گندله چیست؟ باید گفت، گندله همان گلولههای فشردهشده از نرمه سنگ آهن است که با مواد چسبنده معدنی ترکیب و در کوره پخته میشود تا به ماده اولیه باکیفیت برای تولید فولاد تبدیل شود. این محصول به دلیل استحکام، مقاومت حرارتی و دانهبندی استاندارد، امروز یکی از مهمترین ورودیها برای کوره بلند و واحدهای احیای مستقیم محسوب میشود. در این مقاله از فولاد آذر آذین در مورد ماهیت گندله، کاربردها، ویژگیها و تفاوت آن با آهن اسفنجی صحبت میکنیم.
گندله چیست؟
گندله یکی از اصلیترین مواد اولیه زنجیره فولاد است که بهصورت گلولههای کروی و هماندازه تولید میشود. این محصول از ترکیب نرمه سنگ آهن با دانهبندی حدود صفر تا صد میکرون، به همراه مواد افزودنی مانند بنتونیت یا آهک بهدست میآید و پس از شکلگیری، طی فرایند پخت در کوره استحکام لازم را پیدا میکند. گندلهها در دو نوع خام و پخته عرضه میشوند؛ نوع پخته استحکام مکانیکی و حرارتی بالاتری دارد و برای کوره بلند و صنایع احیا مناسب است.
یکی از دلایل مهم استفاده از گندله، اندازه استاندارد و مقاومت بالا در برابر فشار و حرارت است. نرمه سنگ آهن به دلیل ریزدانه بودن، موجب ایجاد اختلال در جریان گاز کوره بلند میشود؛ اما گندله بهدلیل حجم و چگالی مناسب، عبور جریان گاز را بهخوبی ممکن کرده و کارایی کوره را افزایش میدهد. در واحدهای احیای مستقیم، علاوهبر اندازه مناسب، عیار آهن بالا و ناخالصی کم نیز بسیار اهمیت دارد. ویژگیهایی مانند میزان تخلخل، سطح تماس با گاز و قابلیت واکنشپذیری، نقش تعیینکنندهای در کیفیت احیا و تبدیل گندله به آهن دارند.
مشخصات و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی گندله
گندله حاصل ترکیب دقیق کنسانتره آهن با مواد چسباننده و تنظیمکننده متالورژیکی است. این ترکیب ویژگیهای مهمی را در گندله ایجاد میکند که عملکرد آن در فرایند احیا را بهبود میدهد.
۱- افزایش تخلخل
به دلیل ساختار سلولی و مواد بهکاررفته، تخلخل گندله اغلب بین ۲۵ تا ۳۰ درصد است. این میزان تخلخل موجب افزایش سطح تماس با گازهای احیا کننده و در نتیجه، بهبود کیفیت و سرعت احیا میشود. به همین دلیل در کوره بلند و روش احیای مستقیم، گندله یکی از مناسبترین خوراکها بهشمار میآید.
2- کاهش چگالی
میان تخلخل و چگالی رابطه معکوس وجود دارد. بنابراین افزایش تخلخل، چگالی گندله را کاهش میدهد. این ویژگی باعث میشود که گندله در کوره بهتر گرم شود و واکنشهای شیمیایی آن با سرعت بیشتری انجام گیرد.
3- تشکیل سرباره
یکی از محصولات جانبی گندلهسازی، سرباره است؛ ترکیبی از سیلیکات و اکسیدهای فلزی که پس از سرد شدن بهصورت جامد در میآید. سرباره کاربردهای گستردهای در صنعت از جمله زیرسازی جاده، بالاست راهآهن، مصالح آسفالت و بتن و مواد نسوز دارد.
4- بهبود فرایند گندلهسازی
مواد افزودنی مانند بنتونیت، نقش چسباننده دارند و باعث شکلگیری بهتر گلولهها، حفظ ساختار آنها در طول پخت و افزایش کیفیت نهایی محصول میشوند.
5- افزایش استحکام
استحکام مکانیکی بالا یکی از مهمترین ویژگیهای گندله باکیفیت است. بنتونیت و مواد افزودنی، مقاومت توپها را در برابر ضربه، سایش، جابجایی و حتی تنشهای حرارتی ایجاد شده در کوره افزایش میدهند. این ویژگی سبب میشود گندله بدون خرد شدن وارد مرحله احیا شود.
انواع گندله
گندلهها با توجه به اندازه و روش مصرف در صنایع مختلف، اغلب به چهار گروه زیر تقسیم میشوند:
۱- گندله بزرگ
این نوع گندله قطر حدود ۲۰ تا ۳۰ میلیمتر دارد و در صنایع فولادی و همچنین واحدهای تولید سیمان مورد استفاده قرار میگیرد. به دلیل اندازه بزرگتر، مقاومت و پایداری حرارتی بیشتری دارد.
۲- گندله عادی
گندلههای عادی با قطر حدود ۱۰ تا ۱۵ میلیمتر، پرمصرفترین نوع گندله در واحدهای احیای مستقیم و کوره بلند هستند. این اندازه استاندارد، بهترین بازده را در فرایند احیا فراهم میکند.
۳- گندله ریز
گندلههای کوچک با قطر ۳ تا ۸ میلیمتر اغلب در تولید کلوخه کاربرد دارند. این اندازه کوچک، سبب افزایش چسبندگی و یکنواختی بیشتر در فرایند کلوخهسازی میشود.
۴- گندله اسفنجی
این نوع بهصورت کروی کامل تولید شده و در واحدهای ریختهگری و صنایع وابسته به قراضه کاربرد دارد. اندازههای آن متنوع است و بسته به نیاز هر کارخانه تولید میشود.
تفاوت گندله با آهن اسفنجی
در ادامه به تفاوت این دو ماده در بخشهای مختلف اشاره می کنیم:
تفاوت گندله و آهن اسفنجی از نظر روش تولید
فرآیند ساخت گندله شامل مراحل خشکسازی، پیشگرم، پخت و سرد کردن است؛ در این مسیر ذرات کنسانتره بدون ذوب شدن، به گلولههای مقاوم تبدیل میشوند. اما آهن اسفنجی چیست؟ آهن اسفنجی محصولی است که از احیای مستقیم گندله و حذف اکسیژن آن تولید میشود و بهطور معمول با روشهایی مانند میدرکس یا فرایندهای مبتنی بر زغالسنگ بهدست میآید. بنابراین گندله ماده اولیه است و آهن اسفنجی نتیجه مرحله بعدی در زنجیره تولید فولاد محسوب میشود.
تفاوت گندله و آهن اسفنجی از نظر کاربرد
گندله بیشتر بهعنوان خوراک کوره بلند و واحدهای احیای مستقیم استفاده میشود، اما آهن اسفنجی جایگزین مناسبی برای قراضه در فولادسازی است و در تولید فولاد خام، فرفوژه و بریکت کاربرد ویژه دارد. به بیان ساده، گندله نقطه شروع است و آهن اسفنجی ماده آمادهتری برای شارژ در کورههای الکتریکی محسوب میشود.
تفاوت گندله و آهن اسفنجی از نظر ترکیبات و آنالیز
از نظر ترکیب شیمیایی، هر دو محصول مشابه هستند، اما درصد عناصر در آنها متفاوت است. گندله اغلب حدود ۶۵ درصد آهن دارد، در حالیکه آهن اسفنجی پس از احیا به عیار بالای ۸۳ درصد میرسد و این موضوع ارزش متالورژیکی آن را افزایش میدهد. همچنین میزان گوگرد، سیلیس و آلومینا در این دو ماده تفاوت داشته و کیفیت نهایی فولاد را تحت تأثیر قرار میدهد.
تفاوت گندله و آهن اسفنجی از نظر قیمت
قیمت گندله پایینتر است، زیرا ساخت آن مراحل سادهتری دارد و تقاضای کمتری نسبت به آهن اسفنجی دارد. در مقابل، آهن اسفنجی به دلیل فرآیند تولید پیچیدهتر، ساختار متخلخل، استفاده از گاز یا زغالسنگ احیایی و وابستگی بیشتر به قیمت جهانی آهن، بهطور طبیعی قیمت بالاتری دارد.
تفاوت کلوخه و گندله
تفاوت اصلی میان این دو محصول، به شیوه تولید آنها بازمیگردد. کلوخه از ترکیب نرمه آهن، کمکذوبها و مواد بازیافتی صنعت فولاد ساخته میشود. در فرایند تولید کلوخه، با سوزاندن این ترکیب و ایجاد حرارت ناشی از سوختن کک، ذرات آهن به یکدیگر متصل میشوند و استحکام لازم بهدست میآید.
تولید گندله بر پایه کنسانتره سنگ آهن خالص و مواد افزودنی معدنی مانند بنتونیت است. در گندلهسازی، عملا از مواد بازیافتی کارخانه استفاده نمیشود و محصولی یکنواخت، استاندارد و مناسب واحدهای احیا تولید میگردد.
از نظر ظاهری، کلوخهها شکل نامنظم و اندازه کوچکتری دارند، اما گندلهها کروی، هماندازه و دارای قطر مشخص هستند. کلوخهها بهدلیل ساختارشان، ضایعات تولید را کاهش داده و بازده کوره را افزایش میدهند؛ ولی گندله محصولی پایدار و قابل پیشبینیتر برای تبدیل به آهن در روشهای نوین احیاست.
خرید گندله از فولاد آذر آذین
فولاد آذر آذین بهعنوان یکی از تأمینکنندگان معتبر زنجیره فولاد کشور است. شرکت ما تمامی محصولاتی خود مانند گندله را با کیفیت بالا، عیار استاندارد و ثبات مشخصات فیزیکی و شیمیایی عرضه میکند. فولاد آذر آذین با کنترل دقیق فرایند تامین و ارائه مشاوره تخصصی برای انتخاب بهترین نوع گندله، شرایط مناسبی برای کارخانههای احیا و تولید فولاد فراهم کرده است. اگر قصد تهیه ماده اولیه قابل اعتماد برای خطوط تولید دارید، با تیم کارشناسان ما تماس بگیرید.