گندله آهن چیست

گندله آهن اصطلاحی است که برای مواد خام مورد استفاده در کوره‌های احیای مستقیم آهن (DRI) به کار می‌رود. این محصول به شکل گلوله در تولید فولاد به روش احیای مستقیم در کوره بلند استفاده می شود. برای روشن شدن، گندله یک فرآیند واسطه بین معادن آهن و کارخانه های تولید فولاد است.

آشنایی با گندله آهن

گندله «گلوله» فرآورده‌ای است که از سنگ آهن پس از انجام فرآیند خرد کردن به دست می‌آید. هنگامی که سنگ آهن خرد شد و خلوص آن مشخص شد، نمی توان آن را مستقیماً به کوره های بلند یا کوره های احیای مستقیم برای تولید آهن و تیرآهن اضافه کرد. دلیل این امر شرایط داخل کوره و ناخالصی های موجود در سنگ آهن است. شرایط کوره مانند دما، جریان گازهای از پیش گرم شده به داخل کوره و وجود اکسیژن پرفشار باعث می شود سنگ آهن خرد شده در محیط کوره پراکنده شود و به طور موثر به منطقه ذوب نرسد.

جهت اطلاع از قیمت میلگرد کلیک نمایید.

 

با توجه به این شرایط، تولیدکنندگان شمش فولاد به فکر تولید گندله افتادند. ذرات پلت شده با قطر کمتر از 16 میلی متر شرایط را برای عبور از جریان هوای داخل کوره فراهم می کنند در حالی که آنقدر بزرگ نیستند که ذوب آنها نیاز به انرژی بیش از حد داشته باشد.

برای اطلاعات بیشتر درباره لوله ها می توانید به مقاله لوله مانیسمان چیست مراجعه نمایید.

 

 

مشخصات و ویژگی‌های گندله آهن

گندله آهن، درواقع نتیجه ترکیب کنسانتره سنگ‌آهن با مواد افزودنی است که خاصیت چسباننده دارند و موجب ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی زیر در گندله می‌شوند:

جهت اطلاع از قیمت لوله مانیسمان کلیک نمایید.

افزایش تخلخل گندله

افزایش تخلخل گندله یکی از اهداف مهم در تولید این ماده است. گندله یکی از مواد مورد استفاده در فرآیند کوره بلند جهت تولید فولاد است و در روش‌های تولید فولاد از طریق احیای مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترکیبات استفاده شده در تولید گندله باعث افزایش درجه تخلخل، افزایش سطح تماس و تماس جامد شده و در نتیجه افزایش قابلیت احیای آهن را دارند. تخلخل گندله معمولاً بین ۲۵ تا ۳۰ درصد واحد است که این میزان تخلخل می‌تواند بر اساس نیازهای خاص فرآیند تولید تنظیم شود.

کاهش چگالی گندله آهن

کاهش چگالی گندله آهن یکی از تأثیراتی است که اجزای مختلف گندله بر ویژگی‌های فیزیکی آن می‌گذارند. تخلخل و چگالی دارای رابطه معکوس هستند، به عبارت دیگر هرچه تخلخل بیشتر باشد، چگالی گندله کمتر خواهد بود. افزایش تخلخل در گندله منجر به کاهش چگالی آن می‌شود. این ویژگی می‌تواند در فرآیندهای تولید فولادی و استفاده از گندله در کوره‌ها تأثیرگذار باشد، زیرا چگالی پایین‌تر ممکن است باعث بهبود جریان گازها در داخل کوره شود و در نتیجه باعث بهبود فرآیند احیا و تولید فولاد گردد.

جهت اطلاع از قیمت روز میلگرد mo40 کلیک نمایید.

ایجاد سرباره

سرباره یکی از محصولات حاصل از فرایند گندله‌سازی است. این ماده پس از سرد شدن، به شکل یک جامد تشکیل می‌شود و از مخلوطی از سیلیکات و اکسیدهای فلزی پیچیده تشکیل شده است. سرباره به دلیل ویژگی‌های خاص خود مورد استفاده در صنایع مختلف قرار می‌گیرد. این ماده جامد سرباره در کاربردهای مختلفی از جمله مصالح زیرسازی جاده، مواد نسوز، بالاست راه‌آهن، مصالح سنگی آسفالت و بتن و دیگر صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، در ساخت جاده‌ها برای افزایش استحکام و پایداری، سرباره به عنوان مصالح زیرسازی استفاده می‌شود و در صنایع دیگر نیز به دلیل ویژگی‌های مفید خود، کاربردهای گسترده‌تری دارد.

 

 

تسهیل فرایند گندله‌سازی

مواد افزودنی استفاده شده در فرایند ساخت گندله نقش بسیار مهمی دارند. این مواد افزودنی معمولاً موادی هستند که به‌کار رفته در فرایند تهیه گندله و خواص توپ‌ها را تنظیم می‌کنند. این مواد می‌توانند به عنوان عامل چسبندگی عمل کرده و به ترتیب تشکیل تکه‌های گندله را تسهیل می‌کنند. آنها باعث ایجاد تراکم و استحکام در تولید گندله می‌شوند و در نهایت بهبود کیفیت و ویژگی‌های گندله را تضمین می‌کنند. استفاده از این مواد افزودنی کمک می‌کند تا فرآیند ساخت گندله به صورت بهتر و کارآمدتری انجام شود.

افزایش استحکام گندله

ترکیباتی مانند بنتونیت می‌توانند به عنوان مواد افزودنی در ساخت گندله استفاده شوند. این ترکیبات و مواد مشابه می‌توانند اجزای مورد استفاده در تهیه گندله را به یکدیگر چسبانده و موجب افزایش استحکام توپ‌های گندله شوند. این افزایش استحکام معمولاً باعث می‌شود تا گندله‌ها در شرایط داغ و محیط‌های احیاکننده استحکام بالایی از خود نشان دهند و در برابر تنش‌های گرمایی و فشار حفظ شوند. به این ترتیب، استفاده از این نوع ترکیبات بهبود می‌بخشد و کیفیت و استحکام گندله را بهبود می‌دهد، به خصوص در شرایط داغ و تنش‌های حرارتی.

جهت اطلاع از قیمت فولاد st52 کلیک نمایید.

کاربرد گندله آهن

گندله آهن یکی از مواد کلیدی و حیاتی در صنایع تولید فولاد است. این ماده به عنوان یک نوع واسطه عمل می‌کند که سنگ آهن خام را به فولاد صنعتی تبدیل می‌کند. کاربردهای گسترده‌ای دارد و می‌تواند در افزایش کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش بازدهی صنایع مختلف موثر باشد.

از گندله آهن در تولید فولاد استفاده می‌شود که فولاد حاصله سپس در ساخت پل‌ها، وسایل حمل و نقل از جمله اتومبیل‌ها و هواپیماها، وسایل الکترونیکی خانگی و بسیاری از محصولات صنعتی دیگر به کار می‌رود.

خصوصیاتی مانند تخلخل بالا، استحکام و مقاومت بالای گندله آهن به عنوان نقاط قوت آن محسوب می‌شود. این ویژگی‌ها باعث افزایش کارایی و کیفیت گندله در صنایع مختلف می‌شوند.

ضمناً، این ماده به دلیل ویژگی‌های خاص خود در محیط‌های آزاد به طور طولانی مدت تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد و خواص و کیفیت آن تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

گندله آهن در کل به عنوان یکی از مراحل کلیدی در فرایند تولید فولاد بسیار حیاتی است. کیفیت گندله مورد استفاده، معیاری برای کیفیت محصول نهایی محسوب می‌شود و انتخاب مواد اولیه با کیفیت مناسب علاوه بر کیفیت محصول، به کاهش هزینه‌های حمل و نقل و حفظ محیط زیست نیز کمک می‌کند.

گندله آهن را در ساخت پل، در ساخت قطعات اتومبیل، در ساخت تجهیزات هواپیما، در ساخت دوچرخه، در ساخت برخی از لوازم ‌خانگی مختلف و …. به صورت گسترده مصرف می کنند. همچنین، در ساخت برخی از تجهیزات پزشکی نیز این محصول کاربرد دارد.  بنابراین، گندله آهن از اهمیت بسیاری برخوردار است و در صنایع مختلف، از جمله صنعت فولاد، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جهت اطلاع از قیمت میلگرد ۱۶ امروز کلیک نمایید.

 

فرآیند تولید گندله آهن

۱. آماده‌سازی مواد اولیه: نرمه سنگ آهن به عنوان ماده اولیه برای تهیه گندله استفاده می‌شود. این نرمه شامل مواد افزودنی است که ۹۱ درصد از اندازه ذرات آن حدود ۴۵ میکرون است. مواد افزودنی با آب مخلوط شده و به شکل گرد تبدیل می‌شود.

۲. تولید گندله: مواد آماده‌شده و مخلوط شده در دستگاه‌های گندله‌ساز چرخشی قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها باعث شکل‌دهی به گندله‌ها می‌شوند و آنها را به صورت گرد و همچنین با ابعاد و سختی مطلوب تولید می‌کنند.

۳. افزودن مواد افزودنی و چسبنده: برای افزایش کیفیت و خواص متالورژیکی گندله آهن، ممکن است مواد افزودنی و چسبنده مانند هیدروکسید کلسیم به آن اضافه شوند. این مرحله باعث تولید گندله با ویژگی‌های مطلوب و سختی مناسب می‌شود.

۴. پخت و سخت شدن گندله: گندله‌های تولید شده به اتمسفر اکسید کننده منتقل شده و در دستگاه‌های حرارتی تحت حرارت قرار می‌گیرند. این مرحله باعث سخت شدن گندله می‌شود و باید به طور دقیق کنترل شود تا درجه تخلخل آنها کاهش یابد. پس از پخته شدن، گندله‌ها به طور مناسب سرد شده تا ترکیب و کیفیت آنها حفظ شود و ترکیبات مورد نظر برای نهایی شدن گندله روی آنها ایجاد نشود.

در نهایت، این فرآیند‌ها باعث تولید گندله‌های آهنی مورد نیاز برای صنایع فولاد و به کارگیری در تولید فولاد با کیفیت و ویژگی‌های مطلوب می‌شود.

 

 

مواد اولیه برای گندله آهن

مواد اولیه برای گندله سازی سنگ های آهن شامل:

•  بنتونیت
• شیر آهک
• مواد آلی
• آهک
• سیمان
• آب

جهت اطلاع از قیمت میلگرد آلیاژی کلیک نمایید.

 

روش های ساخت گندله آهن

به طور کلی دو روش ساخت گندله وجود دارد:

• روش مخروطی یا استوانه دوار
• روش دیسکی

 

مزایای گندله آهن

گندله آهن دارای مزایای فراوانی است که می‌توان آنها را مورد بررسی قرار داد:

1. شاخص غلتش بهتر: مقاومت به غلتش گندله بهبود یافته است و این امر آن را به یک جایگزین مناسب برای کلوخه‌های سنگ آهن در کوره‌های ذوب آهن و تولید مستقیم کاهش آهن تبدیل کرده است.
2. قابلیت نفوذپذیری بالا: تخلخل بالای گندله موجب شده است که گلوله‌های آن به سرعت و منظم‌تر از سنگ آهن تجمع کنند، که این امر در متالیزاسیون بهتر و کیفیت بالاتر تولید آهن کمک می‌کند.
3. مقاومت در برابر آتش‌سوزی: گندله به دلیل ترکیبات شیمیایی خاص، مقاومت خوبی در برابر آتش‌سوزی و حرارت دارد.
4. استحکام مکانیکی بالا و یکنواخت: گندله دارای استحکام مکانیکی بالا و یکنواختی است که بدون ایجاد ریزدانه، می‌توان آن را در فواصل طولانی حمل کرد.
5. مقاومت در برابر تجزیه و خوردگی: گندله دارای مقاومت بالا در برابر تجزیه و خوردگی است، حتی تحت شرایط تنش حرارتی و با کاهش اکسیژن.

 

جهت اطلاع از قیمت میلگرد آجدار کلیک نمایید.

 

این مزایا از جمله ویژگی‌هایی هستند که گندله آهن را به یک ماده مورد نیاز و مفید در صنایع فولاد تبدیل کرده‌اند.

 

 

آنالیز خواص گندله آهن

گندله آهن در ساختار خود 20 تا 24 درصد تخلخل دارد که برای فولاد سازی بسیار مهم است. حدود 90 درصد از گندله‌های تولید شده دارای ابعاد بین ۶ تا ۱۶ میلیمتر هستند.