دستگاه تست استحکام گندله خام
دستگاه تست استحکام گندله خام (GCS) به منظور اندازه‌گیری مقاومت گندله‌ها در برابر فشار طراحی شده است. این تست به‌طور خاص برای ارزیابی کیفیت گندله‌ها در فرآیند تولید آهن و فولاد استفاده می‌شود. در واقع، هدف اصلی این دستگاه، سنجش میزان استحکام گندله‌ها در برابر فشارهای مختلف است تا از کیفیت و قابلیت استفاده آنها در فرآیندهای بعدی مانند حمل و نقل یا استفاده در کوره‌ها اطمینان حاصل شود. معمولاً این نوع آزمایش‌ها با نام‌های "تست مقاومت فشاری" یا "تست استحکام فشاری" شناخته می‌شوند.دستگاه تست مقاومت فشرده‌سازی سبز مقدار باری را که گلوله‌ها (گندله‌ها) می‌توانند بدون شکستن یا له شدن تحمل کنند، تعیین می‌کند. طراحان و توسعه‌دهندگان این دستگاه تلاش کرده‌اند تا با دقت بالا، نقطه خرد شدن گندله‌ها را اندازه‌گیری کرده و آن را به‌طور دقیق به واحد کیلوگرم بیان کنند. این دقت اندازه‌گیری به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا گندله‌هایی با استحکام مطلوب را برای استفاده در مراحل بعدی فرآیند تولید ایجاد کنند.
چرا استحکام گندله خام اهمیت دارد
گندله‌ها باید مقاومت مناسبی در برابر فشار و شرایط محیطی مختلف داشته باشند تا در طول حمل و نقل، انبارداری، و حتی در طی فرآیند کوره‌های بلند آسیب نبینند. بنابراین، آزمایش استحکام گندله برای تأمین این کیفیت ضروری است.
اجزای اصلی دستگاه
سیستم اعمال نیرو: این سیستم وظیفه شکستن گلوله ها را به کمک موتور و سنبه دارد.
دیسک: دیسک وظیفه جابجایی گلوله در صفحه را انجام می دهد. فرآیند تولید این قطعه شامل ماشینکاری و لیزر می باشد.
چشم های الکترونیکی: این چشم ها حرکت گلوله ها و دیسک ها را تشخیص می دهند و با برد ارتباط برقرار می کنند.
تابلو برق: تابلو برق وظیفه کنترل و تامین برق قسمت های مختلف را دارد.
برد الکترونیکی: این برد به عنوان مغز دستگاه، تمامی قسمت ها را کنترل می کند. برد الکترونیکی به گونه ای طراحی شده است که اطلاعات را بسیار سریع پردازش می کند و در نتیجه تعداد جمع آوری داده های لودسل بیش از 1000 عدد در ثانیه است.
صفحه نمایش: با استفاده از این نمایشگر می توانید قسمت های مختلف دستگاه را کنترل کنید.
نرم افزار کامپیوتری: علاوه بر صفحه نمایش، دستگاه تست قدرت خودکار را می توان از طریق یک برنامه کامپیوتری نیز کنترل کرد. دستگاه را می توان هم از طریق صفحه نمایش و هم از طریق رایانه کنترل کرد. با استفاده از این برنامه می توانید دستگاه را کالیبره کنید و همچنین می توانید تنظیمات تمام قطعات را تغییر دهید.
نحوه بارگذاری گندله در دستگاه
بارگذاری فشاری تک محوری یکی از رایج ترین روش ها برای GCS است که گندله در مرکز صفحه فشاری پایین قرار می‌گیرد. صفحه بالایی به‌آرامی به سمت پایین حرکت کرده و نیرو به گندله وارد می‌شود. مقدار نیرو به‌صورت پیوسته توسط حسگر نیرو (Load Cell) اندازه‌گیری می‌شود. وقتی گندله ترک بخورد یا کاملاً خرد شود، مقدار نیرویی که در آن لحظه ثبت شده، استحکام فشاری گندله خواهد بود.
نکات مهم هنگام استفاده از دستگاه
-
کالیبراسیون و تنظیمات پیش از شروع
- قبل از استفاده، دستگاه باید کالیبره شود تا دقت اندازه‌گیری‌ها تضمین شود.
- تنظیمات اولیه مانند نیروی اعمالی و محدوده اندازه‌گیری باید به دقت انجام شود.
-
انتخاب نمونه‌ها
- گندله‌ها باید طبق استانداردهای مشخصی انتخاب شوند.
- اندازه و کیفیت گندله‌ها باید به‌دقت بررسی شود تا نتایج آزمایش معتبر باشند.
-
تمیزی دستگاه
- دستگاه باید به‌طور منظم تمیز شود تا از آلودگی یا زنگ‌زدگی جلوگیری شود.
- بررسی وضعیت و سلامت اجزای دستگاه، به‌ویژه سیستم‌های فشرده‌سازی و سنسورهای اندازه‌گیری، بسیار مهم است.
-
نظارت بر فرآیند تست
- عملیات تست باید تحت نظارت دقیق قرار گیرد تا از صحت عملکرد دستگاه و جلوگیری از هرگونه نقص یا خطای احتمالی اطمینان حاصل شود.
-
حفاظت ایمنی
- اپراتور باید از تجهیزات ایمنی مانند دستکش‌ها، عینک‌های محافظ و لباس‌های مناسب استفاده کند.
- دستگاه‌ها باید دارای سیستم‌های ایمنی مناسبی باشند تا در صورت بروز هرگونه مشکل از آسیب به اپراتور جلوگیری شود.
-
ثبت داده‌ها و تجزیه و تحلیل
- تمام داده‌ها باید به‌دقت ثبت و ذخیره شوند. این داده‌ها بعداً می‌توانند برای تحلیل کیفیت گندله‌ها و همچنین برای گزارش‌ها استفاده شوند.
- نتایج باید با استانداردهای صنعتی مقایسه شوند تا کیفیت گندله‌ها ارزیابی شود.
کاربرد تست استحکام گندله خشک
تست استحکام گندله خشک یکی از آزمایش‌های مهم در صنایع فولاد و متالورژی است که برای ارزیابی کیفیت و مقاومت مکانیکی گندله‌های تولیدشده انجام می‌شود. این آزمایش مشخص می‌کند که گندله‌های خام پس از فرآیند خشک شدن و پخت، چقدر در برابر فشار و ضربه مقاوم هستند. کاربردهای اصلی این تست عبارتند از:
کنترل کیفیت در تولید گندله‌های سنگ‌آهن
- گندله‌ها به‌عنوان ماده اولیه در کوره‌های بلند و فرآیند احیای مستقیم استفاده می‌شوند. تست استحکام خشک، تضمین می‌کند که این گندله‌ها در طول حمل‌ونقل، ذخیره‌سازی و فرآیندهای حرارتی دچار شکستگی نشوند.
- کاهش میزان گندله‌های شکسته و ریزدانه‌ها در فرآیندهای بعدی باعث افزایش بهره‌وری و کاهش هدررفت مواد اولیه می‌شود.
بهبود عملکرد در کوره‌های احیای مستقیم و بلند
- گندله‌هایی که استحکام خشک مناسبی دارند، در دماهای بالا و فشار زیاد ساختار خود را حفظ کرده و باعث بهبود عملکرد کوره می‌شوند.
- گندله‌های ضعیف ممکن است خرد شوند و مشکلاتی مانند گرفتگی یا افت راندمان کوره ایجاد کنند.
کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های تولید
- گندله‌هایی که مقاومت فشاری بالایی دارند، نیاز به مواد چسباننده کمتر دارند، که هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.
- جلوگیری از تولید بیش از حد گندله‌های شکسته و ریزدانه‌ها باعث صرفه‌جویی در انرژی و مواد خام می‌شود.
بهینه‌سازی فرآیند خشک کردن و پخت
- نتایج تست استحکام خشک می‌توانند به تنظیم دما و مدت زمان خشک کردن و پخت گندله‌ها کمک کنند.
- در صورتی که استحکام گندله‌ها پایین باشد، می‌توان با تغییر فرمولاسیون مواد خام یا شرایط فرآیند کیفیت محصول را بهبود داد.
افزایش کارایی حمل‌ونقل و ذخیره سازی
- گندله‌های با استحکام پایین ممکن است در حین جابه‌جایی و ذخیره‌سازی خرد شوند، که باعث افزایش گردوغبار، کاهش کیفیت و مشکلات زیست‌محیطی می‌شود.
- تست استحکام خشک کمک می‌کند تا گندله‌هایی با مقاومت کافی تولید شوند که در برابر تنش‌های مکانیکی در انبارها، نوار نقاله‌ها و حین بارگیری در کشتی‌ها یا قطارها مقاوم باشند.
چه عواملی روی استحکام گندله تاثیر گذارند
علاوه بر تجهیزات گلوله سازی، عواملی نیز بر قدرت و دوام گلوله شما تأثیر می گذارد. برای بهبود کیفیت گلوله و راندمان کاری تجهیزات گلوله‌سازی، بهتر است با عواملی مانند رطوبت، اندازه ذرات، شرایط پیش گرمایش، ترکیب شیمیایی مواد خام، چسب‌ها و یا روان‌کننده‌ها و سایر عوامل پردازش مربوط به تجهیزات گلوله‌سازی آشنا شوید. رطوبت همیشه یکی از عوامل موثر بر استحکام و دوام گلوله است. مقدار مناسب رطوبت به عنوان عاملی در طول فرآیند گلوله‌سازی عمل می‌کند که با پخش لیگنین ((Lignin) یک پلیمر طبیعی است) بر استحکام و دوام گلوله تأثیر می‌گذارد که یک «چسب» طبیعی را تشکیل می‌دهد که گلوله را هنگام سرد شدن کنار هم نگه می‌دارد. رطوبت در مقدار معینی همچنین به عنوان روان کننده عمل می کند که جریان مواد خام را از طریق سوراخ های قالب تجهیزات گلوله سازی بهبود می بخشد اما رطوبت بیش از حد بر راندمان احتراق گلوله تأثیر بدی خواهد داشت. بنابراین میزان رطوبت مناسب برای دوام گلوله بسیار مهم است.