته گري فولاد مذاب در فشار آتمسفر.
• ريختن مذاب از پاتيلي كه در فشار معمولي قرار دارد به پاتيلي كه در محفظه خلاء قرار دارد.
• گاززدايي ضمن شمش ريزي توسط قرار دادن قالب در محفظه خلاء

وقتي ديرگدازها در فرآيند فولاد ريزي در خلاء بكار مي روند فشار داخل حفره هاي ديرگداز كم شده گازي كه قبلاً داخل اين حفره ها بود خارج مي شود. هنگاميكه فشار با فشار جو مساوي شد ممكن است ذرات سرباره، محصولات اكسيژن زدايي و اكسيدهاي معلق در فولاد و همچنين خود فولاد به داخل ديرگداز نفوذ كند. اين امر بخصوص در مورد تخلخل درشت، تركها و حفره ها در مواد ديرگداز و همچنين اتصالات ملاطي صادق مي باشد. بنابراين ممكن است فرسايش ديرگدازهاي پاتيل يا لوازم ديگر و مخصوصاً لوله توپي ها شديداً افزايش يابد. ضمناً جوشش شديد فولاد هنگام عمليات در خلاء باعث فرسايش شديد ديرگداز در قسمت تماس سرباره و مذاب با آن مي شود. بنابراين بهتر است عمق سرباره به حداقل برسد.

ديرگدازهاي زيادي مانند آلومينو سيليكات، منيزيت ـ كرميت و زير كونياي ذوب و ريخته گري شونده و غيره براي عمليات خلاء همراه با فرآيند فولاد ريزي مداوم بكار مي روند.

كاربرد مواد ديرگداز در صنايع فلزات غير آهني

كمتر از 10 % ديرگدازهاي توليد شده در جهان در كوره هاي توليد فلزات غير آهني مصرف مي شوند. يعني مس، نيكل، روي، قلع، سرب، آلومينيوم، منيزيوم و آلياژهاي آنها. اما واضح است كه انتخاب و كاربرد مواد ديرگداز براي ذوب و تصفيه اين فلزات مهم امري بسيار حساس است و ايجاد كوره ها و تكنيك هاي جديد براي ذوب و تصفيه اين فلزات پيشرفت هاي جديدتري را در تكنولوژي مواد ديرگداز الزام آور مي سازد.

همانند صنعت فولاد سازي، صنعت فلزات غير آهني، بخصوص صنعت ذوب مس نيز كاربرد اكسيژن را افزايش داده است. اين امر خود موجب بالا رفتن درجه حرارت كوره ها شده و نياز به مواد ديرگداز با كيفيت بهتر را افزايش داده است. اكنون ديرگدازهاي آلوميناي بالا جاي ديرگدازهاي خاك نسوز را مي گيرند، و آجرهاي اتصال مستقيم يا اتصال شيميايي بيش از پيش مورد استفاده قرار گرفته اند. بطور مثال، مواد قالب گيري شونده داراي اتصال فسفاتي در برخي از كوره هاي ذوب مواد غير آهني استفاده زيادي پيدا كرده است. و تحقيقات زيادي در مورد شناخت واكنش هاي پيچيده بين فلزات غير آهني و آستر ديرگداز انجام مي گيرد.

انواع كوره ها

در ذوب بسياري از سنگ معدنهاي فلزات غير آهني انواع اصلي كوره هائي كه بكار مي روند عبارت از انواع مختلف كوره هاي دمشي و كوره هاي شعله اي مي باشند. سرب عمدتاً در كوره استوانه اي دمشيblast furnace ذوب مي شود. در صورتيكه مس در كوره شعله اي ذوب مي شود، و ماده ذوب شونده بصورت مات است. كوره هاي ديگري كه بكار مي روند عبارتند از كوره دوار كه بطور مثال براي بدست آوردن جيوه از سنگ معدنهاي سولفيدي بكار مي رود.( كوره waelz داراي طرحي شبيه به كوره دوار پخت سيمان است). نام waelz از كلمه walzen آلماني مشتق شده است كه به معني غلتيدن است و اشاره به غلتيدن بار در كوره دارد كنورترها عبارتند از استوانه هاي فلزي كه با مواد ديرگداز آستر كشي شده اند و براي پر و خالي كردن بار مي توانند روي محوري حركت كنند. ويژگي طراحي كوره و نوع مواد ديرگداز بكار رونده اغلب بستگي به نوع ماده خام اوليه دارد. بنابراين انواع مختلفي از كوره ها در نقاط مختلف جهان بكار مي روند.

ذوب مس

تكنيك هائي كه براي ذوب مس بكار مي رود مي تواند بعنوان مثالي براي توضيح كاربرد مواد ديرگداز براي تصفيه و ذوب ساير مواد فلزي غير آهني محسوب شود براي توليد مس انواع مختلفي از كوره ها بكار مي روند از جمله كوره استوانه اي، كنورترها و كوره شعله اي كه كوره اخير مورد استعمال بيشتري دارد و اين بخاطر توانايي بيشتر آن براي پذيرش كنسانتره هاي فلوتاسيون( مواد تغليظ شده) مي باشد كه در حال حاضر بعنوان مهمترين منبع تهيه مس محسوب مي شوند. ذوب مس در كوره شعله اي مستلزم اين است كه آستر ديرگداز در مقابل اثر خورندگي موادي نظير سرباره، كلر، بخار آب، گاز سولفور اكسيژن و غيره پايدار باشد. آستر سيليسي آجري است كه بسياري از اين خواص را دارد. اما امروزه منيزيت در بسياري از سقف ها بكار مي رود. در ديواره هاي كوره شعله اي عمدتاً از آجرهاي كرم ـ منيزيتي و در قسمتهاي خارجي كه سردتر هستند از آجرهاي سيليسي استفاده مي كنند. كف كوره(hearth) اغلب از منيزيت ساخته مي شود اما در برخي از كوره ها از ماده كوبيدني ( نوع پودر كوارتزيتي) و يا از بلوك هاي سيليسي استفاده مي شود.

ذوب مس در كوره شعله اي، شامل حرارت دادن ماده اوليه در محيط اكسيد كننده و درجه حرارت حدود C ْ1550 مي باشد. ماده اوليه از كنسانتره هاي خام يا تشويه شده بهمراه مواد روانساز( سرباره ساز)تشكيل مي شود. اين ماده شامل سولفيدها، اكسيدها، سولفات ها و كربنات ها است. در نتيجه براي انجام واكنش هاي پيچيده بين بار كوره و مواد ديرگداز، فرصت و امكان زيادي وجود دارد. بسياري از واكنش ها دقيقاً مورد بررسي قرار رفته اند. اما محققان شروع به درك اهميت موضوع كرده اند. بطور مثال Mcpherson (1969) تغييرات خواص و ساختمان ديرگدازهاي كرم منيزيت را مورد مطالعه قرار داده است.

موضوع تحقيق نحوه و دليل تشكيل سولفات منيزيوم در كوره ها و كنورتورها است. بنظر او MgSO₄ كه از واكنش بين پريكلاس و دي اكسيد سولفور و اكسيژن نفوذ كرده بداخل آجر تشكيل مي شود، مي تواند باعث ترك خوردن آجرها شود. دلايلي وجود دارد كه حاكي از اين است كه آجر اتصال شيميايي در مقابل تشكيل سولفات منيزيوم مقاوم تر از آجر معمولي پخته شده است. زيرا داراي قابليت عبور گاز كمتري است.

در گذشته كوششهائي نيز در مورد آناليز فازهاي تشكيل شده در آجرهاي آلومينائي با ساير ديرگدازها پس از كاربرد در كوره هاي ذوب مس انجام شده است، و براي تعيين مقدار الوميناتهاي مس به روش خاصي دست نيافته است. اخيراً روشي براي آناليز آجرهاي آلوميناي بالا پس از كاربرد در كوره ذوب مس كشف شده كه از اين روش مي توان مقدار آلوميناتهاي مس، مولايت، كوراندوم و شيشه را تعيين كرد.

محصولات حاصل از ذوب از مات ها و سرباره تشكيل مي شود. ماتهاي مس عبارت از مخلوط ها يا آلياژهاي سولفيدي آهم و مس هستند و همچنين حاوي منيزيت، فلزات آزاد و ذرات سرباره است. واكنش را مي توان بصورت زير نوشت :

آجرهاي سقف سيليسي يك كوره شعله اي ذوب مس پس از خراب شدن اگر مورد بررسي قرار گيرد نشان مي دهد كه از چند منطقه يا Zone تشكيل شده اند: منطقه بدون تغيير. منطقه انتقالي، و منطقه سطح گرم يا سطح كار. منطقه انتقالي حاوي درصد نسبتاً بالايي از فاز شيشه اي و مقاديري ولاستونيتCaO,SiO₂  و فاياليت است.

منطقه سطح گرم حاوي ذرات كريستوباليت، تري ديميت و كوارتز همراه با شيشه حاوي آهن و ماگنتيت و مينرالهاي پيچيده تر مي باشد. تركيب فازي و شيميايي اين مناطق بستگي به نوع مواد اوليه ذوب شده دارند. در سقف هاي كرم ـ منيزيت نيز مناطق مختلف تشكيل مي شود. سطح گرم بطور مثال، از ساختمان اسپينلي متراكم كه توسط سيماني از جنس سيليكاتي( مانند فورستريتMg₂SiO₄ و مونتي سيليتCaMg SiO₄ ) بهم پيوسته است تشكيل مي شود. موادي چون زينليت و كوپريت نيز مي توانند وجود داشته باشند.

منيزيت ـ كرميت پخته نشده امروز بعنوان سقف كوره هاي ذوب مس بكار مي رود. كوره هاي استوانه اي ذوب مس بوسيله آجرهاي خاك نسوز آستر كشي مي شوند. اين آجرها بايد متراكم و در مقابل سايش بسيار مقاوم باشد.

در شوروي كنورترهاي مس كه از هواي غني از اكسيژن براي دمش استفاده مي كنند، (و در نتيجه درجه حرارت بالاتري دارند)داراي آستر منيزيا اسپينلMgO.Al₂O₃ هستند. ثابت شده است كه آجرهاي كرم ـ منيزيتي و منيزيت كرميتي معمولي در اين شرايط ناپايدار هستند.

كاربرد ديرگدازها در كنورترهاي مس

عواملي كه بر آستر كنورترهاي مس اثر مي كنند. عبارتند از مس، اكسيد مس، و سرباره ها. درجه حرارت در سطح كار از C ْ1200 الي C ْ1500 تغيير مي كنند. ساختماني منطقه اي در اثر ورود سيليس، اكسيدفريك و اكسيد مس بداخل آجر بوجود مي آيد.

تغييرات اساسي منيرالوژيكي كه هنگام كاربرد ديرگدازهاي منيزيت در كنورترهاي مس بوجود مي آيد توسط محققان زيادي مورد تحقيق قرار گرفته است. مخرب ترين عامل فاياليت است كه از اكسيداسيون و سرباره سازي سولفيدهاي آهن بوجود مي آيد. به دنبال آن در اثر واكنش پريكلاس موجود در آجر با سرباره، تركيبات با نقطه ذوب كمتر از نوع اوليوين بوجود مي آيند( اوليوينMgFe)₂SiO₄ ) تركيبات مس موجود در مذاب خرابي و انهدام ديرگدازها را تسريع مي كنند. يكي از اثرات منفي تركيبات مس كه داراي اهميت ويژه اي است، بصورت تشديد تبديل پريكلاس به فورستريت ظاهر مي شود. هنگاميكه ديرگدازهاي كرم در كنورترهاي مس بكار مي روند مس تركيباتي از نوع Cu₂O,Cr₂O₃ بوجود مي آورد. كه باعث ترك خوردگي آستر مي شود. شكل زير نشان مي دهد كه مس چگونه به تشكيل فورستريت در آسترهاي منيزيتي كمك مي كند.

