تولید گندله سنگ آهن یکی از مراحل کلیدی در فرآیند تولید فولاد است. گندله‌سازی به فرآیندی اطلاق می‌شود که طی آن سنگ‌آهن (معمولاً پودر سنگ آهن) به گندله‌های کوچک (توپ‌های آهنی) تبدیل می‌شود. این گندله‌ها به‌عنوان ماده اولیه برای کوره‌های بلند یا کوره‌های الکتریکی در تولید فولاد استفاده می‌شوند. گندله‌ها باید ویژگی‌هایی مانند مقاومت بالا، اندازه مناسب و جذب مطلوب اکسیژن داشته باشند تا در مراحل بعدی فرآیند تولید فولاد کیفیت مطلوبی ایجاد کنند.
مراحل تولید گندله سنگ آهن:
فرآیند گندله‌سازی معمولاً شامل مراحل زیر است:
1. آماده‌سازی مواد اولیه
مواد اولیه برای تولید گندله معمولاً شامل سنگ‌آهن (به‌صورت پودر)، مواد افزودنی (مانند بنتونیت) و آب هستند. این مواد باید به‌درستی آماده‌سازی و مخلوط شوند تا گندله‌های باکیفیت تولید شوند.
- سنگ‌آهن: این ماده معمولاً به‌صورت پودر در می‌آید که با ذرات ریز و درشت مخلوط می‌شود.
- بنتونیت: ماده‌ای است که به‌عنوان چسبنده برای کمک به شکل‌گیری گندله‌ها و جلوگیری از شکستن آن‌ها استفاده می‌شود.
- آب: برای مرطوب کردن پودر سنگ آهن و بنتونیت و ایجاد شرایط مناسب برای شکل‌دهی به گندله‌ها، به مواد اولیه افزوده می‌شود.
2. مخلوط‌سازی مواد
پس از آماده‌سازی مواد اولیه، این مواد در مخلوط‌کن‌ها (مانند دستگاه‌های میکسر) با یکدیگر ترکیب می‌شوند. هدف از این مخلوط‌سازی، ایجاد یک ماده همگن است که به راحتی بتوان آن را به گندله‌ها تبدیل کرد.
- ترکیب بهینه: نسبت‌های مختلف سنگ‌آهن، بنتونیت و آب باید به‌درستی تنظیم شوند تا خصوصیات مکانیکی گندله بهبود یابد و گندله‌ها مقاومت خوبی داشته باشند.
3. شکل‌دهی به گندله‌ها (پرس یا گلوله‌سازی)
در این مرحله، مخلوط حاصل به‌وسیله دستگاه‌هایی به نام دستگاه‌های گلوله‌سازی یا پرس‌های گندله‌سازی به گندله‌های کوچک (توپ‌های سنگ آهن) تبدیل می‌شود.
- دستگاه‌های گلوله‌سازی: معمولاً شامل یک صفحه چرخشی است که به مواد اجازه می‌دهد تا به شکل گندله درآیند. در این فرآیند، به‌طور مداوم آب و مواد افزودنی مانند بنتونیت برای چسبندگی بیشتر به مواد اضافه می‌شود تا گندله‌ها شکل بگیرند.
- اندازه گندله‌ها: اندازه گندله‌ها معمولاً بین ۸ تا ۱۸ میلی‌متر است.
4. خشک‌کردن گندله‌ها
پس از شکل‌دهی، گندله‌ها باید خشک شوند تا رطوبت اضافی آن‌ها از بین برود. این مرحله به‌وسیله کوره‌ها یا خشک‌کن‌ها انجام می‌شود.
- خشک‌کردن: گندله‌ها باید به‌طور کامل خشک شوند تا در مراحل بعدی فرایند، هنگام پخت آسیب نبینند و به‌راحتی در کوره‌های پخت قرار گیرند.
5. پخت گندله‌ها (کوره پخت)
در این مرحله، گندله‌های خشک‌شده در کوره‌های مخصوص پخت قرار می‌گیرند. این کوره‌ها معمولاً کوره‌های دوار یا کوره‌های عمودی هستند که در دمای بالا (بین ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد) قرار دارند.
