گندله آهن (مواد اولیه تولید فولاد)

ماده اولیه برای تولید فولاد سنگ‌آهن است. سنگ‌آهن پس از تبدیل به کنسانتره و سپس گندله به فولاد تبدیل می‌شود. سنگ‌های آهن مهم‌ترین و عمده‌ترین مواد اولیه را برای تولید گندله تشکیل می‌دهند.

گندله؛ یعنی گلوله‌های تولید شده از نرمه سنگ‌آهن و سایر مواد افزودنی که نخست خام و سپس پخته شده و سخت می‌شود و برای احیا به روش سنتی تولید آهن در کوره بلند یا روش‌های متعدد احیای مستقیم به کار می‌رود. گندله ماده اولیه برای تولید آهن خام است و باید در کوره‌های احیا ویژگی مکانیکی شیمیایی و حرارتی مطلوبی را داشته باشد.

برای تولید گندله خام، نرمه سنگ‌آهن شامل مواد افزودنی که ۹۰درصد آن زیر ۳۲۵ مش (معادل ۴۵ میکرون) است با محلول‌های ترکننده مانند آب برای دستیابی به شکل کروی، در دستگاه‌های گندله ساز به چرخش درآروده می‌شوند تا گندله خام تولیدشود. در هنگام تولید گندله خام ممکن است مواد افزودنی و چسبنده مانند هیدروکسید کلسیم برای افزایش کیفیت و ویژگی متالورژیکی مکانیکی گندله به آن اضافه شود. در این مرحله گندله با ابعاد مطلوب و استحکام مکانیکی کافی تولید و برای حمل‌ونقل تا دستگاه سخت کردن یا پخت ارسال می‌شود. در مرحله دوم گندله‌های خام، به منظور سخت شدن در اتمسفر اکسیدکننده به دقت تا زیر دمای نرم شدن سنگ‌آهن در دستگاهی حرارت داده می‌شوند تا نخست خشک و سپس پخته شوند، به گونه‌ای که درجه تخلخل آنها کاهش پیدا نکند. در این مرحله با پیوند بین ذرات سنگ‌آهن و مواد دیگر بار گندله، ساختار بلوری سنگ تغییر پیدا می‌کند و واکنش‌هایی بین مواد سرباره ساز و اکسیدهای آهن نیز انجام می‌شود. در این مرحله نخست مواد با یکدیگر مبادله شده و ترکیبات خنثی یا بازی بین دانه‌های اکسیدهای آهن تشکیل می‌شوند. در پایان مرحله پخت، سرد کردن گندله داغ باید به گونه‌ای انجام شود که ترک در آنها ایجاد نشود.

گندله‌ها دارای این ویژگی‌ها هستند: توزیع یکنواخت ابعاد به‌طور عمده از ۹ تا ۱۶ میلی‌متر، تخلخل زیاد و یکنواخت ۲۵ تا ۳۰درصد، ترکیب کانی‌شناختی یکنواخت به شکل هماتیت یا ترکیبات هماتیت‌دار احیاشونده، استحکام مکانیکی زیاد و یکنواخت، مقاومت به سایش، استحکام مکانیکی کافی حتی در برابر تنش گرمایی در محیط‌های احیاکننده و قابلیت چسبندگی کم. برای تبدیل کنسانتره آهن به گندله باید مراحل مختلفی مانند انتقال مواد خام، آسیاب و خردایش مواد اولیه، مخلوط‌سازی مواد اولیه، تولید گندله خام، کوره پخت گندله، غبارگیری، تامین آب خنک‌کننده، انتقال محصول نهایی، سیستم تصفیه آب، تولید هوای فشرده و آزمایشگاه انجام شود.