هنگاميكه آسترهاي منيزيت ـ كرميت در كوره هاي مس بكار مي رود بنظر مي آيد كه اكسيدهاي مس با پريكلاس و اتصال اوليويني آجرها واكنش شيميايي كرده و محلولهاي جامد تشكيل مي دهد، و اسپينل كرم با اكسيدهاي مس تركيبات جديدي از نوع اسپينل مانندCu₂O.Cr₂O₃ و Cu₂O.Fe₂O₃ بوجود مي آورد. بنظر مي رسد كه موادي كه در درجه حرارتهاي پايين تر ذوب مي شوند به مناطق سرد آجر مهاجرت كرده و باعث ترك خوردن و پوسته اي شدن آجرهاي قليائي مي شوند.

كوره هاي الكتريكي

اين كوره ها هم براي توليد مس بكار مي روند و مواد مختلفي براي آستر آنها آزمايش شده است. مثلاً كف كوره هاي القايي فركانس پايين مي توانند بوسيله مواد كوبيدني از نوع پودر كوارتز ساخته شود. اين پودر كوارتز حاوي بوراكس و بوريك اسيد هستند كه بعنوان كاني ساز عمل كرده و همچنين باعث ايجاد يك پارچگي و استحكام در آستر مي شوند. آسترها معمولاً در معرض جريان مس مذاب درجه حرارت C ْ1400ـC ْ1300 يا بالاتر و سرعت زياد هستند. و شرايط كار چنان سخت است كه عمر آستر معمولاً 3ـ1 ماه بيشتر نيست.

اخيراً مواد كوبيدني نوع آلوميناي بالا براي آستر كشي كوره هاي القايي ذوب مس استفاده شده است. اين مواد داراي انقباض بسيار كم بوده و از شاموت آلومينائي دانه درشت( با %70 ـ 60 آلومينا و مواد ريز آلومينا رسي) ساخته مي شوند.

اين شاموت آلومينائي بوسيله كلسينه كردن مواد آلومينائي ريز با خاك چيني(به نسبت 40:60 ) در C ْ1640ـ C ْ1620 بدست مي آيد. در ماده اي كه بسيار جديدتر است از اتصال فسفاتي استفاده شده است. تركيبات حاصله( كه حاوي فسفريك اسيد هستند) تخلخل كمتري دارند و قابليت نفوذ آنها در مقابل گاز كمتر است و از نظر شيميائي پايدارتر از آسترهائي هستند كه داراي اسيد فسفريك نيستند. آلومينا با اسيد تركيب شده و توليد فسفاتهاي آلومينيم مي كند. اين مواد تا دو سال در كوره هاي القايي ذوب مس كار كرده اند.

ذوب نيكل

توليد نيكل معمولاً به كمك دو نوع كوره اصلي انجام مي گيرد، كوره شعله اي  و كنورتر. استخراج نيكل ممكن است شامل ذوب كنسانتره( مادشده تغليظ شده) زينتر شده در كوره استوانه اي و سپس ذوب مات بدست‌ آمده در كنورتر باشد. بسته به نوع ماه اوليه روشهاي مختلفي بكار مي رود.

سرباره هاي نيكل معمولاً داراي درصد بالائي از منيزيا( تا 15%) هستند و در نتيجه براي ذوب اين سرباره ها در كوره هاي استوانه اي احتياج به درجه حرارتهاي بالا است. آجرهاي خاك نسوز از انواع مختلف در كوره هاي استوانه اي ذوب نيكل مورد استفاده قرار گرفته اند.

شرايط كار در ذوب كننده هاي نيكل از بسياري جهات شبيه به شرايط ذوب مس است، و در نتيجه كاربرد و مسائل مواد ديرگداز مشابه مي باشد. ديرگدازهائي كه در كوره هاي مس بكار رفته اند براي توليد نيكل نيز مورد استفاده هستند. آستر كوره هاي الكتريكي كه براي ذوب سنگ معدنهاي نيكل ـ مس مورد استفاده قرار مي گيرند( همچنين براي الگو مره ها و كنسانتره هاي اين مواد) از جنس خاك نسوز، منيزيت و منيزيت ـ كرميت هستند.

تبديل مات نيكل بروش بسمر در درجه حرارتهاي بين C ْ1300ـ C ْ1200 انجام مي شود( در كنورتر) و استر بكار رفته معمولاً از نوع ديرگداز كرم ـ منيزيتي است. آجر منيزيا ـ اسپينل نيز امتحان شده است. مهمترين علت انهدام آجرها پوسته اي شدن، سايش و خورده شدن توسط سرباره مي باشد.

در آستر مناطقي بوجود مي آيد، منطقه انتقالي از كرميت و پريكلاس تشكيل شده و منطقه گرم كه در تماس با فلز است از اين دو مينرال باضافه اوليوين و ذرات فلزي تشكيل مي شود. حضور اوليوين در اين شرايط حاكي از اين امر است كه اين ماده در اثر واكنش بين سرباره هاي فاياليتي و منيزيا در درجه حرارتهائي نظير C ْ1300 تشكيل شده است. 

ذوب روي

روي در شرايطي ذوب مي شود كه مواد ديرگداز شرايط بسيار سخت و طاقت فرسائي

را تحمل مي كنند. اكسيد روي به كمك كربن احيا مي شود و چون واكنش شديداً گرماگير است:

لازم است كه در كوره  در درجه حرارتهاي بالا تا C ْ1300 در يك سيكل بسته حرارت داده شود( براي جلوگيري از اكسيداسيون روي بدست آمده). فرآيند در درجه حرارت C ْ960 آغاز مي شود و درC ْ1200-1100 شدت مي گيرد.

مواد دير گدازي كه در دستگاه تقطير روي Retort  بكار مي روند، بايد در مقابل بخارات خورنده روي مقاوم بوده و داراي قابليت عبور گاز كم باشند و مقاومت مكانيكي آنها بالا باشد. معمولاً خرابي دستگاه تقطير در اثر واكنش شيميايي سرباره و اكسيد روي با آستر مي باشد. مثلاً اكسيد روي در اثر واكنش يا شاموت تشكيل  ميدهد كه داراي نقطه ذوب پايين است و ديواره دستگاه تقطير را مي‌خورد.

آتمسفر داخل دستگاه تقطير روي احياء كننده است و از اكسيد كربن و بخارات روي تشكيل مي شود.

آجر سيليسي كه در كوره ذوب روي بكار مي رود( مثلاً در سقف ديواره هاي جدا كننده و غيره) از اكسيدهاي آهن. آلومينيم و روي اشباع مي شود و اين امر باعث پائين آمدن ديرگدازي تحت فشار اين آجرها مي شود. بخصوص در محلهايي كه سرباره با آجر در تماس است. در مناطق نزديك لوله هاي گاز مواد ديرگداز در معرض شوك حرارتي شديد قرار مي گيرند( از C ْ900 به C ْ1400) و اگر آجرها سيليسي باشند، در اثر تغيير شكل و نوع كريستال( از كوارتز به كريستوباليت) تغيير حجمي زيادي حاصل مي شود. تري ديميت نيز ممكن است تشكيل شود و باعث تغيير حجمي بيشتري شود. در نتيجه ديرگدازهاي سيليسي در اين محل زياد دوام نمي آورند. در بعضي از كوره ها كاربيد سيليسيم بكار مي رود و هدايت حرارتي زياد آن و مقاومت آن در برابر پوسته اي شدن، باعث طول عمر آن( نسبت به سيليس) مي شود.

ديرگدازهاي منيزيتي در ساخت كوره هاي اگزوترميك ذوب روي بكار مي روند. اين كوره ها با 60% اگلومره روي و كك و سنگ آهك شارژ مي شوند. ديرگدازهاي ديگري كه بكار مي روند عبارتند از خاك نسوز، منيزيا ـ اسپينل و كرم ـ منيزيت و سيليسي براي سقف بكار مي رود.

فرآيند ولز(Waelz)

براي آستر كشي لايه خارجي كورة دوار تقطير روي از آجرهاي خاك نسوز استفاده مي‌شود و در لاية داخلي از آجرهاي كرم ـ منيزيت يا ساير آجرهاي قليائي استفاده مي‌گردد. اين اساس فرآيند ولز است كه براي توليد سرب، قلع و آنتيموان نيز بكار مي‌رود. فرآيندي كه در انگليس بكار مي رود اساساً عبارت از تغذيه مواد از طرف سرد يك لوله مايل است كه داراي آستر ديرگداز مي باشد و اين لوله در سر ديگر گرم مي‌شود و ماده تكليس شده در نزديكي انتهاي گرم براي ادامه پروسس خالي مي شود.

فرايند ولز هنگاميكه براي توليد روي بكار مي رود، محصولي بدست نمي دهد كه داراي كيفيت خوبي بوده و براي فروش متناسب باشد و احتياج به ادامه عمليات دارد.

يكي از اشكالاتي كه كوره هاي لوله اي دوار دارند( مانند ولز و كوره دوار سيمان) تشكيل لايه اي از مواد بر روي جداره كوره است. اين لايه ها در صورت تشكيل ديگر به آساني كنده نمي شوند. و براي كندن آنها بايد توليد را متوقف نمود. براي جلوگيري از اين امر بايد درجه حرارت كوره را كنترل كرد و همينطور جريان مواد و تركيب آنرا و داخل كوره را دايماً مورد بررسي قرار داد. احتمال دارد كه نوع آستر بكار رفته در كوره هاي ولز، در تشكيل لايه ها موثر باشد.

آجرهاي كرم ـ منيزيت كه در كوره هاي روي ولز بكار مي روند از طريق نفوذ مواد مذاب به داخل آجر از سيليس و اكسيد آهن اشباع مي شوند. جذب اكسيد آهن ممكن است باعث تركيدن دانه هاي كرميت و پوسته پوسته شدن آجرها شود. انواع ديگر آجرهاي قليايي مانند پريكلاس ـ اسپينل، اكنون جاي آجرهاي كرم ـ منيزيت را در برخي از كشورها براي ساخت كوره هاي ولز مي گيرند.

توليد قلع

كوره شعله اي بخش اصلي ذوب قلع است: فرآيندي كه ممكن است همراه با توليد سيليكاتهاي قلع يا استاتهاي كلسيم باشد( بسته به اينكه مواد روان ساز اسيدي يا قليائي بكار رود). اين تركيبات بخشي از سرباره را تشكيل مي دهند كه اغلب براي استخراج قلع بايد تحت عمليات مجدد قرار گيرد. از نظر تكنولوژي مواد دير گداز آنچه كه اهميت دارد عبارت است از (1) احياء كنسانتره به كمك زغال، (2) بازيابي قلع از سرباره ها (3) تصفيه قلع خالص.

كوره بلند و كوره هاي الكتريكي نيز براي ذوب قلع بكار مي روند. در كورة اخير براي كف و ديوارهاي اطراف تا خط سرباره، آجر كربني بكار مي رود و براي سقف آجر سيليسي. كوره هاي شعله اي داراي كفي از جنس آجر نسوز هستند كه بعنوان زير بنا بكار مي رود و بر روي آن آجرهاي ديرگداز منيزيتي و پودر كوبيدني منيزيتي بكار مي روند. كوره هاي بلند بندرت براي ذوب قلع بكار مي روند و در صورت استعمال بسيار كوچك هستند. ديرگدازهائي كه بكار مي روند براي گلوگاه و شافت از جنس خاك نسوز و كف و بوته از جنس منيزيت هستند. آتمسفر احياء كننده است و درجه حرارت ممكن است تا C ْ1200 برسد.

توليد سرب

كوره هاي بلند شعله اي و غيره براي توليد سرب بكار مي روند ولي احتمالاً كوره بلند از نظر ميزان توليد مهمترين كوره است.

بدنه كوره بلند با آجرهاي آلومينو سيليكاتي خاك نسوز آستر كشي مي شود، بوته بصورت كوبيدني از ماده رسي ـ شاموتي و يا گاهي از منيزيت نيز ساخته مي شود. اكسيد سرب موجود در شارژ بكمك اكسيد كربن احيا مي شود كه خود اكسيد كربن در اثر سوخت زغال در هوا بدست مي آيد. همانند حالت ذوب فلز آهن، براي تسريع عمل احيا از جريان هوائي استفاده مي شود كه مقداري اكسيژن دارد. ( از نظر اكسيژن غني تر است). در كوره بلند ذوب سرب، درجه حرارت از C ْ200 يا C ْ1200 (در ناحيه مشعل ها ) تغيير مي كند.

در هنگام تبديل و تشكيل سرب كف هائي بدست مي آيند كه حاوي روي و فلزات نجيب( گرانقيمت) است. دستگاه تقطير گرافيتي براي تهيه روي از طريق تقطير بكار مي روند.( C ْ1200)

توليد آلومينيم

در بسياري از كشورهاي توليد كننده آلومينيم، بوكسيت و ساير مينرالهاي آلوميناي بالا در C ْ600 – C ْ550  تكليس مي شوند و توليد يك ماده بدون آب مي كنند كه تحت فشار در سود گرم حل مي شود. اين محلول پس از جدا كردن اكسيد آهن و ساير ناخالصي ها، بوسيلة آلوميناي آبدار كشت شده( بعنوان عامل جوانه زا) و آلومينا از آن رسوب مي كند. كه آلوميناي بدست آمده در كوره دوار در C ْ1150 تكليس مي شود.

كوره هاي دوار به كمك ديرگدازهاي آلومينو سيليكاتي مانند آجر خاك نسوز، با42% آلومينا و يا آلوميناي بالا(  ) مانند مولايتي، سيليمانيتي و غيره آستر كشي مي شوند. استرها بايد شديداً در برابر سايش مقاوم باشند زيرا سنگ معدنهاي بوكسيت و ساير سنگ معدنهاي آلومينائي بسيار سخت بوده و شديداً باعث سائيدگي مي شوند.

فرآيند ديگري كه در توليد آلومينيم بكار مي رود شامل كلسينه كردن بوكسيت به كمك كربنات سديم و آهك است كه محصولي زينتر شده توليد مي كند كه بطور عمده از آلومينات سديم تشكيل مي شود. درجه حرارت ماده تقريباً C ْ1250 و درجه حرارت گازهاي كوره C ْ1650  است . اثر سرباره و سايش مهمترين دليل خورده شدن آسترها مي باشد.

آلومينيم عمدتاً از طريق الكتروليز نمك هاي مذاب يعني مخلوط آلومينا و كريوليت تهيه مي شوند. آستر كف اين دستگاههاي الكتروليز كننده از چند رديف آجر خاك نسوز و يك ماده كوبيدني كربني و سپس 4ـ3 لايه از بلوك هاي كربني ساخته مي شوند. ديواره هاي الكتروليز كننده ها با ورقه هاي كربني آستركشي مي شود كه پشت آن آجرهاي عايق خاك نسوز يا خاك چيني قرار مي گيرد. عمر الكتروليز كننده ها( كه معمولاً تا سه سال طول مي كشد) به نوع بوته و مرغوبيت آن بستگي دارد كه بايد در برابر فشار آلومينيم مذاب و اثر مخرب شيميائي اين مايعات شديداً خورنده مقاومت كنند. اكنون منيزيت براي ساخت ديواره ها استفاده مي شود.

كوره هاي دواري كه براي زينتر بوكسيت در درجه حرارتهاي C ْ1400 – C ْ1300 بكار مي روند( براي توليد آلوميناي مصرفي صنعت تهيه فلز آلومينيم و مصرفي در صنايع سراميك ) داراي آستر آجرهاي خاك نسوز هستند. مصرف ديرگدازها 3/6 ـ 2 كيلو آجر براي هر تن از فلز آلومينيم است و آسترها فقط 6ـ4 ماه دوام مي آورند.

بوكسيت زينتر شده( كه ممكن است حاوي آلومينات سديم، فريت سديم، تنارديت. دي كلسيم سيليكات  و ساير تركيبات پيچيده باشد)، داراي مقادير زيادي سيليس است. آستر كوره دوار مي تواند در اثر عدم انطباق جنس آستر با تركيب شيميايي ماده اي كه مي خواهد زينتر شود كاملاً منهدم گردد. يك ساختمان منطقه اي بوجود مي آيد كه مهمترين اجزاء منطقه واكنش عبارتند از كربن و نفلين(nepheline) و مقادير كمي از هلينت(Helinite).

بنظر مي رسد فعال ترين عامل در اين شرايط سولفات سديم است كه توليد مقدار زيادي كف شيشه اي مي كند و آستر را شديداً مورد حمله قرار مي دهد. كاربرد آجرهاي قليايي براي آستر كوره هاي دوار زينتر بوكسيت مناسب تشخيص داده شده است. آزمايش با آجرهاي كرم ـ منيزيت عمري حدود 2 سال براي آنها پيش بيني مي‌كند.

توليد منيزيوم

منيزيوم از احياء ترميك اكسيد آن و الكتروليز كلريد مذاب تهيه مي شود. توليد منيزيا از آب دريا خود مورد توجه مصرف كنندگان مواد دير گداز است. زيرا اين نوع منيزيا اساس آستر بسياري از كوره ها را تشكيل مي دهد. براي آستر كشي كوره هائي كه در آنها منيزيت و كلريد منيزيوم در درجه حرارت C ْ550 – 500 تشويه مي شوند و همينطور در الكتروليز كننده هاي منيزيوم آجر جنس خام نسوز مصرف مي شوند. ساير انواع ديرگدازها كه در توليد منيزيوم بكار مي روند. شامل خود منيزيوم، كربن و محصولات آلوميناي بالا است.

گزارشي از نگرانيهاي اروپا در زمينه ناتو تكنولوژيكي

• طبق گزارشي كه از طرف پارلمان اروپا انتشار يافت ، اولويت دادن به سرمايه گذاري 2002جولاي 12 بر روي پروژه هاي تحقيقاتي بزرگ ، مي تواند تهديدي براي پژوهشهاي ناتو تكنولوژي در اروپا باشد اين گزارش در پي بحثهايي با هدايت كنندگان پژوهشهاي ناتو تكنولوژي يا دست اندر كاران مديريت پروژه هايي ناتوتكنولوژي تدوين شده است .

افزايش توجه به نو آوريهاي بزرگ در اروپا ، منطبق بر آنچه كه در چارچوب اين گزارش مي افزايد برنامه شش ساله اتحاديه اروپابراي پژوهش پيش بيني شده ، باعث ناكام ماندن گروههاي پژوهشي كوچكتر و سرمايه گذاري اروپايي ، خواهد گرديد .

در اين شرايط ، اين نگراني وجود دارد كه با بزرگ شدن اين پروژه ها ، آزمايشگاههاي كوچك به اين نتيجه برسند كه با افزايش متوسط هزينه اختصاص يافته به پروژه ها ، سرمايه گذاري بر روي پروژه ها نيز دائما اين مشكل عمدتا ناشي از افزايش هزنيه پروژه در چارچوب برنامه شش ساله و تمايل برخي دشوار مي گردد گروه هايي داخلي براي تامين اعتبار پروژه هايي بزرگتر است .

اين گزارش بيان مي دارد كه اختراعات ناتو تكنولوژي فقط در آزمايشگاههاي بزرگ رخ نمي دهند بلكه اين گزارش مي افزايد كه گروههاي دانشگاهي و آزمايشگاهي تحقيقاتي كوچكتر نيز در اين اكتشافات دخيل هستند افزايش حجم همكاري كلان ممكن است برخي از آزمايشگاهها را از عرصه رقابت خارج نمايد طريق اين گزارش ،مقادير كلاني از سرمايه ها ونيز بسياري از امتيازات در اختيار تعداد اندكي از گروههاي پژوهشي كه اقدام به فعاليتهاي بسيار زيادي مي نمايند قرار مي گيرد واين امر عرصه را بر آنهايي كه جزء اين گروهها نيستند ، تنگتر ساخته وبدست آوردن اعتبار مورد نياز براي تكميل تحقيقات را مشكل تر مي سازد .

نگراني ديگري كه دراين گزارش نيز مورد تاكيد قرار گرفته است ، اين است كه گروههاي صنعتي كه اين پروژه هاي بزرگ را رهبري مي كنند . ممكن است از دستاوردهاي بلند مدت به نفع نتايج كوتاه مدت صرف نظر كنند .

نگراني ديگري كه از اين بررسي حاصل مي شود ، عدم اختصاص بودجه براي پژوهشگران جوان اين گزارش مي افزايد كه درچارچوب اتحاديه اروپا هيچ برنامه اي براي آنهايي كه مستعد ناتو تكنولوژي است چنين برنامه اي از اين جهت مي تواند سودمند باشد كه تحقيقات ناتو تكنولوژي را هدايت مي كنند مشخص نشده است پژوهشگران مستعد را تشويق به ماندن در اروپا ادامه روند تحقيقاتشان مي نمايد .

بيشترين نگراني مربوط به كمبود دانشجويان متناسب با اين رشته يا پرسنل فوق دكترا است زيرا در اين بخش مقرراتي توسط اتحاديه اروپا و برخي قراردادهايي دولتي وضع شده است كه مانع از بكارگيري پژوهشگران غير اروپايي در اروپا مي شود .

همچنين عدم علاقه به مشاغل علمي به خاطر كار زياد وحقوق اندك نيز مزيد برعلت است نويسندگان اين گزارش مي گويند ، در اروپا ، بر افزايش منزلت و مزاياي معلمان و كاركنان بخشهاي خدماتي تاكيد مي شود اما هيچ نوع تلاش مشابهي جهت اختصاص امتيازاتي براي فعاليت در محيطهاي دانشگاهي وانجام تحقيقات ، صورت نمي گيرد .

اين گزارش حاكي است كه اروپا از نظر تعداد اثراتي كه درباره ناتو تكنولوژي به چاپ رسانده داراي جايگاه جهاني منحصر بفردي است هر چند در مقايسه جداگانه كشورها ، امريكا در رتبه اول را داشته و پس از آن به ترتيب روسيه ، ژاپن ، آلمان و چين قرار دارند .

بلكه گروههاي  دهند اختراعات ناتو تكنولوژي فقط در آزمايشگاههاي بزرگ رخ نمي دهند دانشگاهي و آزمايشگاهي تحقيقاتي كوچكتر نيز در اين اكتشافات دخيل هستند .

افزايش توجه به نو آوريهاي بزرگ و كاهش توجه به نوآوريهاي كوچك باعث ناكام ماندن  شود  و گروههاي پژوهشي كوچكتر اختصاص بودجه براي پژوهشگران جوان و مستعد ناتو تكنولوژي از نكات ضروري در  ؟ پيشرفت ناتو تكنولوژي است .

دكتراي متناسب با اين رشته بسيار ضروري است ؟ پذيرش دانشجويان يا پرسنل فوق

: http : // www. Nano . org .uk  منبع

ناتو تكنولوژي در انگلستان

اگر ما خواهان بهبود پارتيشيا هويت ، وزير صنايع وبازرگاني انگليس گفت 2002 جولاي22   كارايي اقتصادي گسترش روشهاي مراقبت پزشكي وافزايش توليد هستيم ، بايد فناوريهاي جديدي مانند ناتو تكنولوژي را به خدمت بگيريم .

وي در گزارشي كه توسط گروه مشاوره كاربردهاي ناتو تكنولوژي در مورد تدابير دولت انگلستان در زمينه علوم منتشر شد ابزار داشت كه ناتو تكنولوژي ،همانند فناوري اطلاعات و بيوتكنولوژي عامل تعيين كننده اي در اقتصاد است .

