سنگ آهن به عنوان کانسنگی که 5 درصد از پوستۀ زمین را تشکیل داده، از اهمیت بالایی برخوردار است. از سنگ آهن برای ساخت و تولید مواد زیادی استفاده می‌شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی گندله، آهن اسفنجی و بریکت بپردازیم که هر سه از تولیدات مختلف سنگ آهن هستند.
گندلۀ آهن به گلوله‌هایی می‌گویند که از نرمۀ سنگ آهن و برخی مواد مازاد به وجود آمده است. این مواد را می‌پزند و پس از سخت شدن به روش‌های مختلف احیا می‌کنند. در واقع گندله نوعی مادۀ اولیه برای تولید آهن خام به شمار می‌رود. آهن خام جزء آلیاژهای آهن به حساب می‌آید و درصد کربن بالایی دارد.
مواد مازادی که به نرمۀ سنگ آهن افزوده می‌شوند تا گندله‌سازی صورت بگیرد شامل آب، آهک، کلسیم، بنتونیت و ... هستند.
مراحل تولید یک گندلۀ آهن شامل 6 مرحله است:
طی این مراحل، مواد مازادی که نام برده شد به سنگ آهن افزوده شده و مخلوط می‌شوند. سپس با استفاده از مخروط گندله‌سازی که امروزه دیسک‌های صنعتی جایگزین آنها شده‌اند، رطوبت مورد نیاز گندله تامین می‌شود. سپس گندله خام پخته می‌شود تا برای قرار گرفتن در کوره بلند آماده شود و به مقاومت آن افزوده شود.
گندله پخته شده که به آن گندلۀ سبز می‌گویند را طی فرآیندی خشک کرده و رطوبت آن را می‌گیرند. سپس در مرحلۀ پیش گرم‌سازی، گندله‌هایی که رطوبت آنها گرفته شده حرارت می‌بینند و در مرحلۀ آخر نیز پخته می‌شوند. در مرحلۀ پخت، گندله تا حرارت 50 درجه سانتیگراد را پشت سر می‌گذارد تا مقاومت آن زیاد شده و از ترک خوردن آن پیشگیری شود.
گندله با اهداف مختلفی تولید می‌شود که مهم‌ترین آنها تولید مادۀ اولیه برای آهن خام است. زیرا کانه‌های آهن دانه‌ریز هستند و به این صورت قابل استفاده نیستند. با تولید گندله، عیار آهن کنسانتره برای احیای مستقیم افزایش یافته و تا حدود 70 درصد می‌رسد. سایر اهداف تولید گندله عبارتند از:
آهن اسفنجی که به آن آهن احیای مستقیم نیز می‌گویند یکی از محصولاتی است که از احیای سنگ آهن به دست می‌آید. علامت اختصاری آهن اسفنجی DRI است. این آهن در اثر احیای مستقیم سنگ آهن ایجاد می‌شود که خروج گاز اکسیژن سبب ظاهر شدن سوراخ‌هایی در سطح گلوله‌های کروی آهن شده و ظاهر آن را شبیه اسفنج می‌کند. میزان عیار آهن اسفنجی بسیار بالا است و 84 تا 95 درصد تخمین زده می‌شود.
در روش احیای سنگ آهن ، مادۀ احیاکننده ممکن است زغال سنگ و یا گاز طبیعی باشد. اگر احیاکننده گاز طبیعی باشد برای احیا از فناوری‌های میدرکس، HYL و Purofer استفاده می‌شود که البته دو مورد اول کاربرد بیشتری نسبت به گزینۀ سوم دارند.
اگر احیاکننده زغال سنگ باشد از روش‌های کورۀ تونلی و SL/RN استفاده می‌شود که روش دوم بسیار قدیمی است و جزء روش‌های اولیۀ احیای سنگ آهن به شمار می‌رود.
این محصول سنگ آهن کاربردهای زیادی دارد ولی مهم‌ترین کاربرد آن در کوره‌های القائی است. آهن اسفنجی در این کوره‌ها جایگزین 50 درصد قراضه می‌شود. کورۀ القائی یک کورۀ الکتریکی است که گرمای آن به روش گرمایش القائی فراهم می‌شود. از این کوره‌ها برای ذوب آهن، فولاد، آلومینیوم، مس و برخی فلزات گرانبهای دیگر استفاده می‌شود. آهن قراضه برای تولید شمش و محصولات فولادی به کار می‌رود و به دلیل کمبود آن، آهن اسفنجی می‌تواند جایگزین مناسبی برای این محصول باشد.
آهن اسفنجی از بازدهی بالایی برخوردار است و همچنین عیار و خلوص آن نسبت به سایر فرآورده‌های آهن بیشتر است.
به آهن اسفنجی در صورتی که در زمان تولید به حالت فشرده دربیاید بریکت گفته می‌شود. در واقع بریکت همان نوع فشرده شدۀ آهن اسفنجی است و مزیت آن نسبت به آهن اسفنجی این است که ذخیره‌سازی و حمل و نقل آن آسانتر است. همچنین به دلیل فشردگی بریکت، مقاومت آن بالاتر است و به راحتی دچار ساییدگی و زنگ‌زدگی نمی‌شود.
یکی دیگر از مزایای بریکت این است که برخلاف آهن اسفنجی دچار خوداشتعالی نمی‌شود. زیرا تخلخل پایین‌تر نسبت به آهن اسفنجی سبب می‌شود که تمایلی برای ترکیب و واکنش با اکسیژن از خود نشان ندهد و انبار کردن و ذخیره‌سازی آن ایمن‌تر باشد.
از جمله سایر مزایای بریکت نسبت به آهن اسفنجی می‌توان به چگالی و درجۀ فلزی بالاتر و عدم نیاز به گندله‌سازی اشاره کرد. اما یکی از معایب آن این است که هزینۀ راه‌اندازی خط تولیدش بسیار بالاست.
سه نوع بریکت گرم، سرد و نرمه وجود دارد. تفاوت این سه نوع در دمایی است که بریکت در آن تولید می‌شود. برای مثال بریکت گرم در دمای بالای 650 درجۀ سانتیگراد تولید می‌شود درحالیکه بریکت سرد (CBI) و نرمه در دمای محیط تشکیل می‌گردند. بریکت سرد حاصل احیای مستقیم آهن اسفنجی است و یکی از مزیت‌های آن این است که نیازی به گندله‌سازی ندارد.
بریکت نرمه نیز از خاک و دانه‌های ریز آهن اسفنجی تشکیل می‌شود و ذرات آن کوچک‌تر از 6 میلی‌متر است.
بریکت قابل استفاده در دو نوع کورۀ قوس الکتریکی و کوره القایی است.
بریکت سرد در صنعت فولاد کاربرد دارد
بریکت سرد، مصرف کک را کاهش می‌دهد و کاهش مصرف کک به نوبۀ خود سبب افزایش کیفیت بار فلزی در کوره‌های بلند خواهد شد.
از بریکت سرد برای تولید فولاد آلیاژی با ناخالصی کم استفاده می‌شود زیرا محتوای کربن و ناخالصی‌های دیگر آن بسیار پایین است
بریکت سرد جایگزین قراضه در کنورتورهای فولادسازی می‌شود
بریکت نرمه در واحدهای احیای مستقیم کوره‌های فولادسازی کاربرد دارد
در این مقاله سعی کردیم شما را با سه مورد از تولیدات مهم سنگ آهن شامل گندله، آهن اسفنجی و بریکت آشنا کنیم. همچنین به نحوۀ تولید و کاربردهای آنها در صنعت اشاره کردیم. جهت اطلاعات بیشتر و آگاهی از قیمت‌های روز به سایت تجارتگرام مراجعه فرمایید و برای آشنایی با فروشندگان و تولیدکنندگان این حوزه با کارشناسان تجارتگرام در ارتباط باشید.
سنگ آهن به عنوان کانسنگی که 5 درصد از پوستۀ زمین را تشکیل داده، از اهمیت بالایی برخوردار است. از سنگ آهن برای ساخت و تولید مواد زیادی استفاده می‌شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی گندله، آهن اسفنجی و بریکت بپردازیم که هر سه از تولیدات مختلف سنگ آهن هستند.
گندلۀ آهن به گلوله‌هایی می‌گویند که از نرمۀ سنگ آهن و برخی مواد مازاد به وجود آمده است. این مواد را می‌پزند و پس از سخت شدن به روش‌های مختلف احیا می‌کنند. در واقع گندله نوعی مادۀ اولیه برای تولید آهن خام به شمار می‌رود. آهن خام جزء آلیاژهای آهن به حساب می‌آید و درصد کربن بالایی دارد.
مواد مازادی که به نرمۀ سنگ آهن افزوده می‌شوند تا گندله‌سازی صورت بگیرد شامل آب، آهک، کلسیم، بنتونیت و ... هستند.
مراحل تولید یک گندلۀ آهن شامل 6 مرحله است:
طی این مراحل، مواد مازادی که نام برده شد به سنگ آهن افزوده شده و مخلوط می‌شوند. سپس با استفاده از مخروط گندله‌سازی که امروزه دیسک‌های صنعتی جایگزین آنها شده‌اند، رطوبت مورد نیاز گندله تامین می‌شود. سپس گندله خام پخته می‌شود تا برای قرار گرفتن در کوره بلند آماده شود و به مقاومت آن افزوده شود.
گندله پخته شده که به آن گندلۀ سبز می‌گویند را طی فرآیندی خشک کرده و رطوبت آن را می‌گیرند. سپس در مرحلۀ پیش گرم‌سازی، گندله‌هایی که رطوبت آنها گرفته شده حرارت می‌بینند و در مرحلۀ آخر نیز پخته می‌شوند. در مرحلۀ پخت، گندله تا حرارت 50 درجه سانتیگراد را پشت سر می‌گذارد تا مقاومت آن زیاد شده و از ترک خوردن آن پیشگیری شود.
گندله با اهداف مختلفی تولید می‌شود که مهم‌ترین آنها تولید مادۀ اولیه برای آهن خام است. زیرا کانه‌های آهن دانه‌ریز هستند و به این صورت قابل استفاده نیستند. با تولید گندله، عیار آهن کنسانتره برای احیای مستقیم افزایش یافته و تا حدود 70 درصد می‌رسد. سایر اهداف تولید گندله عبارتند از:
آهن اسفنجی که به آن آهن احیای مستقیم نیز می‌گویند یکی از محصولاتی است که از احیای سنگ آهن به دست می‌آید. علامت اختصاری آهن اسفنجی DRI است. این آهن در اثر احیای مستقیم سنگ آهن ایجاد می‌شود که خروج گاز اکسیژن سبب ظاهر شدن سوراخ‌هایی در سطح گلوله‌های کروی آهن شده و ظاهر آن را شبیه اسفنج می‌کند. میزان عیار آهن اسفنجی بسیار بالا است و 84 تا 95 درصد تخمین زده می‌شود.
در روش احیای سنگ آهن ، مادۀ احیاکننده ممکن است زغال سنگ و یا گاز طبیعی باشد. اگر احیاکننده گاز طبیعی باشد برای احیا از فناوری‌های میدرکس، HYL و Purofer استفاده می‌شود که البته دو مورد اول کاربرد بیشتری نسبت به گزینۀ سوم دارند.
اگر احیاکننده زغال سنگ باشد از روش‌های کورۀ تونلی و SL/RN استفاده می‌شود که روش دوم بسیار قدیمی است و جزء روش‌های اولیۀ احیای سنگ آهن به شمار می‌رود.
این محصول سنگ آهن کاربردهای زیادی دارد ولی مهم‌ترین کاربرد آن در کوره‌های القائی است. آهن اسفنجی در این کوره‌ها جایگزین 50 درصد قراضه می‌شود. کورۀ القائی یک کورۀ الکتریکی است که گرمای آن به روش گرمایش القائی فراهم می‌شود. از این کوره‌ها برای ذوب آهن، فولاد، آلومینیوم، مس و برخی فلزات گرانبهای دیگر استفاده می‌شود. آهن قراضه برای تولید شمش و محصولات فولادی به کار می‌رود و به دلیل کمبود آن، آهن اسفنجی می‌تواند جایگزین مناسبی برای این محصول باشد.
آهن اسفنجی از بازدهی بالایی برخوردار است و همچنین عیار و خلوص آن نسبت به سایر فرآورده‌های آهن بیشتر است.
به آهن اسفنجی در صورتی که در زمان تولید به حالت فشرده دربیاید بریکت گفته می‌شود. در واقع بریکت همان نوع فشرده شدۀ آهن اسفنجی است و مزیت آن نسبت به آهن اسفنجی این است که ذخیره‌سازی و حمل و نقل آن آسانتر است. همچنین به دلیل فشردگی بریکت، مقاومت آن بالاتر است و به راحتی دچار ساییدگی و زنگ‌زدگی نمی‌شود.
یکی دیگر از مزایای بریکت این است که برخلاف آهن اسفنجی دچار خوداشتعالی نمی‌شود. زیرا تخلخل پایین‌تر نسبت به آهن اسفنجی سبب می‌شود که تمایلی برای ترکیب و واکنش با اکسیژن از خود نشان ندهد و انبار کردن و ذخیره‌سازی آن ایمن‌تر باشد.
از جمله سایر مزایای بریکت نسبت به آهن اسفنجی می‌توان به چگالی و درجۀ فلزی بالاتر و عدم نیاز به گندله‌سازی اشاره کرد. اما یکی از معایب آن این است که هزینۀ راه‌اندازی خط تولیدش بسیار بالاست.
سه نوع بریکت گرم، سرد و نرمه وجود دارد. تفاوت این سه نوع در دمایی است که بریکت در آن تولید می‌شود. برای مثال بریکت گرم در دمای بالای 650 درجۀ سانتیگراد تولید می‌شود درحالیکه بریکت سرد (CBI) و نرمه در دمای محیط تشکیل می‌گردند. بریکت سرد حاصل احیای مستقیم آهن اسفنجی است و یکی از مزیت‌های آن این است که نیازی به گندله‌سازی ندارد.
بریکت نرمه نیز از خاک و دانه‌های ریز آهن اسفنجی تشکیل می‌شود و ذرات آن کوچک‌تر از 6 میلی‌متر است.
بریکت قابل استفاده در دو نوع کورۀ قوس الکتریکی و کوره القایی است.
بریکت سرد در صنعت فولاد کاربرد دارد
بریکت سرد، مصرف کک را کاهش می‌دهد و کاهش مصرف کک به نوبۀ خود سبب افزایش کیفیت بار فلزی در کوره‌های بلند خواهد شد.
از بریکت سرد برای تولید فولاد آلیاژی با ناخالصی کم استفاده می‌شود زیرا محتوای کربن و ناخالصی‌های دیگر آن بسیار پایین است
بریکت سرد جایگزین قراضه در کنورتورهای فولادسازی می‌شود
بریکت نرمه در واحدهای احیای مستقیم کوره‌های فولادسازی کاربرد دارد
در این مقاله سعی کردیم شما را با سه مورد از تولیدات مهم سنگ آهن شامل گندله، آهن اسفنجی و بریکت آشنا کنیم. همچنین به نحوۀ تولید و کاربردهای آنها در صنعت اشاره کردیم. جهت اطلاعات بیشتر و آگاهی از قیمت‌های روز به سایت تجارتگرام مراجعه فرمایید و برای آشنایی با فروشندگان و تولیدکنندگان این حوزه با کارشناسان تجارتگرام در ارتباط باشید.
