گندله سازی | پادکست آموزشی

۱۳ مرداد ۱۳۹۷

مقدمه

سنگ آهن (به انگلیسی: Iron ore) نوعی سنگ معدنی حاوی رگه‌های آهن است که با فرایند ذوب و احیا آهن آن جدا می‌شود .

سنگ‌آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر فلزی موجود در زمین است.

اکسید آن حدود ۵ درصد از پوسته زمین را شامل می‌شود.

کانی‌های معدنی رایج سنگ‌آهن عبارتند از هماتیت (Fe2O3) که ۷۰ درصد آهن داشته و مگنتیت (Fe3O4) که ۷۲ درصد آهن دارد.

میانگین عیار آن در یک کانی آهن حدود ۶۰ تا ۶۵ درصد است.

گُندله یعنی گلوله‌های تولید شده از نرمه سنگ آهن و سایر مواد افزودنی

گندله ابتدا خام است و سپس پخته شده و سخت می‌شود.

و برای احیا به روش سنتی تولید آهن در کوره بلند و یا روش‌های متعدد احیای مستقیم به کار می‌رود.

از آنجایی که کنسانتره که محصول کارخانه کانه آرائی است,

به صورت کانه های آهن دانه ریزی می‌باشد که به این شکل فیزیکی قابل مصرف نیستند.

و این نرمه‌ها، تراوایی گاز را در بار کوره بلند به صورت ناموزون کاهش می‌دهند و عملکرد کوره بلند را مختل می‌کنند.

همین طور در کارخانه احیا مستقیم نیز اشکالاتی را ایجاد می‌نمایند.

بنابراین نرمه‌های آهن را به صورت گندله در می‌آورند.

که به عنوان فراورده میانی ازمعدن تا کوره‌های تولید آهن و فولاد در نظر گرفته می‌شود.

از آنجائی که گندله‌ها ماده اولیه به شمار می‌آیند، لذا باید درکوره‌های احیا ویژگی مکانیکی، شیمیایی و حرارتی مطلوبی را داشته باشند.

گندله‌ها، گوی هایی تولید شده از کنسانتره‌ها و کانه‌های طبیعی آهن هستند.

که با ترکیبات کانی‌شناختی و شیمیایی متفاوت‌اند.

درواقع هدف واحد گندله سازی تبدیل کنسانتره آهن به گندله آهنی با هندسه و تخلخل. یکنواخت است.

گندله ها دارای خواص زیر هستند:

 

  • توزیع یکنواخت ابعاد به طور عمده از ۹ تا ۱۶ میلی مترتخلخل زیاد و یکنواخت ۲۵ تا ۳۰ درصد
  • ترکیب کانی‌شناختی یکنواخت به شکل هماتیت یا ترکیبات هماتیت دار احیا شونده
  • استحکام مکانیکی زیاد و یکنواخت
  • مقاومت به سایش
  • استحکام مکانیکی کافی حتی در برابر تنش گرمایی در محیط های احیا کننده
  • قابلیت چسبندگی کم

اجزا سیستم گندله سازی عبارتند از:

  • سیستم انتقال مواد خام
  • سیستم آسیاب و خردایش مواد اولیه
  • واحد مخلوط سازی مواد اولیه
  • تولید گندله خام
  • کوره پخت گندله
  • سیستم غبار گیر
  • سیستم تعمین آب خنک کننده
  • سیستم انتقال محصول نهایی
  • سیستم تصفیه آب
  • سیستم تولید هوای فشرده
  • آزمایشگاه

گندله سازی (Pelletizing) یکی از روش های تبدیل ذرات و نرمه مواد اولیه به توده ای متراکم است.

 

گندله محصول نهایی فرآیند گندله سازی و ماده اولیه برای فرآیندهای تولید آهن خام در کوره بلند

و تولید آهن اسفنجی به روش های متعدد احیای مستقیم می باشد.

برای کاربرد گندله باید کیفیت آن جهت حمل و نقل و غیره مطلوب باشد.

در اصطلاح متداول گندله یعنی گلوله های تولید شده از سنگ آهن و سایر مواد افزودنی

که نخست خام و سپس سخت یا پخته می شود و برای احیا به روش سنتی تولید آهن در کوره بلند و یا روش های متعدد احیای مستقیم به کار می رود.

چون گندله ماده اولیه برای تولید آهن خام است لذا باید در کوره های احیا ویژگی مکانیکی شیمیایی و حرارتی مطلوبی را داشته باشد.

برای تولید گندله خام، نرمه سنگ آهن شامل مواد افزودنی که ۹۰ درصد آن زیر ۳۲۵ مش (معادل ۴۵ میکرون) است

با محلول های تر کننده مانند آب جهت دستیابی به شکل کروی، در دستگاه های گندله ساز به چرخش درآروده می شوند تا گندله خام تولید گردد.

در حین تولید گندله خام ممکن است مواد افزودنی و چسبنده مانند هیدروکسید کلسیم برای بالا بردن کیفیت و خواص متالورژیکی مکانیکی گندله به آن اضافه شود.

در این مرحله گندله با ابعاد مطلوب و استحکام مکانیکی کافی تولید و جهت حمل و نقل تا دستگاه سخت کردن یا پخت ارسال می شود.

در مرحله دوم گندله های خام، جهت سخت شدن در اتمسفر اکسید کننده به دقت تا زیر دمای نرم شدن سنگ آهن در دستگاهی حرارتی داده می شوند تا نخست خشک و سپس پخته شوند،

 

به طوری که درجه تخلخل آن ها کاهش نیابد. در این مرحله با پیوند بین ذرات سنگ آهن و مواد دیگر بار گندله، ساختار بلوری سنگ تغییر می یابد

و واکنش هایی بین مواد سرباره ساز و اکسیدهای آهن نیز انجام می شود. در این مرحله نخست مواد با یکدیگر مبادله شده و ترکیبات خنثی یا بازی بین دانه های اکسیدهای آهن تشکیل می شوند.

در پایان مرحله پخت، سرد نمودن گندله داغ باید به صورتی انجام گیرد که ترک هایی در آن ها ایجاد نشود.

۰
برچسب ها :
نویسنده مطلب متالورژها اینفو
کارشناس مهندسی مواد | مدرس و پژوهشگر دیجیتال مارکتینگ

بدون دیدگاه