ناتو تكنولوژي، قابليت دستيابي به ابزار آلات پزشكي حساس تر ، نتيجه گيري و سريعتر وروشهاي دقيق تر همچنين اين فناوري براي اينكه بيماران براي ديدن متخصص مجبور به رفت و تشخيص بيماري را فر اهم مي آورد . شناخت كدهاي ژنتيكي بيمار به اين معني است كه  و آ‎مد نباشند ، اجازه تشخيص بيماري از راه دور را خواهد داد مي توان محصولات پزشكي نظير دريچه هاي قلب ، سياهرگها وسرخرگها ،كبد و پوست را از بافتهاي منفرد خود همچنين ناتو تكنولوژي در جستجوي راهي براي ترغيب به رشد ، احياء و ترميم بافتهاي شبكيه شخص ايجاد كرد چشم ، حلزون گوش و پيوند عصب است .

ناتو تكنولوژي روشهاي جديدي را نيز براي توليد اشياء كار آمد تر ، با وزن و مصرف انرژي كمتر فراهم رايانه ها به اندازه يك ساعت مچي كوچك خواهند شد ودر ارتباطات توليد ، مراقبت پزشكي ودر نحوه مي آورد كنترل سيستمهاي مهمي مانند ترافيك يا فرايند هاي صنعتي ، مورد استفاده قرار خواهند گرفت .

ميليون پوند در سال به پژوهش در 30 دولت انگليس تاكنون بودجه اي در حدود  خانم هويت گفت ناتو تكنولوژي اختصاص داده است و مااخيراً مراكز پژوهشي جديدي را در آكسفورد ، كمبريج ، نيوكاسل و شمال در تمام دنيا اما واضح است كه ما بايد براي بهره مندي از ناتو تكنولوژي بيشتر تلاش كنيم غرب احداث كرده ايم دولتها و شركتهاي بين المللي مبالغ هنگفتي را براي ناتو تكنولوژي سرمايه گذاري مي كنند وبا وجود آن كه پايه تحقيقات ما عالي است و بسياري از شركتهاي صنعتي و سرمايه گذاران خارجي را جذب مي كند اما بايد از آن به درستي استفاده كنيم تا از رقباي خود عقب نيافتيم .

ميليون پوند در سال افزايش خواهيم داد و شركتهاي50  ما سرمايه گذاريهاي خود را به  وي گفت تجاري مي توانند با بهره گيري از امكانات جديد ، براي آزمايش ايده هاي نو ، ساخت نمونه هاي اوليه و كوچك سازي محصولات جديد جهت بررسي نمونه‌هايي كه مي توانند به توليد انبوه برسند ، با پژوهشگران همكاري كنند من به طور كلي پيشنهادهاي اين گروه مشاوره را مي پذيرم و ما طي چند ماه آينده وي اظهار داشت راههاي موفقيت آنان را بررسي خواهيم كرد .

اين گزارش توسط گروه مشاوره كاربردهاي ناتو تكنولوژي ، به منظور بررسي اقدامات مورد نياز براي اين گزارش توسط ده تن از اينكه انگليس بتواند با كشورهاي ديگر در اين فناوري رقابت كند ، تهيه شده است متخصصين فعال در زمينه پژوهش و تجارت به رهبري دكتر جان تايلور ، مدير كل هيئتهاي پژوهشي تدوين گرديده است .

در اين گزارش آمده است .

سال آينده نحوه زندگي ما را تغيير خواهد داد 20 ناتو تكنولوژي طي اي را جهتطراحي  تحيقيات كاربردي و پيشرفته  براي اينكه شركتها ، محصولات جديد انجام دهند نيازمند به دو نوع جديد از تسهيلات ساخت ناتو تكنولوژي هستند ها و دانشگاهها افرادي را تربيت مي   جهت محصول اطمنيان از اينكه آموزشكده بايد شيوه آموزش  كنند كه توانايي مقابله با چالشهاي جديد را دارند ، ناتو تكنولوژي ارتقاء يابد.

چند نكته :

ناتو تكنولوژي و علم ناتو در ارتباط باعلم مواد و كاربردهاي آن در مقياس ناتو متري است اين گروه مشاوره متشكل از ده تن از پيشگامان دانشگاهها و صنايع در زمينه ناتو تكنولوژي است كه بسياري از متخصصين ديگر را در كارگاهها سرپرستي مي كنند ، اين گروه توسط دكتر جان تايلور ، مدير كل هئتهاي پژوهشي رهبري مي شود .

اين گزارش حاوي نتايج كارگاههايي است كه سعي داشت تا عوامل موفقيت در شش حوزه مختلف اين زمينه ها عبارتند از ناتو تكنولوژي براي پنج سال آينده را تعيين نمايد .

الكترونيك و ارتباطات ؟

سيستمهاي رسانش دارووسايل پزشكي و مهندسي بافت

نانومواد و كاتاليزورها دهنده  حسگرها وهشدار گيري  لوازم واندازه  ابزار سازي گزارش جداگانه اي اين گزارش تا اندازه اي مراحل مهمي كه بايد در نظر گرفته شوند را تعيين مي كند . نتايج حاصل از اين كارگاهها را به طور مشروح در بر دارد .

 http: // www . dti . gov .uk/ ( وجود دارد DTI اين گزارش بر روي وب سايت

: http : // www . nds . coi. Gov . uk منبع

بهترين زمان براي آغاز تجارت ناتو تكنولوژي

كه 12 Nano يكي از تفاوتهاي اصلي بين كنفرانسهاي سرمايه گذاري گذشته مثل كنفرانس 2002 مي24 در حالي كه اواخر دسامبر گذشته برگزار شد و رويدادهاي فعلي افزايش تعداد شركتهاي خدماتي بوده است درايالات foley ladner در انگلستان و Hammonds Suddrads Edge كارخانه هاي بزرگ بين الملي مثل متحده از پيشكسوتان درك روند ناتوتكنولوژي هستند ، تعدادزيادي از شركتهاي كوچكتر هم در حال ايفاي نقش در اين عرصه هستند .

مشاوران حقوقي مستعد ، شركتهاي جديد و مشاوران پيشرفت تجاري در تمامي سطوح از سطح بين المللي تا هم اكنون به دو دليل ، بهترين زمان براي منطقه اي هم اكنون گرداگرد ناتو تكنولوژي را احاطه كرده اند . سرمايه گذاري شركتها در زمينه ناتو تكنولوژي است .

گذاري حتي بسياري از كساني كه كمترين اطلاعاتي در مورد سرمايه دسترسي به سرمايه كنند كه سرمايه بخاطر ترس از دست دادن شانس رقابت احساس مي  دارند ، گذاري  علاوه بر سرمايه  د رزمينه ناتو تكنولوژي گذاري يك بازاريابي نيز هست .

قبول اين واقعيت كه ناتو تكنولوژي بازاري تريليون دلاري خواهد داشت ، زير ساخت تجاري شود گذاري در اين زمينه مي موجب ترغيب شركتها به سرمايه تجارت ناتو تكنولوژي به هر مرحله اي كه دست يابد به مشاوراني نياز دارد كه يا با استفاده از كار آزمودگان ويا شركتهاي بزرگ مشاوره به موسسين كمك كنند تا از تكرار اشتباههاي يكسان و در واقع وجودمشاوران حقوقي براي تاسيس يك شركت جديد بالا بردن سرمايه تكراري جلوگيري شود ضروري به نظر مي رسد ويا حمايت از داراييهاي آنها .مديران ارشد نيز همگام با سرمايه گذاران ، در جستجوي فرصتهاي حاصل از ناتو تكنولوژي هستند تا بتوانند به شهرت برسند .

بنابراين علت شروع اين تجارت در حال حاضر اين است كه عليرغم شرايط نامناسب سرمايه گذاري در با توجه به افزاش دهه گذشته ، سرمايه گذاران تمامي سعي خود را براي ارتباط با ناتو تكنولوژي به كار برده اند تمايل براي فعاليت در زمينه ناتو تكنولوژي مديران مي توانند يكبار ديگر سرمايه گذاراني رادر اختيار داشته باشند كه در زمينه تجاري آنها سرمايه گذاري نمايند .

: http: // www . nanotechweb. org منبع

 Nano Tech- 2002همايش

با 2002 سپتامبر 12-9 طي روزهاي Nano Tech – 2002 كنفرانس 2002 سپتامبرو موسسه هوانوردي و فضا نوردي آمريكا ، Nano Space Technologies همكاري شركت برگزار شد .

اين كنفرانس عرصه اي براي بحث و تبادل اطلاعات درباره كاربردهاي فعلي و آينده ميكرو وناتو الكترونيك ، وعلوم ( MEMS)  سيستمهاي مجتمع ، سيستمهاي ميكروالكترومكانيكي حاصل اين بحثها وتبادل افكار ، انتقال اطلاعات فني و عملياتي خواهد بود ميكرو ونانو مي باشد كه در طراحي ، توليد وساخت اين فناوريها وهمچنين در توسعه و تداوم تحولات بعدي آنها موثر هستندبراي ( دانشمندان ، مهندسان ، دولت سرمايه گذاران ) گردهم آمدن تمام عوامل نقش آفرين در اين كنفرانس ، عمده توجه به افزايش كاربردهاي عملي ، توسعه نانو تكنولوژي ضرروي است نانوسيستمها در صنعت معطوف خواهد بود .

همراه بود كه به بررسي و كنفرانس و كارگاه فني اين رويداد منحصر به فرد ، با يك تعيين زمينه هاي سود آور ، راه محلهاي جايگزين براي شيوه هاي كنوني وهمچنين شناسايي چالش ها و پيامد هاي مربوط به كاربرد فناوريهاي ميكرو و نانو در تمام طيف مورد استفاده ، خصوصا موارد زير پرداخت .

فوايد و كاربرد هاي نانو و ميكرو ساختارها

نو آوري در ساخت وتوليد

كاربردهاي عملياتي

كاربردهاي نو آورانه

ييني و تجزيه و تحليل يك سلسله دگرگوني ونيازها  پيش

دانشگاه معتبر ، دولت و متخصصان صنعت ناتو تكنولوژي در قالب جلسات و70 بيش از نشستهاي زير ، آخرين دستاوردهاي پژوهشي و كاربردهاي ناتو تكنولوژي را ارائه كردند .

اي ناتو تكنولوژي  نو آوريهاي ملي و منطقه

المللي ناتو تكنولوژي نو آوريهاي بين

حكومتي و صنعتي ناتو تكنولوژي ابعاد دانشگاهي

كاربردهاي هوافضايي ، وسايل و سيستمها

كاربردهاي انرژي و سايل و سيستمها

كاربردهاي علوم زيستي و سايل و سيستمها

كاربردهاي ترابري ، و سايل و سيستمها

دولت و كارشناسان صنعتي  دانشگاه

گذاري در ناتو تكنولوژي  تجارت و سرمايه

: http: // www. Upob. De/ منبع

شگفتيهاي كوچك

موفقيتهاي بزرگ ناتو تكنولوژي ، يك شبه بدست نخواهند آمد ، اما اين تحولات بالاخره 2002 جولاي بدست آمده و زماني كه جنبه عملي به خود بگيرند ، همه چيز را از رايانه ها گرفته تاهواپيما و تلويزيونها تغيير خواهند داد .

عمده توجه ناتو تكنولوژي بر كوچك سازي متمركز است ولي يك چيز در مورد آن خيلي بزرگ است و آن تبليغاتي است كه بر روي اين فناوري صورت مي گيرد .

حاميان ناتو تكنولوژي خواستار نسلي از ماشينهاي كوچك هستند كه قدرت درك انسان را افزايش بيماري را درمان ، فقر را معدوم ورفاه را ايجاد كنند .

برنامه پيشگامي ملي ناتو تكنولوژي امريكا كه تحت حمايت دولت اين كشوراست ، بازاري يك تريليون از هم اكنون اين امر واكنشهاي شديدي را در بر براي ناتو تكنولوژي پيش بيني نموده است 2015  دلاري را تا سال تخيلي و تجارتي مستلزم شكست داشته است ،به طوريكه اشخاص بدگمان ، ناتو تكنولوژي را داستاني علمي مي پندارند .

آنچه در زمينه ناتو تكنولوژي در حال وقوع است ، انقلابي واقعي است واين وقايع ارتباطي به محصولات آنچه در حال شكل گيري است ، درك ريشه اي از چگونگي عملكرد جهان در قالب اتمها و مولكولها وبازار ندارد است جايي كه طبيعت هوشمندانه ترين كارها را انجام مي دهد .

برخي از دانشمندان برجسته دنيا در رشته هايي چون زيست شناسي ،شيمي و فيزيك تمام توجه خود را به كه اين بودجه از زمان ميليارد دلاري 2 دلاري اين امرهمراه با سرمايه گذاري جهاني اين زمينه معطوف داشته اند . نويد بخش رشد سريع كشفيات در اين عرصه است تاكنون ديده نشده است آپولو برنامه فضايي ناتو تكنولوژي از زمان مهار الكتريسته توسط با اين وجود ، پيشرفت يك شبه حاصل نخواهد شد .

اديسون ، زماني كه مردم سعي داشتند به كاربردهاي عصاره معجزه آسا پي ببرند ، بوجود آمد .

به خصوص در مبحث مواد درحال امروزه محصولات ناتو تكنولوژي بيش از تصور اكثر مردم هم اكنون از پلاستيكهايي نانو كامپوزيت با پايه نانو ذرات خاك رس ، در اتومبيلها ، بسته بندي مواد گسترش است غذايي وحتي توپهاي تنيس استفاده مي شود .

نيز ا زمواد نانوكامپوزيت دربدنه برخي اتومبيلها استفاده مي كند زيرا(GM)  شركت جنرال موتورز چنين نانوكامپوزيتهاي سبك ولي بار سبك تر از مواد قبلي بوده و بسيار مستحكم تر از آنها مي باشد 12 اين تركيبات اين تركيبات در طراحيهاي جديدي مانند كروزر مستحكمي ، در صنايع هوايي نيز مورد آزمايش قرار مي گيرند شركت بويينگ كه هدف آن دستيابي به سرعت پروازي نزديك به سرعت صوت است ، (Sonic cruiser) صوتي نقش محوري ايفا مي كنند .

تا چند سال ديگر ، نانو لوله هاي كربني خواهند توانست نانوكامپوزيتهايي كه تاكنون بدست آمده اند را تحت 100 اين تركيبات نانو لوله هاي كربني كه قطر آنها به اندازه چند اتم است ، خواص عجيبي دارندشعاع قرا ردهند به كارگيري اين تركيبات به كندي صورت برابر فولاد استحكام دارند وقادر به هدايت گرما والكتريسته هستند تا پايان سال گذشته فقط چند پوند از آنها 1991 مي گيرد دليل عمده آن اين است كه از زمان كشف آن در سال توليد شده است .

ادعا Mitsui شركت شركت در حال ساخت يا برنامه ريزي ساخت نانولوله ها هستند

40 هم اكنون حدود اولين كاربرد عمده نانو لوله در نمايشگر ها و تن نانو لوله خواهد بود120 كرده است به زودي قادر به توليد سالانه تلويزيونهاي مسطح خواهد بود . اين نانو لوله ها الكترونهايي را ساطع مي كنند كه نهايتا تصاوير رنگي را بوجود محصولاتي را به بازار 2003 شركت  شركت سامسونگ اميدوار است با بكارگيري اين فناوري ، تا پايان سال مي آورند . عرضه نمايد .

در زمينه پزشكي ، تاكنون راههاي جديد و متعدد رسانش داروها ، واكسنها و ژن درماني به كمك نانو ساختار هايي كه در پيوند اعضا كاربرد دارند ، اتصال نانو ذرات ونانو كپسولها مورد آزمايش قرار گرفته است پيشرفتهاي ابزار و وسايلي به دستگاه عصبي بدن را جهت بهبود شنوايي و بينايي عملي تر مي سازند .

انرژي خورشيدي و پيلهاي برابر حد معمول 10 افزايش عمر باتريها تا ناتو تكنولوژي در زمينه فناوري باتريها محققان به كمك ناتو تكنولوژي در حال كاربر سوختي ، مي تواند دائما دنياميك توليد وتوزيع انرژي را تغيير دهد روي سيستم ذخيره رايانه اي هستند كه در چند سال آينده حافظه هايي رايانه اي تريليون بيتي را به ارمغان خواهند سال ديگر نانوالكترونيك كاملا جايگزين پردازشگرهايي سيليكوني فعلي شده يا حداقل باعث ارتقاء 10 تا آورد كيفي كاملا مشهود آنها مي گردد .

به نظر مي رسد كه تصورات متحير كننده برخي از طرفداران ناتو تكنولوژي مدت مديدي و حتي تا ابد در اين ولي در دنياي واقعي ، ناتو تكنولوژي به سرعت در حال پيشرفت است حوزه افسانه هاي عملي باقي خواهد ماند امر تقريبا تمام ابعاد زندگي ما را تحت تاثير قرا رخواهد دادو تحولات آن زودتر از تصور عمومي به وقوع خواهد پيوست .

: http: // www. Business 2. com منبع

ناتو تكنولوژي و انرژي

شايد امضاي قرار داد بين يك شركت انرژيهاي جايگزين امريكا و بزرگترين شركت 2002 و جولاي 29 inner ميليارد دلاري مايع كننده زغال سنگ در 2 زغال سنگ چين ، به منظور همكاري در ساخت يك كارخانه اگر اين فناوري طبق انتظار پيش رود و در معادلات جهاني را از بين ببرد  OPECقدرت نفوذ Mongolia بتواند به نحوي مقرون به صرفه زغال سنگ را به سوخت ديزل و گازوئيل تبديل كند ، ممكن است باعث كاهش وابستگي نفتي كشورهاي غني از زغال سنگ مانند چين ، امريكا و آلمان شده و معيارهاي ژئوليتيكي را برهم بزند اين فناوري همچنين مي تواند گرم شدن جهان و باران اسيدي را كه از آلودگيهاي خطر آفرين هستند ،به اندازه كافي كاهش داد .

بسياري از كشورهاي جهان ، از نفت و وارداتي براي توليد انرژي استفاده نمي كنند ، اما براي حمل ونقل به اگر هزينه تبديل مستقيم زغال سنگ به سوختيهاي مايع مقرون به صرف تر از هزينه پالايش نفت خام آن نياز دارند باشد ، اين روند نيز تغيير خواهد كرد .

اين فرايند ، هزينه توليد هر بشكه تئولي مدير عامل شركت فناوريهاي هيدروكربني در چين ، مي گويد از لحاظ اقتصادي ( دلار 28 حدود ) و اكنون با توجه به قيمت بين المللي نفت خام دلار كاهش مي دهد10 تا 5 را دلار به ازاي هر بشكه ، اين فرايند 8 تا 4 با افزايش قيمت مايع سازي مستقيم زغال سنگ براي چين مناسبتر است براي امريكا نيز مقرون به صرفه خواهد شد .

كه پژوهشهايي را نيز بر CMP Cientifica تيم هار پر ، بنيان گذار انجمن كسب و كار نانو در اروپا و روي كاربردهاي تجاري ناتو تكنولوژي انجام مي دهد ، مي گويد كه اين پيشرفت فقط يك نمونه از نتايجي است كه اين فناوري هم اكنون در حال تغيير روند توليد و توزيع پيش بيني مي شد ناتو تكنولوژي روي صنعت داشته باشد . انرژي حافظه و ظرفيت ذخيره رايانه اي ، هوافضا حمل ونقل ، نساجي و صنايع دارويي است.

Lucent , Hewlett- Packard , Motorola IBM  شركتهاي CMP Cientifica برطبق گزارش در نو آوريها ي ناتو تكنولوژي يابا Hitachi , Mitsubishi , NEC , Corning , DOW Chemical , 3M ناتان تينكر يكي از روساي اختصاص بودجه ، سهيم بوده اند يا با نتايج حاصل از توسعه و تحقيقاتي كه انجام داده اند انجمن كسب و كار امريكا مي گويد كه شركتهايي نفتي نيز سرگرم و پروژه هاي تحقيق وتوسعه هستند.

صنعت نفت ، هم اكنون ناتو تكنولوژي را براي پالايش مواد پتروشيميايي بكار مي برد

، منتظر است تا مثلا ناتو تكنولوژي درصدد ايجاد باترهاي ببيند كه چگونه براي توليد انرژي هاي جايگزين از  آن استفاده مي شود چالش بعدي نحوه ذخيره برق توليدي ، جهت استفاده در زمان ديگري است خورشيدي ارزانتر و كار آمدتر است ناتو تكنولوژي نويد بخش دستيابي به باتريهاي با قابليت شارژ سريعتر و وساخت پيلهاي مقرون به صرفه تر جداگانه اعلام كرده اند كه براي كار آمد تر كردن NEC براي اين منظور شركتهاي سامسونگ سوني و است اين نوع پيلهاي سوختي تامين كننده برق رايانه هاي كيفي و تلفنهاي همراه از ناتو تكنولوژي استفاده خواهند كرد اولين نوع اين مرتبه بهتر است  10 درصد كار آمد تر و نسبت توان به وزن آنها20 باتريها از باتريهاي ليتيومي وارد بازار شوند2003محصولات ممكن است تا اوايل سال

بالاخره پيلهاي سوختي مقرون به صرفه كه با هيدروژن يا هيدرو كربني مانند متان كار مي كنند مي توانند هم اكنون بسياري از كشورها داراي شبكه توزيع گاز طبيعي هر دو مقوله توليد و توزيع انرژي را متحول كنند هستند و پيلهاي سوختي مقرون به صرفه اي كه با بهره مندي از ناتو تكنولوژي توليد شده اند ، ممكن است تقاضاي اگر بالاخره روزي پيلهاي سوختي توليد خودروهايي برقي را امكان پذير مي سازند صفحات الكتريكي را كاهش دهند مسائل اقتصادي حل شود ، حتي ممكن است ماشينهايي را ببينيم كه انرژي منزل را تامين مي كنند .

تاثير ناتو تكنولوژي بر روي بخش انرژي كمتر از الكتريسته نخواهد بود .

: Http: // www. Time. com منبع

ناتو تكنولوژي در آلبرتا

دكتر آرتو كارتي واريك نيول ، رئيس و (NRC) رئيس شوراي ملي تحقيقات كاناد2002مي 22مدير اجرايي شركت سينكرود و كانادا براي حمايت از ارتقاء يك فناوري قوي در دانشگاه آلبرتا ونيز فعاليتهاي باهم ديدار كردند(NINT)  مشترك با موسسه ملي ناتو تكنولوژياين موسسه ملي ناتو تكنولوژي پاييز گذشته توسط نخست وزير كانادا ورئيس دانشگاه آلبرتا تاسيس شد ميليون دلاري براي تحقيقات ناتو تكنولوژي است كه بهترين نظرات را در زمينه120موسسه يك مركز محاسبات ، مخابرات ، پزشكي ، انرژي و توليد جمع آوري مي كند .

اين مركز كه در حال حاضر در دانشگاه البرتا واقع در ادموندتن واقع شده است ، حاصل همكاري مشترك ايالت البرتا و دانشگاه البرتا مي باشد NRC بين شوراي ملي تحقيقاتبه گفته وزير صنايع كانادا ، اين ديدار اقدام مهمي در زمينه شناسايي فرصتهايي كانادا براي اين باعث ايجاد فرصت سرمايه گذاري براي NRC دانش نوين و نمايان ساختن تواناييهاي البرتا در اين زمينه مي باشد گروهها شده واين كشور را به سوي نو آوري هدايت مي كند .

موسسه ملي ناتو تكنولوژي با گرد آوري محققان و صنايع ازتمام نقاط كانادا ، موتور رشد شبكه ملي قوي اين اعضا با كمك هم خط مشي واولويتهاي تجاري تحقيقات تحقيقات ناتو تكنولوژي در كانادا خواهد بود ناتو تكنولوژي در كانادا را تعيين مي كنند .

باعث همكاري و جلسات اين شورا با فعالان اصلي ناتو تكنولوژي گفت NRC دكتر كارتي رئيس مشاركت نزديك بين تمامي گروهها براي سازماندهي برنامه هاي مربوط به تحقيق وتوسعه كانادا در زمينه اين خواهد شد مبحث جديد و مهيجو NRC بر تحقيق وتوسعه وهمراهي آن با صنعت در بهبود فرصتهاي بازاري فناوريهاي NRC دن وينر ، رئيس كل موسسه ملي همچنين براي تضمين موفقيتهاي البرتا و كانادا در بازار جهاني تاكيد دارد تجمع دست اندر كاران اصلي در زمينه تحقيقات مولكولي وفناوري در مقياس نانو گفت ( NINT)ناتو تكنولوژي همچنين اين موضوع موجب مي شود كه ما اجازه مي دهد تا باعث رشد فرهنگ تجاري در جامعه شود NRC  به بتوانيم قدرت شركاي خود را با تبادل اطلاعات وارائه ايده هاي جديدوقابل ارائه به بازار افزايش دهيم .

از تحقيقات علمي ، پيشرفتها ونو آوريها در سراسر كانادا حمايت كرده واز طريق موسسه علوم و NRC آزمايشگاهها ، هدايت اطلاعات علوم و فناوري در كانادا را برعهده دارد( CISTI)  اطلاعات تكنيكي كانادا مكان در سراسر اين كشور ، مطابق برنامه 90 در اكثر مراكز مهم ودر بيش NRC از  تسهيلات وادارات يافت مي شوند ( IRAP) همكاري و تحقيقات صنعتي .

: Http: // www. Nrc. caمنبع

روابط ناتو تكنولوژي روسيه و ايالات متحده

يك شركت حقوقي و يك شركت مشاوره تجاري روسي ، نمايشگاه سرمايه گذاري2002ژوئن 17 امريكايي را در دره سيليكون برگزار نمودند فناوري روسي

در اين نمايشگاه پيشتازان ناتو تكنولوژي روسيه مانند اولگ خاسانف ، رئيس مركز پژوهش وتوسعه سيري در تامسك حضور داشتند .

شركت موتور ولا درآريز ونا نيز سرگرم سازماندهي تعداد بسيار زيادي از افراد براي شركت در همايش سپتامبر در كاخ تاريخي علوم در مسكو بود 13 تا10 در روزهاي چالشهاي نانو و گيگا در ميكرو الكترونيك ناتاليا تر و فانوا ، يكي از دست اند ركاران سابق فدراسيون روسيه كه رياست نمايشگاه دوره سيليكون را به اكنون زمان شناخته شدن فناوري روسيه است عهده داشت مي گويد.

: http: // www. Smalltimes . comمنبع

بودجه چين در زمينه نانو مواد

باي چانلي ، معاون آكادمي علوم چين ورهبر راهبردي ناتو تكنولوژي اين كشور در 2002 مي30 نانو لوله هاي كربني چيني ابتدا در وسايل سخنرانيش در مورد روند تحقيق و توسعه در ناتو تكنولوژي چين گفت الكتريكي خانگي ، صورت تجاري به خود مي گيرند .

وي كه دردانشگاههاي پكينگ و تسينگهوا تدريس مي كند ، در مصاحبه اي عنوان كرد

كه واحد هاي پايلوت توليد نانو لوله هاي كربني توسط آكادمي علوم چين و دانشگاه تسينگهوا دردست احداثند .

دولت چين دو ميليارد ديوان را به طور عمده در زمينه هاي نانو مواد ، نانو الكترونيك ، سيستمهاي تا 2001 سال از سال 5 ناتو تكنولوژي و فناوريهاي تجزيه و تشخيص براي مدت (NEMS) نانو الكترو مكانيكي نشان مي دهد بدست آمده است 2001 تا 1999 نتيجه اي كه در طي دوره دو ساله در نظر گرفته است 2005 سال كه بودجه تعيين شده اكثرا براي تحقيق و پيشرفت در زمينه نانو مواد استفاده شده است و به همين ترتيب اين بودجه نانوذرات وغيره نيز صرف تحقيق و پيشرفت نانو موادي مثل نانو لوله هاي كربني 2005 تا 2001 در سالهاي خواهد شد .

: Http: // www. Nikkeibp . asibiztech . comمنبع

آب استريليزه با نانو فيلتر هاي سراميكي

( SBIR) بودجه فاز دوم تحقيقات نوين در كسب و كار نانو ( NASA) سازمان ناسا  2002 جولاي 24 به نانو فيلترهاي سراميكي اين شركت ، مبلغ دريافتي را در پروژه را به شركت آرگونايد اعطا كرده است منظور استريليزه كردن واحياء مجدد آب در كابينهاي فضايي هزنيه خواهد كرد .

استفاده500-600 m2/g  وسطح ويژه 2nm  در اين فيلترها از نانو فيبرهاي سراميكي آلومينا با قطر فيبرها در محلولهاي آبي داراي بار مثبت هستند وذرات با بار منفي را جذب ودر خود نگه مي دارند خواهد شد ويروسهاي آب% 9999.99  اين شركت ادعا دارد كه فيلترهايي را طراحي كرده است كه مي توانند .

اين فيلترها در مقايسه باغشاء ها نسبت به آشاميدني را صدها برابر سريعتر از غشاهاي تصفيه ويروس جدا كنند تراكم ذرات ريز و مسدود شدن حساسيت كمتري دارند .

نمونه هاي اوليه فيلترهايي را باوزن و مصرف انرژي كمتر خواهدSBIR  آرگونايد در فاز دوم برنامه اين شركت همچنين در زمينه باز يافت واستفاده مجدد از اين فيلتر ها تلاش خواهد نمود ساخت آرگونايد با همكاري مركز طراحي فناوري آكادمي علوم روسيه ونيز آزمايشگاه ملي انرژيهاي تجديد اين شركت فروش ديسك فيلترها را براي را ساخته استNano Ceram شونده امريكا فيبرهايي موسوم به در برنامه خود قرار داده 2002 استفاده در بيوتكنولوژي و آزمايشگاههاي علوم زيستي تا قبل از فصل آخر سال است .

: http: // www/ nanotechweb. org منبع

DNA نانو فيلترهاي انتخابگر براي پروتئينها و نوعي فيلتر جديد براساس ناتو تكنولوژي توسط محققان دانشگاه كاليفرنيا شعبه ديويس 2002 جولاي 2 اين فناوري مي تواند به طور موثر در ساخته شده است كه مي تواند مخلوط مولكولهاي زيستي را ازهم تفكيك كند ساخت ابزار آلات بسيار ريز براي تحقيق ژنوميك بوسيله مرتب كردن مخلوطهاي مختلف پروتئينها يا به كار رود DNA مولكولهاي

10اين فيلتر شامل غشايي پلي كربناتي است كه روزنه هايي تر از مند شده با اندازه‌هاي

بسيار ريز كمتر از اين روزنه ها با يك لايه نازك طلا و سپس با لايه اي ديگر از مولكولهاي روغني كه ناتو متر ، در آن ايجاد است تيولها به طور خود بخود در غشايي با ضخامت يك مولكول مرتب مي شوند تيول ناميده مي شوند درست شده اند بطوريكه همه مولكولها به يك مسير جهت مي يابند .

اين تيولها ، زنجيره هاي كر بني هستند كه در يك سر آنها اتم سولفور ودر سر ديگر يك قسمت اسيدي سولفور باعث مي شود تا تيول به لايه طلا بچسبد و طرفي كه قسمت اسيدي دارد مي تواند با هر آنچه وجود دارد ناتو متر هستند9 روزنه هايي اين غشاء داراي قطري كمتر از كه از بين آن جريان دارد تعامل داشته باشد .

در دو طرف غشاء مي توان روزنه هاي را براي پروتئينهاي ph محققين اين دانشگاه دريافتند كه باتغيير اين عمل با روشي موسوم به پيمايش الكترو ستاتيكي انجام مي شود باز وبسته كرد حتي با اندازه مشابه متفاوت اين در حاليست كه فيلتر هاي موجود فقط مي توانند پروتئينها يا مولكولهاي زيستي با اندازه هاي مختلف را به طور اين فناوري يكي از اين محققين در مورد كاربرد هاي ديگر اين فناوري گفت مناسب از هم جدا كنند انعطاف پذير براي انتقال در مقياس نانو به خصوص براي حسگر هاي ميكرو و نانويي ، تجزيه و تحليل بر روي يك تراشه ونيز ابزارهاي ميكرو و سيالاتي و امور ديگر مهم خواهد بود .

: http: // www . sciencedaily . comمنبع

ايجاد مواد جديدي با تغيير تراكم نانو ذرات طلا

دانشمندان براي اولين بار با تغيير تدريجي تراكم نانو ذرات طلا در روي يك سطح 2002 جولاي 18 با استفاده از يك قالب مولكولي مواد جديدي را ايجادكرده اند ( Sio2) سليكوني پوشيده از سيليكا توليد شده ودر مركز ملي سينكر وترون نور(NCSU)  اين مواد كه در دانشگاه كاروليناي شمالي واقع در آزمايشگاه ملي بروك هاون در وزارت انرژي امريكا آزمايش شده اند ، اولين گواه بر توانايي (NSLS) جولاي نشريه 23 شرح اين مواد در شماره نانو ذرات در ايجادگراديان كاهشي غلظت در طول يك سطح هستند چاپ مي شود .Langmuir

اين راجندر ابات ، دانشجوي دكتراي دانشگاه كاروليناي شمالي و باني اصلي اين پژوهش مي گويد جان گنزر استاد مهندسي مواد مي توانند كاربردهاي بسياري در الكترونيك ، شيمي و علوم زيستي داشته باشند وزات بازرگاني امريكا ،(NIST) شيمي اين دانشگاه ودانيل فيشر ، فيزيكدان موسسه ملي استاندارد و فناوري جز همكاران بات بودند .

اين دانشمندان براي ساخت اين مواد ، لايه اي بسيار نازك از اورگانو سيلانها را روي يك سطح مستطيلي ساخته شده از سيليكا ايجاد كردند مولكولهاي چسبناكي با يك سر و يك دم گنزر مي گويد كه اين مولكولها از طرف سر به سطح چسبيده ودم آنها معلق باقي مي ماند و همانند يك اين ملكولها به شكل بخار توسط منبعي كه در يك طرف قلاب منتظر مي ماند تا نانو ذرات طلا به آن متصل شوند سطح قرار دارد بر روي سطح پخش شده و تراكم آنها با افزايش فاصله از منبع فوق الذكر كاهش مي يابد ودر نهايت ايجاد سطحي مي نمايد كه به عنوان قالب مولكولي به كار مي رود.

در اين مرحله بعدي فرو بردن اين مواد در محلولي از ذرات طلاست كه به صورت منفي با ردار شده اند محلول دم مولكولهاي اورگانوسيلان داراي بار مثبت مي شود به طوري كه نانو ذرات طلايي كه به صورت منفي بار دار شده اند جذب بار مخالف اين دمها مي گردند.

بات و همكارانش براي نمايش گراديان ذرات طلا بر روي سطح ، از يك ميكروسكوب نيروي اتمي استفاده كردند كه در آن يك سوزن باريك در طول سطح حركت كرده وبا حركت روي فرو رفتگيها و(AFM) در آمدگيهاي سطح ، تو پولوژي آن را مشخص مي كند .

Near-edge X-ray اين دانشمند براي ديدن گراديان مولكولهاي اورگانوسيلان از روشي موسوم به نور فوق العاده شديد اشعه ايكس به NEXAFS در استفاده كردند absorbtion fine sttuctur ( NEXAFS) سمت اين مواد گسيل مي شود والكترونهايي كه توسط اين مواد ساطع مي شوند با يك دستگاه آشكار ساز جمع آوري شده واز آنها اطلاعاتي درباره غلظت مولكولهاي اورگانوسيلان روي سطح ، بدست مي‌آيد .

ما بايد مطمئن مي شديم كه هم ذرات طلا و هم گروههاي چسبناك ، ازهمان گراديان بات مي گويد موجود در قالب پيروي مي كنند واگر اين ذرات به مولكولهاي چسبناك لايه مورد نظر متصل مي شدند ، نتايج حاصل از هر دور روش بايد پيش بيني يكساني را ارائه مي كردند ونتايج ما كاملا اين را نشان مي دهد گنزر مي گويد كه جنبه ممتاز روش ما در اين است كه اين ذرات ا زشكل يك قالب شيميايي كه توسط گروههاي چسبناك اورگانوسيلان تهيه شده پيروي مي كنندوقابليت دستكاري اين قالب به ما اجازه تهيه ساختارهاي گرادياني نانو ذرات با خصوصيات مختلف را مي دهد .

مهمترين مزيت ساختار گرادياني اين است كه مي توان ساختارهاي بسيار زيادي را روي يك زير لايه مثلا ممكن است شيميدانان براي آزمايش خوشه هايي از ايجاد كرده و با كارايي بالا مورد استفاده قرار داد نانو ذرات كاتاليستي زمان كمتري را صرف كنند .

فيشر مي گويد كه خوشه هايي ساخته شده از انواع نانو ذرات مي توانند بر روي يك سطح قرار گيرند و دانشمندان به جاي اين كه مجبور باشند هر خوشه را جداگانه با يك واكنش شيميايي آزمايش كنند اين سطح را فقط همچنين اين مواد مي توانند به عنوان حسگر در كشف گونه هايي كه داراي با يك واكنش شيميايي آزمايش مي كنند جذبه خاصي براي نانو ذرات هستند ويا به عنوان فيلتر براي غربال كردن ذرات بااندازه هاي خاص به كار روند .

هم اكنون بات و همكارانش درحال بررسي خواص مواد مشابهي هستند كه از نظر زير لايه هاي چسبنده و او مي گويد كه اين پژوهش آنقدر جديد است كه ما هنوز هم در انديشه نانو ذرات با اين نمونه تفاوت دارند كاربردهاي بالقوه اين مواد هستيم .

بودجه اين پژوهش توسط وزارت انرژي امريكا كه از پژوهشهاي بنيادي در زمينه هايمختلف علمي حمايت مي كند تامين مي شود .

: Http: // www. Bni. govمنبع

روش جديد ساخت نانو كريستالها

پژوهشگران ازدانشگاه آ‎ركانزاس براي ايجاد نانو كريستالهاي نيمه هادي ايمن ، ارزان وب ا 2002 جولاي 3 در مقاله ويژه كار آنها به عنوان كيفيت بالا جهت استفاده در صنعت ، از حلالهاي جديدي استفاده كرده اند منتشر شد يكي از نشريات بين المللي شيمي Angewandte Chemie شماره اخير اين مقاله توسط زيائوگانگ پنگ ، استاديار شيمي و بيوشيمي و ويليام يو ، پژوهشيار فوق دكترا نوشته شده وبه خاطر اهميت آن در زمينه اي كاملا نوين انتخاب ودر اين نشريه به عنوان مقاله ويژه درج گرديده است نويسندگان اين مقاله ، روش جديدي را براي توسعه شيمي تجزيه جهت توليد نانو كريستالهاي نيمه هادي و به دليل اينكه نانوكريستالهاي با كيفيت بالا به آساني قابل حصول نيستند ، روشهاي توليد با كيفيت بالا ارائه مي دهند ساده ايمن و ارزان قيمت ، براي دانشمندان فعال در بسياري از عرصه هايي مختلف علمي از جمله دانشمندان مواد ، بيوپزشكي و فيزيك جالب توجه است .

درطي ده سال گذشته تمام روشهاي سنتز نانو كريستالهاي نيمه هادي بر پايه انتخاب دقيق حلالهاي هم پايه پنگ ويو نشان دادند كه حلالهاي غير هم پايه ، محيط بهتري را بر توليد نانو كريستالهاي نيمه هادي قرا رداشته است كلوئيدي ايجاد مي كنند .

مولكول حلالهاي غير هم پايه از نظر شيميايي بر روي يونهاي فلزي و نانو كريستالهاي حاصل ، بي اثر لذا دانشمندان مي توانند موقعيت پيوند شيميايي يونهاي فلزي را با استفاده از عناصر پيوندي در حلالهاي هستند بنابراين مي توان براي رسيدن به توازن مطلوب بين هسته زايي و رشد دانه ها ، فعل و غير هم پايه تعيين كنند . انفعالات شيميايي يونهاي فلزي را تنظيم كرد .

اين امر به پژوهشگران اجازه مي دهد كه كنترل بهتري روي شكل گيري نانو كريستالهاي هم اندازه داشته پنگ مي گويد كه بسياري از خواص نانو كريستالهاي نيمه هادي از جمله رنگهايي كه منتشر مي كنند ، به شدت باشند به اندازه ذرات بستگي دارد ودر نتيجه به منظور رسيدن به بهترين خواص اين مواد جديد سنتز نانو كريستالهاي با توزيع اندازه تقريبا يكسان امري ضروري است .

اين روش براي توليد ارزانتر و ساده تر نانو كريستالهاي با كيفيت بالا و سازگار با محيط زيست بسيار مناسب است .

: http: // www. Newswise . comمنبع

اجزاء سازنده كاتاليزور 

يك بسياري از كاتاليزور هاي صنعتي شامل اجزاء فلزي در يك قالب اسفنجي مي باشند 2002 مي 23 روش جديد نشان مي دهد كه اين ساختارها را چگونه مي توان با اتصال واحد هاي نانو متري به همديگر ايجاد كرد .

ذرات ريز فلزي پراكنده شده روي يك پايه متخلخل معدني باعث ساخت كاتاليزورهاي ناهمگن براي گروه منو اكسيد كرين ، اكسيدهاي نيتروژن و ئيدروكربنهاي خروجي از وسيعي فرايند هاي شيميايي  در صنعت مي شوند همچنين اگزوز ماشينها ، توسط پلاتين ، پالاديوم و راديوم روي پايه آلومينا در مبدلهاي كاتاليستي زدوده مي شوند فلزات گوناگون روي آلومينا ، باعث كراكينگ و اصلاح نفت خام مي شوند .

اما اين كاتاليزوها نوعا توسط رسوب دهي ذرات فلزي در يك پايه با منافذ بسيار ريز بوجود مي آيند وينست روتلو و همكارانش در دانشگاه امهرست ماساچوست روش توليد بهتري را ارائه كرده اند آنها يك در اين روش واحد هاي ساختماني كاتاليزور و كاتاليزور ناهمگن و متخلخل را به روش پايين به بالا ساخته اند آنها بر اين باورند پايه بصورت نانو ذره دركنار هم قرار مي گيرند و ساختار كلي كاتاليزور را بوجود مي آورند كه اين كار ،موجب افزايش كنترل ساختار وتركيب كاتاليزور ونيز تنظيم وبهبود فعاليت آن خواهد شد اين محققين براي اثبات اين نكته ، يك كاتاليزور ناهمگن را براي هيدروژنه كردن هيدروكربنهاي اين كاتاليزور خودسامان در هر دو واكنش فوق غير اشباع وبراي اتصال يك الكين به يك گروه اروماتيك ساختند نسبت به كاتاليزورهاي تجاري بهتر عمل كرد .

روش خودساماني كاملا عمومي اين كاتاليزور از نانو ذرات پالاديوم روي پايه سيليكا درست شده بود است و مي تواند براي گروه گسترده اي از فلزات و نگه دارندهبكارگرفته شود .

واحد هاي ساختماني اين كاتاليزور نانو ذرات پالاديوم و سيليكا مي باشند كه سطوح آنها با گروههاي آلي پوشش ذرات پالاديوم متشكل از يك لايه مركب است اين امر سبب چسبيدن آنها به پليمر مي شود پوشانده مي شوند كه از قسمتهاي زير تشكيل شده است .

چسبانند  تيول كه انتهاي سولفوري تركيبات را به سطح فلز مي زنجيرهاي طويل الكيل  مانند گروههاي اسيد كربوكسيليك  مولكولهاي مشابهي كه در يك انتهاي خود  دارند مركاپتان دكانونيك اسيد اين بدين معني است كه گروههاي اسيد كربوكسيليك متعددي بر روي سطحي از الكيل كه مملو از ذرات پالاديوم است مي چسبند .

نانو ذرات سيليكا نيز از گروههاي اسيد كربوكسيليك مشتق مي شوند در اين زمان زنجيره هاي طويل ذرات سيليكا مولكولي كه يك انتهايشان به گروههاي سيلوكسان منتهي مي شود قادرند به سطح سيليكا متصل شوند پوشيده شده از اسيد كربوكسيليك مي توانند با استفاده از پيلمرهايي كه تعداد زيادي از گروههاي آميني در طول هنگام تركيب شدن اسيدها با همديگر هر گروه اسيد زنجير شان دارند بصورت يك شبكه به يكديگر متصل شوند .

سپس نانو ذرات و پليمرها توسط جاذبه يك پروتون خويش را از دست مي دهد و گروههاي آميني آنرا مي گيرند الكتروستاتيكي به هم متصل مي شوند .

اين پليمر توليد مي كند كه نانو ذرات پالاديوم در آن پخش شده اند اين عمل يك شبكه ژل مانند سيليكا حرارت دادن اين نانو ذرات همچنين توسط زنجيره پليمر به طور الكترو ستاتيكي در اين شبكه نگه داشته مي شوند ژل پليمر را از محيط خارج كرده مجموعه سخت و بسيار متخلخلي از نانو ذرات سيليكا و پالاديوم به جا ميگذارد . كه در آن پالاديوم بيشتر در سطح قرار مي گيرد .

با استفاده از اتصالات هيدورژن به يك پليمر به جاي نانو ذرات طلا  2000 روتلو وهمكارانش در سال استفاده از مخلوطي از نانو ذرات فلزي با خواص اين روش را براي به هم پيوستن نانو ذرات بوجود آوردند به علاوه اندازه نانو ذرات فلزي كاتاليزوري منجر به توليد يك كاتاليزور ناهمگن با سطح ويژه بسيار بالا مي شود در حاليكه در روشهاي معمولي ساخت كاتاليزور ها بر روي پايه هاي معدني مي تواند كاملا مورد كنترل قرار گيرد به ندرت چنين امكاني وجود دارد .

: comhttp://www.nature. منبع

EUV اندازه گيري و دست كاري اشياء نانو متري با پژوهشگران با استفاده از يك دستگاه كوچك ، پرتوي ليزر مانند بسيار 2002 جولاي 20 EUV مي توان از اين منبع نور شديد ماوراء بنفش ياريكي از نور ماوراء بنفش ايجاد كرده اند جهت اندازه گيري ودستكاري اشياء نانو متري استفاده كرد .

يكي از موانع عمده توسعه يا حتي بررسي اجزاي ريز ونسل بعدي رايانه ها و ماشينهاي نانو متري اندازه آنها بوده است چرا كه اين اشياء مي توانند كوچكتر از امواجنوري باشند كه براي ديدن آنها استفاده مي شود .

در حالي كه ميكروسكوپهاي الكتروني و ديگر وسايل پويشگر قادر به ديدن ساختارهاي كوچك هستند اما بسياري از اندازه گيريهاي دقيق به كمك ميكروسكوپ نوري صورت مي گيرد و اين در حالي است كه اين تجهيزات داراي محدوديت طول موج نوري هستند .

در طول موجهايي كوتاهتر از هر سيستم كه تنها ده نانو متر طول موج دارد EUV نور به سختي مي توانند به چنين EUV ديگر تابانده مي شود وداراي آنچنان دقتي است كه ديگر منابع همگام با پيشرفت در خاصيتي مهم در اندازه گيري سريع كنش بين ذرات كوچك دقتي برسند نانو تكنولوژي و ساخت تراشه هاي رايانه اي ، تقاضا براي وسايل اندازه گيري دقيقتر نيز در حال High Harmonic از فرايندي  به نام EUV پژوهشگران براي توليد اين نور افزايش است استفاده Generation (HHG)كردند .

فيلبرت بار تولي ، مدير برنامه ريزي در مديريت مهندسي بخش سيستمهاي  الكتريكي و اين تحقيقات در سالهاي آينده مي تواند تاثير مي گويد(NSF) مخابراتي بنياد ملي علوم امريكا عميقي روي علم و فناوري داشته باشد .

NSF يك تيم به رهبري مارگارت مورنان وهنري كاپتين از دانشگاه كولورادو ، با حمايت و وزارت انرژي منبع نور طول موج كوتاه جديدي را به وجود آورده اند .

منتشر Science نشريه 2002 جولاي 19 راندي بارتلز از اعضاي اين تيم ، طي مقاله‌اي كه در شماره شد يافته هاي جديد را ارائه نموده است .

درعلوم پايه براي مشاهده رفتار مولكولها استفاده خواهد شد و ممكن است به EUV نور همچنين اين نور ممكن است در ايجاد مهندسين در تنظيم و آزمايش سيستمها كمك كند هولوگرامهاي زيستي با شفافيت بالا ، مفيد باشد ودر برخي از كاربردها نقش يك ميني سينكروترون را داشته باشد .

: http : //www. Navakal . com منبع

كشف بارهاي انگسترومي

تيمي از محققان الماني از تركيب يك نقطه كوانتومي باوسيله اي نانو مكانيكي يك 2002 جولاي 23 ردياب بار بسيار حساس را ساخته اند .

مونيخ گفت كه اين سيستمludwig -Maximilians رابرت بليك ، مسئل اين گروه واستاديار دانشگاه كه براي كشف جابجاييهاي بسيار كوچك ، كه در كاربرد پروب پيمايشگر كاملا حياتي است بكار مي رود نقاط كوانتومي ، رديابهاي فوق العاده حساس بار هستند وهنگاميكه با يك سيستم نانو مكانيكي تركيب بدين ترتيب مي توان به دقت و حتي بالاتر را عملي مي كنند MHz100 شوند سرعتهاي پيمايش فركانس راديويي بنابر اظهارات پروفسور بليك ، اين روش در مخابرات به عنوان عناصر فيلتر و پيمايش زير انگستروم دست يافت در حالت كلي به عنوان حسگر كاربرد دارد .

اول اينكه اعضاي اين تيم دماي عملياتي را گامهاي بعدي در دو مسير متفاوت خواهند بود وي افزود افزايش خواهد داد وnm/ Hz1/2 003/0 حساسيت را به زير MHz100 سرعت پيمايش را به بالايK300  بهMechanical gating را  دوم اينكه ، آنها با نانو ساختارهاي الكترونيكي بسيار پيچيده تر كار خواهند كرد تا مطالعه كنند .

: http: // www. Electronicstimes . comمنبع

حافظه پلاستيكي

ساخت يك حافظه ديجيتال به معني يافتن راهي براي نمايش يكها و صفرها در منطق 2002جولاي 26 راهي نسبتا مناسب براي بهبود الگوهاي دو دويي ذخير سازي واطمينان از پايدار ماندن اطلاعات است رايانه حافظه ديجيتالي جزء ضروري اكثر وسايل الكتريكي است و حافظه هايي كه فضاي كمي اشغال كرده و مصرف برق كمتري داشته باشند بسيار مورد تقاضا بوده و روند كوچك سازي و سايل الكتريكي روز به روز ادامه مي يابد .

محققان انجمن توسعه و تكامل علوم هند و شوراي ملي تحقيقات ايتاليا براي ذخيره دو دويي اعداد از بارهاي الكتريكي مثبت و منفي يا بارهاي فضايي درون پلاستيك استفاده كردند .

هر گاه از سطح يك فلز كه در نزديكي يك پليمر قرار دارد ، جريان الكتريكي بگذرد ، درون پليمر بارهاي اين بارها هم مي توانند از سوي الكترونها كه بار منفي دارند وهم از حفره هايي  كه توسط فضايي بوجود مي آيد آملان پال ، سخنگوي انجمن توسعه و تكامل علوم هندگفت تخليه الكترونها داراي بار مثبت شده اند بوجود آيند ما مي توانيم بارهاي فضايي را در يك لايه پليمر ذخيره كنيم ودر صورت نياز از حضور بارهاي فضايي براي درك حالت پليمري استفاده كنيم .

مي توان اين بارها را با ، اساسا بارهاي فضايي حاصل اختلاف بار الكتريكي در مناطق داده شده هستند استفاده از يك پالس الكتريكي بازخواني كرد ، زيرا آنها قادرند مسير انتقال الكتريسته در وسايل را تغيير دهند نانو متري از پليمر بر روي شيشه وقراردادن يك الكترود آلومينيومي 50محققان با قرار دادن يك لايه ولتي 3 آنها براي ثبت يك بار فضايي در اين وسيله ، از يك پالس مثبت روي آن ، يك وسيله ذخيره سازي ساخته اند ثانيه و براي شناسايي وضعيت از پالسهاي 20 در طول هر نوع پالس الكتريكي منفي ، اين وضعيت را از حالت اوج به پايين ولتي در مدت يك دقيقه استفاده نمودند  ميرساند يا آن را با انواع پايينتري جايگزين مي كند .

همچنين آنها مي توانند توسط ساعت پايدار باقي مي مانند  با توجه به گفته هاي پال ، بارهاي فضايي حدود محققان در نظر دارند تا قابليت ذخيره اطلاعات اين دستگاه را به ولتي مثبت به حالت اصلي برگردند 3 يك پالس ما به دنبال اين هستيم تا اين قابليت را به مدت چند روز يا حتي بيشتر  پال گفت ساعت برسانند بيش از بنا به اظهارات وي در چنين حالتي ابراز پليمري مي توانند در وسايل ذخيره اطلاعات وهمچنين افزايش دهيم به عنوان سويچي كه وضعيت آن را مي توان توسط پالس ولتاژ از خارج تغيير داد ، استفاده شوند .

محققين همچنين در تلاشند تا نشان دهند كه مولكولهاي رنگي نيمه رساناي اليمي‌توانند همانند بارهاي هدف ما اين است كه وضعيت ابزاري كه بر پال در اين مورد گفت فضايي به عنوان ابراز حافظه استفاده شوند آنها درصدندتا حالت مولكولهاي رنگي را از طريق پايه پليمرها ومواد آلي رنگي است را شناسايي كنيم اين راه مي تواند خواندن اطلاعات را آسان تر سازد اندازه گيري تغييرات ميزان تابش نوري بازخواني كنند هزينه تحقيقات چاپ شده است Applied physics مجله 2002  فوريه  15 نتايج اين تحقيقات در شماره نيز توسط انجمن توسعه و تكامل علوم هند ويك موسسه مستقل مالي در وزارت علوم  فناوري هند تامين شد .

: http: // www. Trnmag . comمنبع

تكنولوژيهاي همگرا براي بهبود بخشيدن به عملكرد انسان

معرفي گزارشي از كارگاه آموزشي فناوريهاي همگرا در امريكا

كشورهاي مختلف جهان در حال بستر ميلادي از راه خواهد رسيد 2015 انقلاب جهاني فناوري تا سالا سازي مناسب براي بهره برداري هر چه بهتر از اين موقعيت هستند و تلاشهاي گسترده اي در اين راستا در حال انجام است .

دسامبر 4و3 حاصل كارگاه آموزشي است كه در ارتباط با فناوريهاي همگرا در تاريخ اين گزارش اين كارگاه آموزشي بنابه منتشر شده است 2002 در ايالات متحده امريكا برگزار شده ودر ژوئن 2001 (NSF) وزير كميته علوم مهندسي و فناوري نانو، بنياد ملي علوم ( NSTC) درخواست شوراي علوم و فناوري ايالات متحده امريكا برگزار گرديد( DOC)  و وزارت بازرگاني اين گزارش متشكل از ديدگاه هاي افراد متخصص و خبره از بخشهاي دولتي ، دانشگاهي خصوصي در ارتباط با فناوريهاي همگرا مي‌باشد .

ديدگاههاي ارائه شده اين نكته مهم را خاطر نشان مي كنند كه در دهه هاي آغازين قرن بيست و يكم با انجام تلاشهاي هدفمند ، مي توان علوم را بر اساس سازگاري با طبيعت ، متحد ساخت تا موجب پيشرفت تركيبي از نانو تكنولوژي ، بيوتكنولوژي ، فناوري اطلاعات و فناوريهاي انساني فرصتي مناسب و گسترده براي فرد واجتماع در دوره اي طولاني اين براساس علوم شناختي شده است .

واژه فناوريهاي همگرا ، ما را به تركيبي هم افزا از چهار قسمت اصلي علم و فناوري رهنمون مي سازد كه هر كدام از اين چهار بخش اصلي هم اكنون با ( نانو – بيو – اطلاعات و شناخت )ABIC  سرعت زياددر حال پيشرفت هستند .

در اين گزارش به اين نكته اشاره شده كه همگرايي فناوريهاي متفاوت بر سازگاري مواد در مقياس نانو همچنين پيشرفتهاي انقلابي واسطها بين زمينه هاي علوم و تكنولوژريهاي مرتبط با آن مقياس ، متكي شده است ABIC فناوري پيشين و زمينه هاي مربوطه ، شرايط را بر اي ايجاد ابزارهاي متحول كننده كليدي براي فناوريهاي آماده ساخته است .

بامطالعه اين گزارش به اين نكته مهم پي مي بريم كه انسان با توسعه در نگرش سيستمي ، رياضيات و قادر خواهد بود براي اولين بار ارتباط دقيق بين دنياي طبيعي و تحقيقات علمي را با ABIC محاسبات در ارتباط با سيستمهاي پيچيده و طبقه بندي شده درك كند .

از اينرو فرصت استثنايي در تاريخ دستاوردهاي فناوري ايجاد شده كه در آن اصلاح عملكرد انساني در خلال ارتباط تكنولوژيكي امكان پذير شده است .

مثالهايي در اين زمينه عبارتند از :

بهبود بازده كار و آموزش

تقويت حواس فردي و قابليتهاي شناختي

تغييرات انقلابي در مراقبتهاي بهداشتي واصلاح خلاقيتهاي فردي و گروهي

تقويت قابليتهاي انساني براي اهداف دفاعي

ABIC  رسيدن به توسعه پايدار با استفاده از ابزارهاي

فصل همانطور كه گفته شد مطالب وبرداشتهاي بخشهاي در اين فصل مي باشد اين گزارش شامل سال آينده ارائه شده 20 تا10 مختلف دانشگاهي خصوصي و دولتي در مورد دستاوردهاي فناوريهاي همگرا در  ابتداي هر فصل به موقعيت فعلي پروژه ها و زمينه هاي موجود كه مي توان آن را با سرعت بيشتري به  است در انتهاي نيز به دور نمان دستاوردهاي بدست آمده ودر دو دهه آينده توجه مي شود پرداخته شده است نتيجه رساند دولتمردان و نمايندگان بخش خصوصي انگيزه هاي تلاش براي درك در فصل اول از مجموعه حاضر در فصل دوم و سوم به راههاي مهمي كه مي تواند تواناييهاي فكري و آينده فناوريهاي همگرا را مطرح مي كنند در چهارمين و پنجمين فصل از اين مجموعه به راههايي اشاره جسمي افراد را اصلاح كند ، اشاره شده است مي شود كه در اصلاح  دروني اجتماع مفيد واقع شوند و بتوانند امنيت اجتماع را در مقابل ، تهديدات خارجي حفظ بصورت عمده در خلال پيشرفت در تعليم وتربيت مورد ششمين و آخرين فصل تحولات علوم و مهندسي نمايند بررسي قرار مي گيرد .

متن اصلي گزارش در آدرس زير موجود است .

http: // itri lovola . edu / converging Technologies / Report / NBIC pre publication . pdf