- کوره‌های دوار: گندله‌ها در این کوره‌ها به‌طور مداوم در حال چرخش هستند و تحت تأثیر حرارت بالا قرار می‌گیرند تا واکنش‌های شیمیایی لازم برای استحکام بخشیدن به آن‌ها انجام شود.
- نتیجه پخت: گندله‌ها پس از پخت در این کوره‌ها به گندله‌های سخت و مقاوم تبدیل می‌شوند که برای استفاده در فرآیندهای بعدی مانند احیای مستقیم یا کوره بلند آماده هستند.
6. خنک‌کردن گندله‌ها
پس از پخت، گندله‌های داغ باید سریعاً خنک شوند. این کار به‌وسیله سیستم‌های خنک‌کننده مانند کولرهای هوایی یا کولرهای آبی انجام می‌شود.
- خنک‌سازی سریع گندله‌ها به حفظ استحکام و جلوگیری از آسیب‌های مکانیکی کمک می‌کند.
7. آزمایش و کنترل کیفیت
در این مرحله، گندله‌های تولیدشده مورد آزمایش و کنترل کیفیت قرار می‌گیرند تا از نظر اندازه، استحکام و کیفیت مطلوب باشند. آزمایش‌ها معمولاً شامل اندازه‌گیری استحکام فشاری، اندازه گندله‌ها و درصد رطوبت هستند.
- آزمایش استحکام: یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های گندله، استحکام آن در برابر فشار است، که باید در حدی باشد که در طول فرآیندهای بعدی تولید فولاد سالم بماند.
- اندازه‌گیری اندازه: اندازه گندله‌ها باید در محدوده‌ای خاص (معمولاً بین ۸ تا ۱۸ میلی‌متر) باشد.
8. بسته‌بندی و ذخیره‌سازی
پس از انجام تمامی مراحل تولید و اطمینان از کیفیت گندله‌ها، آن‌ها در سیلوهای ذخیره‌سازی یا پالت‌ها قرار می‌گیرند. گندله‌ها باید در شرایط مناسب ذخیره‌سازی شوند تا از تخریب و آسیب آن‌ها جلوگیری شود.
کاربرد گندله‌ها:
گندله‌های سنگ‌آهن به‌طور عمده به‌عنوان ماده اولیه برای تولید فولاد در کوره‌های بلند یا کوره‌های الکتریکی استفاده می‌شوند. این گندله‌ها به دلیل ویژگی‌هایی مانند استحکام مناسب و اندازه استاندارد، می‌توانند به‌طور مؤثر در فرآیندهای تولید فولاد مورد استفاده قرار گیرند.
نتیجه‌گیری:
تولید گندله سنگ‌آهن یک فرآیند پیچیده و چند مرحله‌ای است که شامل آماده‌سازی مواد اولیه، گلوله‌سازی، خشک‌کردن، پخت و خنک‌سازی گندله‌ها می‌شود. گندله‌ها ماده اولیه‌ای بسیار مهم در تولید فولاد هستند و فرآیند گندله‌سازی باید با دقت بالا و رعایت استانداردهای کیفی انجام شود تا گندله‌هایی با ویژگی‌های مناسب برای تولید فولاد حاصل گردد.
سرفصل ها:
- مقدمه
- سنگ آهن
- اثر خواص فيزيكي و ذاتي ذرات سنگ آهن بر گندله شوندگي
- اندازه نرمه ذرات سنگ آهن
- شكل ذرات
- خيس شوندگي
- اثر PH
- “گندله سازي “چيست؟
- فشارهاي مكانيكي
- كشش سطحي آب
- پديده موئينگي
- عوامل مؤثردر استحكام و كروي شدن گندله
- گندله پخته
- سخت سازي(پخت) گندله
- تأثير دما و ميزان جريان گاز بر استحكام گندله
- تأثير گوگردبر سينتيك واكنش اكسيداسيون مگنتيتدر طي مراحل پخت
- روشهاي صنعتي پخت گندله
- تستهاي فيزيكي گندله پخته