آشنایی با ديسک گندله سازی و کاربرد آن

مقدمه

دیسک گندله سازی یکی از تجهیزات کاربردی در کارخانجات گندله سازی است. در واقع به کمک این دستگاه، مواد خام روی سطح دوار، پخته شده و با حفظ کردن رطوبت خود، گندله سازی انجام‌ می شود.‌ منظور از گندله، گلوله‌های کوچکی است که از نرمه سنگ‌ آهن و برخی مواد افزودنی ساخته می شود. این مواد، ابتدا خام هستند و بعد از پخته شدن، سخت می شوند. ماده اولیه مورد نیاز برای گندله سازی، سنگ آهن است.

واحد های گندله سازی، کنسانتره آهن را به گندله تبدیل می کنند تا از نظر شکل و تخلخل، یکنواخت تر باشند. چرا که گندله، خود ماده اولیه برای تولید فولاد محسوب می شود و باید در کوره‌های احیا، ویژگی مکانیکی، شیمیایی و حرارتی مناسبی داشته باشد. 

مواد اولیه گندله‌ سازی

همان طور که در قسمت قبل اشاره شد، سنگ‌ آهن جزو مواد اولیه گندله سازی می باشد. در واقع این‌ ماده را باید مهم ترین و اصلی ترین ماده اولیه نامید که معمولا به شکل کنسانتره می باشد. مواد افزودنی شامل آهک، دولومیت، بنتونیت، سیمان، شیر آهک، هیدروسیک کلسیم و برخی مواد آلی است.

ویژگی های گندله‌

گندله ها معمولا ابعاد یکنواختی بین نه تا شصت میلی متر دارند. تخلخل آن‌ها هم زیاد است. از طرفی یکنواختی در تخلخل هم جزو ویژگی های این ماده به شمار می رود. 

گندله ها از استحکام زیادی برخوردار هستند. علاوه بر این در برابر تنش های گرمایی در محیط های احیا کننده نیز مستحکم هستند. ترکیب کانی‌ شناختی آنها به صورت هماتیت یا ترکیبات هماتیت دار احیا شونده می باشد. همچنین مقاومت به سایش و قابلیت چسبندگی کم از شاخصه های گندله ها به شمار می رود. 

نحوه تولید گندله 

برای تولید گندله ابتدا باید گندله خام تولید شود. برای این منظور، نرمه سنگ‌ آهن را با مواد افزودنی و محلول‌های تر کننده مانند آب ترکیب می کنند تا به شکل کروی در آمده و به کمک تجهیزات گندله ساز، بچرخد. در اثر این عملیات، گندله خام تولید می شود. 

برای افزايش کیفیت گندله و بهبود خواص متالورژیکی مکانیکی آن، مواد افزودنی و چسبنده مانند هیدروکسید کلسیم استفاده می شود. در این مرحله، گندله با سایز و استحکام مناسب تولید می گردد و برای سخت تر شدن به سمت دستگاه پخت هدایت می شود.‌

برای پختن گندله خام در اتمسفر اکسیدکننده، سنگ آهن را تا دمایی کمتر از دمای نرم شدن حرارت می دهند تا ابتدا خشک شود و سپس عملیات پخته شدن انجام شود. البته این فرآیند باید به نحوی صورت گیرد که منجر به کاهش تخلخل آن‌ها نشود. در انتها گندله های داغ باید به گونه ای خنک گردند که در سطح آنها ترک ایجاد نشود. 

 پارامتر های مهم در فرآیند گندله‌سازی

در فرآیند گندله سازی باید بسته به نوع مواد معدنی،  سرعت دوران دیسک و زاویه مختص آن،  تنظیم شود. این کار به منظور بهره گیری از حداکثر سطح دیسک گندله سازی می باشد. در واقع شرایط مطلوب برای گندله شدن فراهم می گردد. 

در صورتی که شیب ثابت باشد و قطر دیسک گندله سازی افزایش پيدا کند، گندله ها با سرعت بیشتری غلت می زنند. به همین خاطر تراکم و استحکام بیشتری خواهند داشت. البته باید اشاره کرد که افزایش سرعت از یک حد معین، منجر به کاهش بازده دستگاه می شود. بنابراین لازم است که حتما دیسک و سرعت دوران آن تنظیم گردد. سرعت باید به نحوی تنظیم شود که نیروی گریز از مرکز واردشده بر ذرات آن‌ها را از سطح صفحه دیسک به بیرون پرتاب نکند. 

علاوه بر این، افزایش سرعت بیش از حد، سبب می شود تا ظرفیت دستگاه هم کمتر شود. از طرفی مدت  زمان بیشتری طول می کشد تا گندله روی دیسک،  متوقف گردد. با این اوصاف می توان گفت استحکام گندله تا حد زیادی به سرعت دوران دیسک بستگی دارد.

زاویه دیسک گندله سازی با افق هم از اهمیت زیادی برخوردار است. چون تغییر آن در تغییر کیفیت محصول نهایی اثرگذار می باشد. به این صورت که کوچکتر شدن این زاویه باعث طولانی تر شدن مدت زمان غلتیدن ذرات از بالا به پایین در روی صفحه می شود. در نهایت تراکم گندله تولیدی بیشتر می شود و محصول نهایی مقاوم تر خواهد بود. اما ظرفیت دیسک هم کمتر می شود. 

سرعت و زاویه شیب دیسک گندله سازی باید با توجه به نوع ماده معدنی یعنی بر اساس مشخصات فیزیکی، اندازه و ابعاد گندله در نظر گرفته شود. قطر دیسک هم پارامتر مهم  دیگری است که استحکام و تراکم گندله به آن وابسته است. افزایش قطر دیسک به بهبود استحکام گندله کمک می کند. 

ساختار سیستم گندله‌سازی

ساختار سیستم گندله سازی شامل اجزای مختلفی می باشد که عبارتند از:

• سیستم انتقال مواد خام،
• آسیاب جهت خرد نمودن مواد
• واحد مخلوط سازی مواد
• واحد تولید گندله خام
• کوره جهت پختن گندله
• سیستم غبارگیر
• تجهیزات خنک کننده آب
• تجهیزات انتقال محصول تولید شده
• تجهیزات تصفیه آب
• تجهیزات تولید هوای فشرده
• آزمایشگاه