آماده سازی بار کوره های بلند در تولید آهن
گندله سازی – مقدمه (محصولی با بازیسته کمتر از 1)
مزایای گندله:
1- شکل کروی و اندازه تقریباً یکسان و مشابه ذرات گندله :
بطور یکنواخت در مقطع کوره بلند پخش می شوند
جلوگیری از انسداد جریان گاز در تنوره کوره بلند
تبادل حرارتی خوب بین مواد
نزول یکنواخت بار درکوره بلند
2- گندله درمقایسه با کلوخه
– درصد آهن بالاتر
ترکیب شیمیایی یکنواخت تر(؟)
به دلیل تخلخل میکروسکوپی بیشتر و یکنواخت تر، احیاپذیری بهتر
گندله سازی – مراحل
مراحل عملیات:
1- آماده کردن و مخلوط کردن مواد اولیه،
2- گندله سازی
3- پختن یا سخت کردن گندله ها
گندله سازی – آماده سازی و مخلوط کردن مواد اولیه
مثال : کنستانتره تغلیظ و فیلتر شده سنگ آهن (80 درصد ذرات ریزتر از 44 میکرون ) با رطوبت حدود 10 درصد و بنتونیت یا موادی مانند کلریدسدیم یا کلرید کلسیم ( به عنوان چسب) مخلوط می کنند (با دقت کمتر از کلوخه سازی).
گندله سازی – روشهای صنعتی تولید گندله خام – از1949 با روش دیسکی
مهمترین خصوصیتها یی که بر تولید گندله در دیسک و نحوه حرکت مواد درون دیسک موثرند عبارتنداز:
1- قطر دیسک
2- زاویه دیسک با افق (شیب دیسک)
3- سرعت چرخش یا دوران دیسک
4- ارتفاع دیواره های دیسک
گندله سازی – نقش بنتونیت در شکل گیری تیله (گندله خام)
نقش بنتونیت در شکل گیری تیله
بنتونیت ماده ای است شامل : حدود 66 درصد سیلیکا، حدود 28 درصد آلومینا و حدود 5 درصد آب.
بنتونیت ماده ای است باپلاسیسیته بالا که با جذب آب منجر به افزایش پلاسیسیته وکشش سطحی و بهبود استحکام در مرحله تولید تیله می شود.
پارامتر کنترلی در مواد اولیه گندله سازی: از موادی که منجر به کاهش سطحی شوند نباید استفاده شود.
گندله سازی – مکانیزم تشکیل گندله
فرضیات مکانیزم گندله شدن ذرات :
نیروهای حاصل از کشش سطحی و خاصیت مویینگی و ترشوندگی ذرات کانه
نیروهای مکانیکی حاصل از برخورد گندله ها و وزن آنها
نیروهای شیمیایی بعلت افزودن انواع چسب ها
در دیدگاه جدیدتر، مکانیزم تشکیل هسته ها و تشکیل گندله خام شامل سه مرحله است:
1- تر شدن ذرات و جوانه زانی.دراین مرحله توزیع لایه مایع بر روی بستری از ذرات ریز پخش شده و توزیعی از جوانه های اولیه را بوجود می آورد .
2- پیوستن جوانه ها به یکدیگر و رشد آنها در اثر برخورد به مواد شارژ یا تجهیزات گندله سازی و یا با یکدیگر.
3- سایش و متلاشی شدن توده ها ، که در اثر سایش ، ضربه یا فشارهای وارده توده های درشت متلاشی شده و جوانه های جدیدتری تولید می شود .
گندله سازی – پختن وسخت کردن گندله ها- روش بستر متحرک
در این سیستم گندله خام روی شبکه یا بستر متحرکی که بطور دائم حول دو محور در حرکت است ، شارژ می شود و ضمن حرکت ، مراحل مختلف خشک شدن ، پخته شدن و سرد شدن را طی می کند .
به منظورمحافظت کف و دیواره بستر با لایه ای از گندله های پخته شده
این روش بسیار انعطاف پذیرمی باشد ( می توان سرعت خشک کردن ، پختن و سرد کردن را برای شارژهای مختلف تغییر داد)
حدوداً 25 درصد از سطح شبکه برای خشک کردن ،40 درصد برای پیشگرم کردن و پختن و 35 درصد بقیه برای سرد کردن استفاده می شود .
گندله سازی – فرایند سخت کردن
مراحل سخت کردن : خشک کردن ، پیشگرم کردن و پختن
خشک کردن گندله خام
هنگام خشک کردن ، دمای گازهای خشک کننده و مقدار حرارت ارائه شده به بستر باید کنترل شود و از تبخیر سریع رطوبت که باعث ترک برداشتن گندله ها می شود اجتناب گردد (ایجاد فشار و تنش داخلی در گندله شده و در نتیجه ترک و انهدام)
گندله سازی – فرایند پخت (سخت کردن)
مراحل : خشک کردن ، پیشگرم کردن و پختن
پیش گرم کردن و پخت گندله
دمای گندله در مرحله پیشگرم و پخت بترتیب تا 1000 و1300 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.
باید دقت کرد که بستر گندله یکنواخت گرم شود و دما در یک نقطه یا جای خاص، خیلی زیاد و بی رویه بالا نرود.
باید بهترین شرایط انتقال حرارت از گاز به جامد تامین گردد= بازده حرارتی بالا بوده و مصرف انرژی حرارتی حداقل شود .
گندله سازی – تغییرات فیزیکی و شیمیایی گندله و مکانیزم سخت شدن
تغییرات شیمیایی در ناحیه پیشگرم :
الف- اکسید اسیون قسمتی از مگنتیت .
ب- تبخیر آب ساختمانی و ایجاد پیوندهای اکسیدی جامد و رشد ذرات.
گندله سازی – تغییرات فیزیکی و شیمیایی گندله و مکانیزم سخت شدن
تغییرات شیمیایی در ناحیه پخت گندله :
الف- تکمیل شدن اکسیداسیون مگنتیت و رشد دانه ها.
ب- واکنش شیمیایی بین مواد باطله موجود درگندله و مواد افزودنی و چسب ها، ایجاد فازهای زود ذوب شیشه ای و سرباره
افزایش استحکام
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION