در دنیای مدرن امروز با توجه به این که صنایع متعددی مشغول به فعالیت هستند، استخراج و تامین مواد اولیه مناسب، یکی از مهم‌‌ترین و اصلی‌‌ترین دغدغه‌‌های هر صنعت و افراد فعال در آن محسوب میشود. همان‌‌گونه که انتظار میرود، پیش‌‌نیاز فعالیت بسیاری از صنایع در عصر حاضر، ساخت آهن و فولاد است که خود از مایه اولیه‌‌ای با نام گندله تولید میشود ما در این مقاله قصد داریم تا بررسی این موضوع که گندله چیست، نحوه ساخت آن چگونه بوده و چه ویژگی‌‌هایی دارد بپردازیم. چنانچه به دنبال قیمت ورق در مشهد هستید، مجموعه آهن رسان در خدمات شما خواهد بود.
گندله سازی چیست؟
گندله آهن که به انگلیسی (pellet iron ore) نامیده میشود، توپهای کوچکی از سنگ آهن هستند که در تولید فولاد به‌‌کار گرفته میشوند. در گذشته‌‌های دور، پودرهای حاصل از استخراج سنگ آهن، به‌‌عنوان مواد زائد تلقی می‌‌شدند و هیچ استفاده‌‌ای از آن‌‌ها نمی‌‌شد. اما امروزه با ابداع گندلهسازی، به کمک تکنولوژی از این مواد گندله تهیه و به‌‌عنوان ماده اولیه و خوراک در کورههای احیای مستقیم و همچنین کوره بلند مدت استفاده میگردد. ماده اصلی برای ساخت گندله، سنگ آهن است که به شکل کنسانتره مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. کنسانتره سنگ آهن، از حذف کردن ناخالصی‌‌های آهن و افزایش عیار آهن با روش خرد کردن و نرم کردن حاصل میشود. اندازه ذرات کنسانتره آهن مورد استفاده بایستی کمتر از ۴۵ میکرون باشد.
از طرفی، برای ساخت گندله از مواد افزودنی و چسبنده مانند شیرآهک، بتنتونیت، آهک، سیمان، مواد آلی و آب نیز استفاده میگردد که افزون بر نقش چسبندگی و افزایش پیوند فیزیکی بین اجزا، تاثیر مهمی در خواص فیزیکی و شیمیایی آن هم خواهد داشت و سبب ایجاد سرباره، استحکام، تسهیل در فرآیند، افزایش تخلخل و در نهایت بهبود احیاپذیری می‌‌گردند.
تاریخچه گندله سازی
در این بخش از مقاله گندله چیست، به بررسی تاریخچه گندله سازی می‌‌پردازیم. گندله سازی یا تولید گندله از سنگ آهن یک فرآیند مهم در صنعت فولادسازی به‌شمار میرود. گندله ها توپ های کوچکی از سنگ آهن هستند که در تولید فولاد و آهن به کار می روند. تاریخچه گندله سازی به سال ۱۹۵۵ برمی گردد که وارد عرصه تجاری شد و در دوره ۲۰ ساله بعدی تولید جهانی این محصول به بیش از ۱۵۰ میلیون تن در سال رسید. استفاده تجاری از گندله در کشور امریکا به دوران بعد از جنگ جهانی دوم برمی‌‌گردد. گفتنی است که نخستین کارخانه گندله سازی در جهان هم در سال ۱۹۵۵ در شهر مینسوتا آغاز به کار نمود. در ابتدای دهه ۸۰ میلادی، حدود ۵۰ درصد از کورههای بلند در کشورهای آمریکا، مکزیک و کانادا از گندله بهره می‌‌بردند.
گندله حاوی بیشتر از ۶۰ درصد آهن است و به دلیل شکل کروی خود به آن گندله گفته می شود. تولید گندله به روش سنتی در کوره بلند یا روش های متعدد احیای مستقیم صورت می گیرد. در این فرآیند، نیروی مکانیکی ناشی از فشرده شدن و چرخش گندله، کشش سطحی آب و نیروی مویینگی آب و مواد چسبنده از قبیل بنتونیت، آهک و دولومیت از جمله عوامل مؤثر بر مقاومت گندله ها محسوب می شود. در گذشته برای تولید گندله از مخروط گندله سازی استفاده می‌شد، اما امروزه به این منظور در مقیاس صنعتی از دیسک استفاده می‌‌کند. این دیسکها قادر هستند با پاشش آب رطوبت مورد نیاز تولید گندله را نیز فراهم نمایند.
روش تولید گندله
روش تولید گندله در صنعت فولاد و آهن به دو روش مخروطی یا استوانه دوار و روش دیسکی انجام میشود. این دو روش به طور کلی به صورت زیر هستند.
روش مخروطی یا استوانه دوار
در روش مخروطی یا استوانه دوار، مواد اولیه شامل سنگ آهن، پودرهای آهنی، افزودنی‌ها و برخی مواد شیمیایی را با ترکیبات مشخصی تهیه می‌کنند. سپس مواد اولیه با هم مخلوط شده و به شکل گندله‌های کروی در می‌آیند. گندله‌های تهیه شده در کورههای بلند یا کورههای احیای مستقیم قرار می‌گیرند و در دمای بالا و با استفاده از انرژی حاصل از سوخت یا برق، احیا میشوند. در نهایت، گندله‌های احیا شده در روش مخروطی یا استوانه دوار سرد و آماده استفاده در فرآیندهای تولید فولاد میشوند.
روش دیسکی
در روش دیسک مواد اولیه به صورت لایه‌های نازک بر روی دیسک‌های چرخان قرار می‌گیرند. با چرخش دیسکها، مواد اولیه به شکل گندله‌های کروی تبدیل میشوند. مراحل بعدی روش دیسکی شامل احیا و سرد کردن گندله‌ها مشابه روش مخروطی است. ایران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان گندله در جهان بوده و بر اساس گزارش سازمان توسعه و نوسازی معادل و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو)، در سال ۱۳۹۹ بیش از ۴۶ میلیون تن گندله در کشور تولید شده است. برای استعلام از قیمت آلومینیوم مشهد می‌‌توانید به وب‌سایت مجموعه آهن رسان مراجعه فرمایید.
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی گندله
گندله‌ها توپهای کوچکی از سنگ آهن هستند که در تولید فولاد کاربرد دارند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی گندله‌ها به عواملی مانند ابعاد، شکل، سطح ویژه، توزیع ابعاد، تخلخل، مقاومت به سایش و اصطکاک بستگی دارد. برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی گندله‌ها عبارتند از:
- سایز کمتر از ۵ میلی‌متر
- چگالی حجمی حدود ۲.۰۰ تن بر متر مکعب
- ضریب غلتش (ASTM) برای سایز + ۶.۳۵ میلی‌متر حدود ۹۲%
- ضریب سایش (ASTM) برای سایز – ۰.۶۰ میلی‌متر حدود ۵%
ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی گندله‌ها شامل افزایش دانسیته و چگالی، استحکام فشاری، مقاومت به سایش و توانایی احیا در برابر شرایط مختلف است. افزایش دانسیته و چگالی گندله می‌تواند استحکام فشاری و مقاومت به سایش آن را افزایش دهد. علاوه بر این، ویژگی‌های شیمیایی گندله نیز در مقاومت آن تأثیر گذار بوده و می‌تواند به بهبود احیاپذیری، ایجاد سرباره، افزایش استحکام و تسهیل در فرایند گندلهسازی منجر شود.
کاربرد گندله چیست؟
گندله آهن یکی از مواد اولیه در تولید مقاطع فولادی است که از سنگ آهن خردشده تولید میشود. کاربردهای گندله آهن عبارتند از:
- استفاده به عنوان خوراک کورههای احیای مستقیم و کوره بلند
- کاهش ضایعات در فرایند تولید محصولات فولادی
- افزایش بازده تولید محصولات فولادی
- استفاده در صنایع مبتنی بر فلزات قراضه و ریخته‌گری
- استفاده در ساخت مصالح زیرسازی جاده، مواد نسوز، راه‌آهن، مصالح سنگی آسفالت، بتن و…
برای تولید گندله آهن از مواد افزودنی و چسباننده مانند بتنتونیت، شیرآهک، مواد آلی، آهک، سیمان و آب نیز استفاده میشود. این مواد علاوه بر نقش چسبندگی و افزایش پیوند فیزیکی بین اجزای گندله، بر خواص فیزیکی و شیمیایی گندله نیز تاثیر گذارس هستند. برخی از این تاثیرات عبارتند از:
- افزایش تخلخل گندله که منجر به بهبود احیاپذیری گندله میشود
- ایجاد سرباره
- افزایش استحکام گندله
- تسهیل در فرایند گندله سازی
جمع بندی
در این مقاله به بررسی پرسش گندله چیست، پرداخته شد. همانطور که اشاره کردیم، گندله آهن، گلوله‌‌هایی کوچک از جنس کنسانتره سنگ آهن و برخی از مواد افزودنی بوده که با و روش مخروطی یا استوانه‌‌د‌‌وار و روش دیسکی تولید میشود. از گندله به شکل مستقیم در تولید فولاد و به شکل غیرمستقیم برای ساخت سازه‌‌ها، ماشین سازی، ساختمان سازی و غیره استفاده میشود. همانطور که اشاره شد، گندله یکی از مشتقات آهن است که کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد. لذا اگر به دنبال قیمت تیرآهن در مشهد یا قیمت میلگرد در مشهد هستید، پیشنهاد ما به شما خرید از مجموعه آهن رسان است.