پایگاه خبری ماین نیوز 28 مرداد 1394 ساعت 12:51 http://www.minews.ir/fa/doc/news/26957/روش-های-مختلف-تولید-صنعتی-گندله-ایران-جهان -------------------------------------------------- عنوان : روش‌های مختلف تولید صنعتی گندله در ایران و جهان -------------------------------------------------- با توجه به روند رو به رشد سرمایه‌گذاری برای احداث واحدهای فولادسازی و نیز احیای مستقیم در چند سال اخیر در ایران و نبود سرمایه‌گذاری متناسب برای تامین سنگ‌آهن کنسانتره و گندله به عنوان مواد اولیه این واحدها، تأمین گندله آنها نیازمند بررسی و تامل جدی است. متن : به گزارش ماین نیوز، بررسی فنی و اقتصادی روش های تولید گندله در ایران می تواند چشم انداز مورد نظر در این صنعت را ترسیم کند در این زمینه با توجه به واحدهای گندله سازی مختلف در مجتمع های فولادی کشور و سایر روش های تولید در دنیا می توان روش های تولید گندله به لحاظ عوامل مختلف را در ایران و جهان مورد بررسی و ارزیابی قرار داد. در مقاله ای که از سوی سیدتقی نعیمی نگارش شده است، روش های مختلف تولید صنعتی گندله در ایران و جهان بررسی شده است. در گذشته دور تا سال های ۱۸۸۰م تولیدکننده های آهن و فولاد پی برده بودند که بار کوره بلند باید از نظر فیزیکی و شیمیایی و همچنین دانه بندی از ویژگی های خاصی برخوردار باشد تا مصرف ویژه انرژی (مقدار انرژی مصرفی برای تولید یک تن چدن) کاهش یافته و بازدهی تولید افزایش یابد. متخصصان متالورژی دریافته بودند که وجود ذرات ریز در بار کوره بلند موجب خفگی کوره می شود. متخصصان فنلاندی در سال ۱۸۹۹م نرمه های سنگ آهن را پس از مخلوط کردن با آب به صورت خشته یا ندوله در می آوردند. بعد از خشک شدن در فضای باز خشت یا ندول را همراه مواد آهن دار دیگر وارد کوره بلند می کردند که کاهش خفگی کوره را به دنبال داشت. تکنیک های کلوخه کردن در سال ۱۸۹۰م از تکنیک کلوخه کردن(زینتر) کانی ها استفاده شد. در سال های ۱۹۰۳ تا ۱۹۰۶م در مکزیک به وسیله ۲ نفر دوایت ـ لوید سیستم مداوم کلوخه کردن مس به صورت اولیه ابداع شد. در سال ۱۹۰۸م بهره برداری از نخستین دستگاه کلوخه سازی مداوم در مقیاس صنعتی برای تولید کلوخه (زینتر) از کانی های غیرآهنی و استفاده از این تکنیک متداول شد. نخستین ماشین تسمه ای (زنجیری) برای تولید زینتر (کلوخه) ازسنگ آهن در سال ۱۹۱۱م درامریکا شروع به تولیدکرد. با مصرف کلوخه در کوره بلند قسمت عمده مشکلات قبلی برطرف شده و با توجه به اینکه در مرحله پخت کلوخه در عمل بعضی از فعل و انفعالاتی (مانند تجزیه کربنات ها) که قبلاً در کوره بلند انجام می شد درمرحله پخت کلوخه خارج از کوره بلند، مواد آهن دار به انواع اکسید تبدیل می شوند. تبدیل کربنات ها به اکسید، گرماگیر بوده و با مصرف کلوخه در کوره بلند مصرف ویژه انرژی به ازای هر تن تولید چدن به علت کاربردی کردن نتایج تحقیقات مستمر، بسیار کاهش یافت. عیار مواد آهن دار افزایش یابد به مرور محققان دریافتند برای کاهش بیشتر انرژی مصرفی به ازای هرتن آهن خام مذاب در کوره بلند، عیار آهن مواد آهن داری را که وارد کوره بلند می شوند باید افزایش دهند. در جنگ جهانی دوم که سنگ آهن غنی معادن امریکا تمام شده بود، به علت جنگ واردات سنگ آهن مرغوب به امریکا برای تولید فولاد آسان نبود. در منطقه مرزی امریکا با کانادا معادنی از سنگ آهن وجود داشت که دانه بندی آنها بسیار ریز بود و به همین دلیل امکان استفاده از آنها در کوره بلند نبود. دولت امریکا در ارتباط با کاربرد این نوع سنگ آهن در کوره بلند هزینه تحقیقاتی زیادی متحمل شد به این ترتیب امریکا نخستین کشوری بود که با مخلوط کردن پودر سنگ آهن، آب و بنتونیت گندله هایی با قطر ۱۰ تا ۳۰ میلی متر، از نرمه های سنگ آهن تولید کرده و در کوره بلند مصرف کرد. بعد از جنگ جهانی دوم فناوری تولید گندله برای مصرف در کوره بلند به علت فناوری تغلیظ سنگ آهن پیشرفت کرد. از دهه ۱۹۶۰ میلادی که احیای اکسید آهن با استفاده از انرژی گاز در خارج از کوره بلند (احیای مستقیم) در جهان گسترش یافت نیاز به مواد آهن دار با عیار بسیار بالا برای کاهش مصرف انرژی برق به ازای تن تولید فولاد از آهن اسفنجی مورد نیاز بود. امروزه تولیدکنندگان آهن خام مذاب در دنیا کوشش می کنند تا جایی که مقدور باشد درصد دانه بندی سنگ آهنی که وارد کوره های بلند می کنند با عیار بالای ۶۳ درصد باشد. در عمل نیز به طور میانگین حدود ۱۰درصد بار کوره های بلند دنیا در سال ۲۰۱۴م را سنگ آهن دانه بندی شده (با عیار آهنی حدود ۶۳درصد) و بقیه را مخلوطی ازگندله و زینتر تشکیل داده است. اهداف تولید گندله ـ افزایش عیار آهن کنسانتره به حدود ۷۰ درصد برای احیای مستقیم و حدود۶۷ درصد برای کوره بلند و تبدیل این کنسانتره به گندله (خرد کردن مواد آهن دار تا حدود ۵۰ میکرون و افزودن درصدی از مواد چسبنده به مواد آهن دار خرد شده) کاهش انرژی و هزینه حمل ونقل به ویژه در حمل مواد آهن دار از برزیل و استرالیا به چین، ژاپن، اروپا و موارد مشابه، با توجه به عیار بالای آهن و سادگی بارگیری و حمل ونقل گندله پخته شده. ـ کاهش آلودگی محیط زیست در اثر استفاده بیشتر از گندله در فرآیند تولید فولاد ـ کاهش میزان سرباره تولیدی به ازای هر تن تولید آهن خام مذاب در کوره بلند یا ذوب آهن اسفنجی در کوره قوس الکتریکی ـ افزایش کارآیی کوره بلند و روش های مختلف احیای اکسیدآهن با گاز و ذوب آنها در کوره های قوس الکتریکی ـ نگهداری و انبارداری آسان گندله سنگ آهن در فضای آزاد به مدت طولانی بدون تغییرخواص و کیفیت آن ظرفیت جهانی تولید گندله انواع ترکیبات آهن دار در دنیا در سال ۲۰۰۷م حدود ۵۰۰ میلیون تن و تولید گندله از سنگ آهن در همین سال حدود ۳۲۵ میلیون تن گزارش شده است. تولید گندله اکسید آهن دنیا در سال ۲۰۱۴م حدود ۴۲۰ میلیون تن برآورد می شود. گندله مصرفی برای تولید آهن اسفنجی دنیا در سال ۲۰۱۴م حدود ۱۰۵ میلیون تن برآورد می شود، به عبارتی حدود۳۱۵میلیون تن گندله در کوره های بلند دنیا در سال ۲۰۱۴م مصرف شده است. مصرف انرژی به ازای هر تن تولید آهن خام مذاب معادل ارزش حرارتی حدود یک تن کک متالورژیکی و میزان سرباره تولیدی به ازای هر تن تولید خام مذاب حدود یک تن بود. در عمل کارآیی کوره بلند برای تولید آهن خام مذاب بسیار کم گزارش شده است.قبل از سال ۱۹۱۴م در عمل در دنیا پس از استخراج سنگ آهن و دانه بندی آنها برحسب نوع سنگ آهن استخراج شده به صورت میانگین با دانه بندی ۱۰ تا۳۰ میلیمتر به کوره بلند منتقل می شد و با توجه به عیار آهن سنگ های استخراج شده میزان سرباره تولیدی به ازای هر تن تولید آهن خام حدود وزن آهن خام مذاب بود. مصرف مواد آهن دار با عیار بیشتر در کوره بلند علاوه بر کاهش مصرف ویژه حامل های انرژی به ازای هر تن تولید آهن خام مذاب سبب کاهش سرباره تولیدی و افزایش بازدهی در کوره بلند شده است. برای افزایش هرچه بیشتر عیار آهن در کنسانتره به اجبار مواد آهن دار استخراج شده از معادن را برای جدایش بهینه برای افزایش عیارآهن باید زیر ۱۰۰ میکرون مواد آهن دار معدنی را خردایش کرد.خردایش بهینه مواد آهن دار معادن مختلف متفاوت است که با انجام آزمایش های لازم به طور تجربی مشخص می شود.مصرف کنسانتره با عیار بالای آهن که دانه بندی آن زیر ۱۰۰ میکرون باشد را نمی توان در کوره بلند، در احیای مستقیم، برای تولید آهن اسفنجی یا برای تولید زینتر استفاده کرد. * سیدتقی نعیمی کارشناس رسمی صنایع فلزی ایران