راهکار تازه پژوهشگران دانشگاه تهران برای بهینه سازی سرند غلتکی گندله های خام سنگ آهن
به گزارش هوا فضا، آزمایش های محققان دانشکده مهندسی معدن دانشگاه تهران نشان داده است با تغییر برخی پارامترها میتوان به افزایش بازدهی سرند غلتکی جهت طبقه بندی گندله خام سنگ آهن دست یافت.
به گزارش هوا فضا به نقل از ایسنا، در پژوهشی که بتازگی از جانب مهرشاد اصغری، دانشجوی دکتری فرآوری معدنی دانشکده مهندسی معدن دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، به راهنمایی محمد نوع پرست، استاد دانشکده مهندسی معدن دانشکدگان فنی دانشگاه تهران و مشاوره محمد جهانی چگنی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شاهرود انجام شده است، راهکار تازه ای برای بهینه سازی سرند غلتکی گندله های خام سنگ آهن مطرح گردیده است.
نوع پرست در رابطه با مراحل تولید فولاد و اهمیت سرند گندله ها در کارآمدی نهایی تولید این محصول، اظهار داشت: «یکی از روش های نوین تولید فولاد، ذوبِ آهن اسفنجی در کوره به روش قوس الکتریکی است. در این روش، ابتدا محصول سنگ آهن در کارخانه پرعیارسازی به دست می آید و سپس با افزودن موادی مانند آب، بنتونیت، سود و در صورت نیاز آهک، تبدیل به گندله می شود. از گندله سنگ آهن به روش های مختلف همچون روش میدرکس، آهن اسفنجی به دست می آید که با روش قوس الکتریکی ذوب و به فولاد تبدیل می شود. بنابراین، گندله خام، خوراک ورودی در فرآیند تولید آهن اسفنجی است و ابعاد گندله نقش بسیار مهمی در کارآیی کوره ها دارد. ناکارآمدی در طبقه بندی ابعادی گندله ها، سبب ورود مواد ریزدانه به داخل کوره های پخت و در نتیجه، کاهش نفوذپذیری بستر مواد در کوره و افزایش میزان انرژی مصرفی تجهیزاتی نظیر دمنده ها می شود. این شرایط در نهایت به افت کیفیت گندله های پخته شده و کاهش کارآیی مراحل بعدی نظیر تولید آهن اسفنجی می انجامد»
استاد فرآوری مواد معدنی دانشکده مهندسی معدن دانشگاه تهران در رابطه با روش های سرند و طبقه بندی گندله خام اظهار داشت: «گندله خام سنگ آهن، مرطوب، چسبنده و دارای خاصیت پلاستیکی است. بدین سبب به آسانی تغییر شکل می دهد و ابعاد آن در اثر ارتعاش تغییر می کند. بدین جهت بهره گیری از تجهیزات معمول طبقه بندی مانند سرندهای ارتعاشی برای جدایش ابعادی گندله ها ثمربخش نیست. به جای آن، از سرند غلتکی استفاده می شود که از تعدادی غلتک با فواصل مشخص تشکیل شده است که سبب جدایش ابعادی گندله با ابعاد مورد نیاز تحت عنوان محصول (on-size) از خوراک ورودی می شوند. این سرند در جهت حرکت و خوراک دهی مواد دارای شیب است و با حرکت چرخشی حول محور خود، سبب حرکت رو به جلو گندله ها می شود»
وی در توضیح پدیده سیگارگونه شدن و تاثیر آن بر کاهش بازدهی سرند اظهار داشت: «در طول فرآیند طبقه بندی، برخی گندله ها در فواصل بین دو غلتک متوالی به دام می افتند و به سبب خاصیت الاستیک-پلاستیک و تحت تاثیر چرخش و گشتاور اِعمالی غلتک ها، به شکل استوانه در می آیند که به این پدیده، سیگارگونه شدن (cigarette effect) می گویند. این پدیده تاثیر نامطلوب قابل توجهی بر بازدهی سرند غلتکی دارد، چون که سبب انتقال گندله های محصول با ابعاد مطلوب (دارای قطر ۹.۵ تا ۱۶ میلیمتر) به بخش ریزدانه (undersize با قطر ریزتر از ۹.۵ میلیمتر) و گندله های درشت دانه (oversize با قطر بزرگ تر از ۱۶ میلیمتر) به بخش محصول می شود که به ترتیب به افت کمی و کیفی بازدهی عملکرد سرند غلتکی منجر می شود.»
استاد دانشگاه تهران در رابطه با پژوهش انجام شده در دانشکده مهندسی معدن دانشکدگان فنی دانشگاه تهران اظهار داشت: «در این تحقیق به بررسی عوامل مؤثر در بروز پدیده سیگارگونه شدن و راهکارهای کاهش آن پرداخته شده است. از آنجائیکه بررسی و کنترل سرند غلتکی صنعتی به سبب عملکرد پیوسته و همینطور مشکلاتی نظیر عدم وجود امکانات نمونه برداری از بخش های مختلف بسیار مشکل است، در این پژوهش برای اولین بار یک سرند غلتکی آزمایشگاهی ساخته شد و با بهره گیری از آن، آزمون های مختلف جدایش ابعادی ۳۲ گندله خام، به روش طراحی آزمایش فاکتوریل جزئی صورت گرفت.»
نوع پرست در رابطه با یافته های این مطالعه، اظهار داشت: «نتایج آزمایش ها و بررسی عوامل مختلف نشان داد که رفتار پلاستیک بهینه گندله و در نتیجه کارایی سرند غلتکی زمانی حاصل می شود که گندله خام سنگ آهن از کنسانتره منیتیت با رطوبت ۸٪ و بنتونیت ۱٪ ساخته شود و همینطور نرخ خوراک دهی ۱.۵ تن بر ساعت، زاویه شیب ۱۳ درجه و سرعت چرخش غلتک ها ۱۵۰ دور در دقیقه باشد. نتایج به دست آمده برای مقدار بهینه بازدهی حذف ذرات ریزدانه (با ابعاد ریزتر از ۹.۵ میلیمتر)، بازدهی سرند کردن گندله های محصول (با ابعاد بین ۹.۵ تا ۱۶ میلیمتر)، افت گندله های محصول در قسمت ریزدانه، آلودگی گندله های محصول به ذرات ریزدانه و گندله های درشت دانه و بازدهی حذف گندله های درشت دانه از بخش محصول به ترتیب عبارت از ۹۲.۱، ۹۳.۷، ۵.۳۶، ۵.۲۳، و ۷۳.۲ درصد بود. همینطور بازدهی کل سرند غلتکی هم برابر با ۸۶.۲۹ درصد تخمین زده شد که در این حالت اثر نامطلوب سیگارگونگی به بهینه ترین حالت ممکن خود کاهش می یابد»
نتایج این پژوهش بتازگی از جانب الزویر در نشریه «Advanced Powder Technology» انتشار یافته و بوسیله پیوند زیر دست یافتنی است:
Investigation of cigarette effect and elastic-plastic behavior of green iron pellets on the roller screen efficiency
منبع: هوا فضا
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب