بررسی آزمایشگاهی اثر ترکیبات بور و چسب های آلی بر خواص فیزیکی و مکانیکی گندله های سنگ آهن سه چاهون بافق

استفاده از بنتونیت به عنوان چسب متداول به دلیل خواص مکانیکی و متالورژیکی مطلوب گندله ها بسیار رایج است. با این حال به دلیل وجود اجزای اسیدی مانند SiO۲ و (Al۲O۳) در بنتونیت این ماده به ویژه برای سنگ آهن با محتوای اسیدی بالا به عنوان یک ناخالصی شیمیایی محسوب می شود. بنابراین چسب های جایگزین بنتونیت مورد آزمایش قرار گرفته اند. چسب های آلی از جمله پرکاربردترین چسب های جایگزین هستند که گندله هایی با استحکام مرطوب مناسب تولید می کنند اما در زمینه استحکام گندله های پیش گرم شده و پخته شده عملکرد ضعیفی دارند. این مطالعه به منظور بررسی راه های بهبود استحکام ناکافی گندله ها در صورت استفاده از چسب های آلی انجام شد. پیشنهاد شد که افزودن یک جزء با دمای ذوب پایین و تقویت کننده پیوند سرباره ای بدون محتوای اسیدی به خوراک گندله می تواند این مشکل را برطرف کند. افزودن ترکیبات بور مانند کولمانیت، تینکال بوراکس پنتاهیدرات و اسید بوریک به همراه چسب های آلی نظیر CMC، نشاسته دکسترین و برخی چسب های مبتنی بر مواد آلی به مخلوط گندله اکسید آهن آزمایش شد. خواص فیزیکی مکانیکی گندله های مرطوب و تحت عملیات حرارتی شامل ویژگی های گندله سازی، محتوای رطوبت، اندازه، شکل، تعداد سقوط، استحکام فشاری، تخلخل و گردوغبار بررسی شد. نتایج نشان داد که گندله های مرطوب، خشک، پیش گرم شده و پخته شده با کیفیت مناسب می توانند با استفاده از چسب های ترکیبی (چسب آلی به علاوه ترکیب بور) در مقایسه با گندله های متصل شده با بنتونیت تولید شوند. در حالی که چسب های آلی استحکام مرطوب و خشک کافی را فراهم می کنند، ترکیبات بور استحکام مورد نیاز برای گندله های پیش گرم شده و پخته شده را حتی در دماهای پخت پایین تر تامین می کنند. به ویژه تاثیر افزودن ترکیبات بور در گندله های هماتیت که فاقد مکانیزم تقویت اکسیداسیون مانند گندله های مگنتیت در طی پخت هستند، بسیار برجسته است. بنابراین افزودن ترکیبات بور برای بهبود خواص فیزیکی - مکانیکی ضعیف گندله های تولید شده با چسب های آلی از طریق مکانیزم پیوند سرباره ای مفید است. علاوه بر این، کاهش دمای پخت به لطف ترکیبات بور با دمای ذوب پایین برای بخش پخت کارخانه های گندله سازی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود.

کلیدواژه ها:

گندله سازی ، سنگ آهن ، بنتونیت ، چسب ، آلی ، ترکیبات ، بور ، کولمانیت ، خواص فیزیکی و مکانیکی