دستیابی به روش عملی تولید گندله خام مناسب از كنسانتره سنگ آهن با بلین كمتر از cm2/gr 1500در واحد گندله‌سازی
محور پژوهش
مواد پیشرفته و محصولات مبتنی بر فناوری‌های شیمیایی
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی مواد
حوزه پژوهش
مواد پیشرفته (پلیمرها و کامپوزیت‌ها)
عنوان
دستیابی به روش عملی تولید گندله خام مناسب از كنسانتره سنگ آهن با بلین كمتر از cm2/gr 1500در واحد گندله‌سازی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: در واحد گندله‎سازی شرکت فولاد مبارکه برای تشکیل گندله از ‌نرمه کنسانتره‎ با سطح ویژه پایین، بنتونیت مصرفی را تا بیش از یک درصد نیز افزایش داده‎اند که منجر به افزایش هزینه ها و اٌفت کیفیت فولاد تولیدی شده است. بنابراین در این پژوهش سعی شده که با ثابت نگه‎داشتن و یا حتی کاهش مصرف بنتونیت و حذف سود با استفاده از افزودن چسب‎های آلی و سایر افزودنی‎های معدنی، ویسکوزیته سیال در بین ذرات گندله افزایش داده شود و نیروی چسبندگی مطلوبی در بین ذرات نرمه‎های درشت (سطح ویژه کم‎تر از cm2/g 1500 ) در گندله خام ایجاد شود. در این شرایط، با کاهش مصرف بنتونیت و حذف سود و استفاده از چسب‎های جایگزین با کشش سطحی بالا در جهت افزایش خواص کیفی گندله خام و افزایش بهره‎وری تولید، اجرای این طرح را از لحاظ اقتصادی نیز می‎توان توجیه نمود. لذا از جمله اهداف طرح پژوهشی مذکور عبارتند از: -تعیین شرایط فرآیندی جهت تولید گندله خام از کنسانتره های با سطح ویژه پایین (کمتر از 1500) -تولید گندله خام با مشخصه های کیفی مناسب از کنسانتره های با سطح ویژه پائین (کمتر از 1500) گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها: این پژوهش طی قراردادی فیمابین دانشگاه صنعتی اصفهان و شرکت فولاد مبارکه در طی 12 ماه صورت گرفته است. در این تحقیق آزمون های پایلوت مربوط به فرایند گندله‎سازی توسط مخلوطی از نرمه‎های کنسانتره‎های معادن چادرملو و بافق، چسب معدنی بنتونیت، چسب آلی و افزودنی‎های دیگر (مانند سود و سدیم کربنات) در واحد پایلوت آزمایشگاه 05 ناحیه آهن‌سازی شرکت فولاد مبارکه صورت گرفته است. برای مشخصه‎یابی توزیع اندازه ذرات و سطح ویژه نرمه‎ها به‎ترتیب از دستگاه اندازه‎گیری ذرات لیزری (SLS) و فیشر استفاده شد. تهیه گندله خام در پایلوت گندله‌سازی توسط میکسر با ظرفیت 100 کیلوگرم و دیسک با قطر 80 سانتی‎متر و با ظرفیت تقریبی تولید 80 کیلوگرم گندله خام در هر نوبت انجام شده است. جهت بررسی کیفیت گندله خام تولیدی، آزمون‎های اندازه‎گیری عدد افتادن، استحکام تر، استحکام خشک و تعیین توزیع اندازه گندله های خام صورت گرفت. نتایج نشان می‎دهد، در غیاب سود، افزودن مقدار بهینه محلول چسب آلی سدیم کربوکسی‎متیل سلولز (CMC) با غلظت 25 گرم بر لیتر و اسپری‎نمودن آن در دیسک روی سطح گندله در حال رشد، باعث افزایش عددافتادن و استحکام تر گندله خام می‎شود. متناسب با کاهش سطح ویژه پودر کنسانتره از 1396 تا cm2/g 1220 مصرف چسب آلی در مخلوط مواد از 01/0 تا 05/0 درصد وزنی افزایش یافته است. در مخلوط مواد با سطح ویژه cm2/g 1220، افزودن چسب آلی تا مقدار 05/0 درصد وزنی، باعث افزایش عدد افتادن و استحکام تر شده است (به‎طور متوسط عدد افتادن 4/2 و استحکام تر gr/pellet 800.) مصرف بیش از اندازه چسب آلی CMC باعث پلاستیکی‎شدن گندله (افزایش ضریب پلاستیسیته) می‎شود. افزودن محلول چسب آلی در میکسر علاوه بر اینکه اثربخشی چسب آلی را در بهبود خواص گندله خام کاهش می‎دهد، تشکیل میکروپلت (جوانه‌) در میکسر را تسهیل می‎نماید. افزودن سدیم کربنات در غیاب سود و در حضور محلول چسب آلی موجب افزایش متوسط استحکام خشک گندله از 0/3 تا 0/5 kg/pellet شد.





Position of CMC solution spraying in the balling disc of pelletizing pilot plant.