دیسک گندله سازی
دیسک گندله سازی یکی از روش‌های شایع گندله سازی است. گندله همان گلوله‌های تولید شده از نرمه سنگ آهن و سایر مواد افزودنی که ابتدا خام و سپس پخته شده و سخت می‌شود، است. سنگ آهن مهمترین ماده‌ی اولیه در روش‌های گندله‌سازی است.
گندله سازی
کنسانتره محصول کارخانه کانه‌آرایی است و به شکل کانه‌های آهن دانه‌ریزی است و در حالت فیزیکی غیرقابل استفاده هستند. این نرمه‌ها می‌تواند عملکرد کوره‌ی بلند را مختل کند و در کارخانه احیاء مستقیم مشکلاتی ایجاد کند. بنابراین نرمه‌های آهن را به صورت گندله در می‌آورند که به عنوان فرآورده میانی از معدن تا کوره‌های تولید آهن و فولاد در نظر گرفته می‌شود . با توجه با این که گندله ماده اولیه محسوب می‌شود، بنابر این بایستی در کوره‌ی احیاء ویژگی مکانیکی، شیمیایی و حرارتی مطلوبی داشته باشد.
مواد اولیه گندله سازی
- سنگ‌های آهن: در روش گندله‌سازی، سنگ آهن مهمترین ماده اولیه‌ای است که به صورت کنسانتره، حاصل از پر عیارکردن یا حذف مواد سنگی کانه‌های آهن در کارگاه‌های کانه آرایی است. کنسانتره‌ها با توجه به نوع عملیات کانه‌آرایی مورد خردایش قرار گرفته و نرم می‌شوند. در صورتی که عمل خردایش به منظور گندله‌سازی نباشد، مجدد کنسانتره‌ها نرم‌تر می‌شوند و به ذرات ریزتر در می‌آیند. کنسانتره‌ها اکثرا مرطوب بوده و برای کاهش رطوبت آن، نرمه‌های سنگ آهن خشک را با آن مخلوط می‌کنند.
- مواد افزودنی در گندله سازی: انواع مواد آلی، کلسیم، سیمان، شیرآهک، دولومیت، آهک، بنتونیت و هیدرولیک در عملیات گندله‌سازی به سنگ آهن افزوده می‌شود.
ویژگی‌های گندله
- مقاومت به سایش
- توزیع یکنواخت ابعاد
- قابلیت چسبندگی کم
- تخلخل زیاد و یکنواخت
- استحکام مکانیکی کافی در برابر تنش گرمایی در محیط احیا کننده
- استحکام مکانیکی زیاد و یکنواخت
- ترکیب کانی شناختی یکنواخت به شکل هماتیت
دیسک‌های گندله‌سازی
یکی از روش‌های رایج گندله‌سازی به وسیله‌ی دیسک گندله سازی انجام می‌شود. در این روش مواد خام اولیه، روی سطح دیسک دوار پخته می‌شود و همزمان با حفظ رطوبت دستگاه، عمل گندله‌سازی انجام می‌شود.
خواص دیسک های گندله سازی
- اندازه ی یکسان گندله ها
- تغییر و تنظیم خواص مکانیکی گندله ها
- سرعت دوران (حدود 300 تا 1500 دور در ساعت)
- زاویه انحراف نسبت به افق و سیکل حرکتی گندله های در حال شکل گیری
عملیات گندله سازی در دیسک
برای تولید گندله خام، نرمه سنگ آهن که شامل مواد افزودنی است، با آب برای دستیابی به شکل کروی دستگاه‌های گندله‌ساز به چرخش در می‌آیند تا گندله خام تولید شود. به منظور افزایش سطح کیفی و ویژگی‌های متالوژیکی مکانیکی گندله، ممکن است طی عملیات گندله‌سازی، مواد افزودنی مانند هیدروکسید کلسیم اضافه شود. در این مرحله گندله با ابعاد مطلوب و استحکام مکانیکی کافی تولید می‌گردد.
در مرحله دوم گندله‌های خام، به منظور سخت‌شدن تا زیر دمای نرم‌شدن سنگ آهن در دستگاهی حرارت می‌بینند تا خشک و پخته شوند، به گونه‌ای که درجه تخلخل آنها کاهش پیدا نکند. در این مرحله ابتدا مواد با یکدیگر مبادله شده و ترکیبات خنثی یا بازی بین دانه‌های اکسید‌های آهن تشکیل می‌شود. در پایان مرحله پخت، گندله‌های داغ باید سرد شوند تا در آنها ترک ایجاد نشود.
عوامل موثر در عملیات گندله سازی
در عملیات گندله‌سازی برای هر نوع مواد معدنی سرعت دوران دیسک و زاویه آن باید تنظیم شود تا از حداکثر سطح دیسک استفاده شود و شرایط مناسب گندله شدن حاصل شود. قطر دیسک و سرعت دوران آن باید در مورد هر بار تنظیم گردد به گونه‌ای که نیروی گریز از مرکز وارد شده بر ذرات باعث پرتاب آنها از سطح دیسک نشود. با افزایش سرعت دورانی در حد مجاز ظرفیت دستگاه کاهش می‌یابد به همین دلیل باید بین این دو مورد تعادل ایجاد شود .
عوامل موثر دیگر در عملیات گندله‌سازی در دیسک زاویه، دیسک با افق است. هر قدر زاویه دیسک با افق کوچکتر باشد زمان غلتیدن ذرات از بالا به پایین روی دیسک طولانی تر شده و گندله تراکم بیشتری پیدا می کند و مقاوم‌تر می‌شود. در عملیات گندله‌سازی یک قاعده کلی وجود دارد و آن این است: در هر نوع ماده معدنی با توجه به مشخصات فیزیکی آن ماده، اندازه ذرات و ابعاد گندله، سرعت دوران و زاویه شیب صفحه دیسک باید به صورت درست تنظیم شود.