سنگ آهن ماده اولیه مهمی در دنیای امروزه است.ماده ی پایه در صنعت فولاد که از بعضی مواد اولیه گرفته تا برخی لوازم، وابسته به وجود آن هستند.به لطف سنگ آهن ، فولاد بخش اصلی اکثر لوازم اطراف ما را تشکیل میدهد.

تولید فولاد از سنگ آهن با روش گندله سازی با توجه به مزایای بسیاری که شامل میشود یک گزینه جذاب در بازار است.

در ادامه نگاهی به این فرآیند می اندازیم…

آماده سازی سنگ آهن برای گندله سازی

سنگ آهن قبل از گندله شدن باید مراحل پردازش طولانی را طی کند،مجموعه ای از مراحل که اغلب برای بهره برداری و تمرکز بر روی  سنگ های معدنی کم ارزش استفاده میشوند.

این فرآیند بسته به منبع استخراج سنگ معدن ممکن است متفاوت باشند، اما به طور معمول این مراحل شامل خرد کردن و کوبیدنِ سنگ آهن برای کاهش اندازه ی آن میشوند. سپس از تکنیک های جداسازی مانند جداسازی مغناطیسی یا شناور سازی مواد اضافی برای تفکیک مواد زائد از آهن استفاده میکنیم.

این عملیات برای تبدیل سنگ آهن خام به پودری غلیظ و مناسب برای گندله اجرا می شود.

علاوه بر سنگ آهن معدنی ، منابع دیگر آهن مانند گرد وغبار ناشی از دودکش و کوره های انفجار جمع آوری شده نیز تبدیل به گندله میشوند تا از هدر رفت جلوگیری شود.

روند گندله سازی

تولید گندله های سنگ آهن از مراحل اولیه تا رسیدن به محصول نهایی می تواند براساس عوامل مختلفی دچار تغییر شود.لذا با توجه به این موارد در نظر داشته باشید که فرایندی که در اینجا شرح داده شده است رویکردی کلی است که گزینه های مختلف را در نظر میگیرد.

در کل ، گندله سازی سنگ آهن شامل سه مرحله اصلی میشود:

۱) مخلوط کردن/نو ترکیبی

مرحله مخلوط کردن باعث ایجاد ترکیبی میشود که به یکنواختی گندله سنگ نهایی بسیار کمک میکند.

به منظور کنار هم نگه داشتن خرده سنگ های موجود در ترکیب یک گندله سنگ ،به یک فاکتور نیاز داریم که مانند چسب این تکه ها را کنار هم نگه دارد. انتخاب این ماده بسته به اهداف منحصر به فرد پروژه می تواند متغیر باشد ، اما خاک رُس بنتونیت یک انتخاب متداول است ،همچنین مواد افزودنی دیگری نیز ممکن است برای بهبود عملکرد در کوره حرارتی همراه با مواد اولیه باشند.

مرحله مخلوط کردن سنگ آهن ، چسباندن و اضافه کردن هرگونه مواد افزودنی را به طور کامل شامل میشود تا با کمک این مواد اولیه گندله  یکنواخت تهیه شود.

۲) گندله سازی

مواد موجود در میکسر بطور مداوم به همراه مایع چسبنده به درون دستگاه گندله ساز منتقل میشوند. مایع چسبنده باعث چسبندگی ذرات می شود؛ برای مثال زمانی که ذرات در دستگاه شروع به چرخیدن میکنند جذبندگی بیشتری را بین مواد مختلف پدید می آورد  که این پدیده با عنوان “یک پارچگی” شناخته می شود.

گندله ها باید استاندارد های زیادی را شامل باشند که بسیاری از آنها را می توان در طی فرآیند گندله سازی کسب کرد. این موارد ممکن است شامل استفاده از مواد افزودنی برای تنظیم آرایش شیمیایی یا خاصیت متالورژیکی گلوله ها ، یا تنظیم فاکتورهایی در این فرآیند که برای کنترل خصوصیات مادی گندله مانند استحکام در برابر خرد شدن یا توزیع مناسب اندازه ذرات باشند.

پس از رسیدن گلوله ها به اندازه دلخواه، آنها از دستگاه گندله ساز خارج شده و به مرحله بعدی منتقل می شوند (اکثر مواقع یک مرحله غربالگری لازم است). در این مرحله،گندله ها را با عنوان “گندله های سبز” میشناسند.

تجهیزات مورد نیاز برای ساخت گندله سنگ آهن

تجهیزات اصلی برای گندله سازی از سنگ آهن  به ۲ نوع تقسیم بندی میشوند:

۱-دیسک گرد کننده (Disc Pelletizers)

۲-استوانه ی گرد کننده یا دوار  (drum agglomerator)

دیسک گرد کننده ی

دیسک های گرد کننده یا دوار ، شامل یک دیسک چرخان شیب دار هستند که روی یک بخش ثابت نصب شده اند.دیسک ها اغلب به دلیل توانایی خود در تنظیم دقیق اندازه ذرات  و پخش متوازن آنها انتخاب می شوند. گندله سازها همچنین مواد بازیافتی بسیار کمتری را در پی دارند.

با ورود مواد به دیسک ، چرخش آن شروع میشود. با افزودن پیوسته چسب و مواد اولیه ، ذرات بیشتری به یکدیگر میچسبند و مثل یک گلوله برفی بزرگتر و بزرگتر میشوند و زمانی که به اندازه ی دلخواه رسیدند از دیسک خارج میشوند.

دیسک-گرد-کننده-ی

تصویر ۱- دیسک گرد کننده

استوانه ی گرد کننده ی

استوانه های گرد کننده یا دوار ، از یک “استوانه ی بزرگ” تشکیل شده اند که باعث تراکم مواد و ذرات میشوند. تقریباً همانند دیسک های گرد کننده، چسب و مواد اولیه به طور مداوم  وارد استوانه ای می شوند که دارای شیب ملایمی است تا بتواند بوسیله ی جاذبه حرکت گلوله ها را تسهیل ببخشد.

هرچند استوانه های دوار نسبت به دیسک های گرد کننده قابلیت کنترل اندازه و دقت کمتری را دارند ، اما فرآیند ساده تری را ارائه میدهند و پتانسیل بهره وری بیشتری را نیز فراهم می کنند.

استوانه-گرد-کننده

تصویر ۲- استوانه گرد کننده

۳) سخت سازی گندله ها

پس از ساخت گندله ، گندله های سبزباید به فرم نهایی و سخت شده خود برسند. این عمل از طریق سخت سازی آنها صورت میگیرد.سخت سازی عملیاتی است که گندله ها را تا مقداری کمتراز نقطه ذوب آنها گرم می کند و باعث سخت شدن آنها می شود و بطور معمول قبل از مرحله خشک کردن آنها انجام می شود که ممکن است طی عملیات سخت سازی یا بوسیله دستگاهی دیگر صورت گیرد. بعد از سخت سازی، گلوله ها بهتر است خنک شوند.

فرایند سخت سازی باعث میشود که گندله توانایی تحمل حرارت کوره را داشته باشد که پس از اتمام سخت سازی درون آن قرار خواهند گرفت.

اعمالی که برای بهتر شدن فرآیند گندله سازی صورت میگیرد

از آنجا که فرآیند گندله سازی میتواند به روش های مختلفی صورت گیرد،آزمایش، بخش مهمی از این فرآیند را جهت افزایش نرخ موفقیت  شامل میشود.انواع مختلف سنگ آهن هنگام ترکیب ممکن است به شکل های مختلفی واکنش نشان دهند و در نتیجه مواد مورد نیاز باید دچار تغییر شوند.

برخی از مراکز نوآوری ، که مهندسینش بر روی بخش مخزن و پیلوت دستگاه های گرد کننده تحقیقاتی را انجام می دهند ، برای ده ها سال با سازندگان گندله های سنگ آهن کار کرده است.این مهندسین مرتباً منابع سنگ های آهن را بررسی میکنند تا مواد متغیر از قبیل مواد مورد نیاز ، مواد افزودنی ، انتخاب ماده ی چسبنده مناسب ، مشخصات تجهیزات مورد نیاز و حتی موارد دیگری مانند  اضافه شدن دود دودکش و گرد و غبار ناشی از کوره الکتریکی (EAF) به ترکیب گندله ها و گرد شدنشان را شناسایی کنند.

داده های جمع آوری شده در طول آزمایش بعدا و در طراحی تجهیزات در مقیاس تجاری مورد استفاده قرار میگیرند تا فرایند مورد نظر آنطور که مد نظر است انجام شود.

جمع بندی

سنگ آهن برای تأمین مواد مورد نیاز در صنعت فولاد که مشغول ساخت جهان پیرامون ما هستند ، ضروری است. گندله سازی که از طریق دیسک  و استوانه های گرد کننده  انجام می شود ، بخش مهمی از تولید کارآمد و پایدار فولاد از سنگ آهن با استفاده از منابع مختلف است. یکی از کارخانه هایی که در ساخت گندله فعالیت دارد کارخانه فولاد مبارکه اصفهان میباشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.