دستگاه دیسک گندله‌سازی
دستگاه دیسک گندله‌سازی(Pelletizing Disc) یکی از تجهیزات اصلی در فرآیند تبدیل مواد پودری به گندله‌های یکنواخت و گرد است. این دستگاه به‌ویژه برای تولید گندله از مواد پودری مانند سنگ آهن طراحی شده است و برای فرآیندهای کوره‌سازی، به‌ویژه در صنعت فولاد، بسیار حائز اهمیت است.
دستگاه‌های دیسک گندله‌سازی با استفاده از روش بدون فشار (رشد غلتشی) عمل می‌کنند. این دستگاه‌ها با چرخاندن مواد روی دیسک چرخان، مواد اولیه و عامل‌های اتصال را به طور مداوم اضافه می‌کنند. عامل اتصال باعث چسبیدن ریزدانه‌ها (یا گلوله‌های بذر در فرآیند پیش‌تهویه) به یکدیگر می‌شود و هنگامی که مواد روی دیسک چرخان حرکت می‌کنند، ریزدانه‌های اضافی را جمع‌آوری کرده و فرآیند «رشد» گندله‌ها شروع می‌شود. این فرایند که به آن ادغام می‌گویند، باعث می‌شود که گندله‌ها به اندازه دلخواه برسند و سپس از طریق نیروی گریز از مرکز از دیسک خارج شوند.
دستگاه دیسک گندله‌سازی می‌تواند به صورت مستقل برای تولید گلوله‌های کروی از انواع مختلف مواد پودری، از جمله سنگ آهک، کود، سنگ معدن فلزات، پیش‌سازهای شیشه، زغال سنگ ریز، بیوچار، کودهای آلی و خاک، استفاده شود. همچنین این دستگاه به‌طور معمول در ترکیب با میکسر پین برای ایجاد گندله‌های بزرگتر از میکروپلت‌های کوچکتر و پودرهای حالت داده‌شده از میکسر پین استفاده می‌شود.این دستگاه در صنایع مختلفی کاربرد دارد، از جمله در کارخانه‌های گندله‌سازی سنگ آهن در صنعت فولاد، فرآیند گندله‌سازی کنجاله خام در کارخانه‌های سیمان، و در صنایع شیمیایی، تولید کود و سایر صنایع مرتبط.
مکانیزم عملکرد دستگاه دیسک گندله‌سازی
دیسک در قسمت بالایی دستگاه گندله‌ساز دیسکی با زاویه‌ای بین 30 تا 55 درجه نسبت به صفحه افقی متمایل شده است و به سیستم اسپری، تیغه‌های خراش‌دهنده و سایر اجزا مجهز است. موتور دستگاه از طریق یک کاهنده و یک جفت چرخ‌دنده، دیسک را حول محور مرکزی به چرخش درمی‌آورد.
پس از ورود مواد پودری (یا گندله‌های بذر در فرآیند پیش‌تهویه) به داخل دیسک، این مواد توسط ذرات ریز آب از سیستم اسپری مرطوب می‌شوند. سپس، تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز، اصطکاک و گرانش، با چرخش دیسک در یک مسیر سهموی حرکت می‌کنند.
در این فرآیند، به دلیل اختلاط آب و چسب‌های داخلی، مواد پودری خاصیت ویسکوزیته (چسبندگی) خاصی پیدا می‌کنند. این مواد با سایر ذرات پودری پراکنده‌شده روی سطح دیسک ترکیب شده و ابتدا گلوله‌های سبز کوچک را تشکیل می‌دهند. سپس، با ادامه فرآیند رشد، این گلوله‌ها به یکدیگر متصل شده و به اندازه و استحکام مطلوب می‌رسند.در نهایت، گندله‌های تولیدشده به سمت پایین غلت می‌خورند و از دیسک خارج می‌شوند تا برای فرآیندهای بعدی آماده شوند.
ویژگی دستگاه دیسک گندله سازی
- کاهش آلودگی صوتی در فرآیند تولید
- تثبیت مخلوط‌ها در حین جابجایی و حمل‌ونقل
- کاهش یا حذف مشکلات ناشی از گرد و غبار
- کنترل میزان سختی گندله‌ها برای تطبیق با نیازهای صنعتی
- کاهش هزینه‌های بسته‌بندی، ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل
- بهبود عملکرد و کیفیت محصول نهایی
- سهولت در جابجایی و استفاده از گندله‌ها در فرآیندهای مختلف
ویژگی‌های فنی دستگاه
گندله‌سازهای دیسکی به دلیل نرخ بالای دانه‌بندی، سازگاری با انواع مواد اولیه، عملکرد پایدار، کاربری آسان و دوام طولانی، از جمله تجهیزات مؤثر در فرآیند گندله‌سازی محسوب می‌شوند.
ساختار این دستگاه از صفحات فولادی چندلایه تقویت‌شده تشکیل شده که مقاومت بالایی در برابر فشار و سایش دارند. همچنین، آستر داخلی تابه از کاشی‌های سرامیکی مقاوم در برابر اسید یا مواد پلیمری مستحکم ساخته شده است که از خوردگی و آسیب‌های شیمیایی جلوگیری می‌کند.
این دستگاه به عنوان تجهیزات انباشت و همزن صنعتی، برای تبدیل ریزدانه‌ها به گندله‌های کروی یا گرانول‌های باکیفیت به کار می‌رود. انعطاف‌پذیری بالای آن در کنترل اندازه ذرات و تولید محصولات استاندارد و یکنواخت، موجب کاربرد گسترده آن در صنایع معدنی، متالورژی، شیمیایی و کشاورزی شده است.
کاربرد
دستگاه‌های دیسک گندله‌سازی قادر به فرآوری طیف گسترده‌ای از مواد، از پودرهای خشک و ریزدانه گرفته تا مواد لجن‌مانند و مرطوب، هستند. از جمله رایج‌ترین کاربردهای این دستگاه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- پودرهای شیمیایی
- سنگ آهک و گچ
- کودهای شیمیایی و آلی
- ذرات ریز زغال‌سنگ
- گرد و غبار کوره‌های سیمان و آهک
- خاکستر بادی (فلای اش)
- کیک فیلتر و مواد سانتریفیوژی
- مواد معدنی و سنگ معدن‌های مختلف
- لجن‌های ارتعاشی
- باطله‌های برکه‌های صنعتی
- گرد و غبار کوره قوس الکتریکی (EAF dust)
این دستگاه‌ها در صنایع فولاد، سیمان، معدن، شیمیایی، کشاورزی و مدیریت پسماند صنعتی کاربرد گسترده‌ای دارند.
چگونگی تشکیل گندله در دیسک گندله‌ساز
دیسک گندله‌ساز یکی از تجهیزات اصلی در کارخانه‌های گندله‌سازی است که برای تبدیل مواد پودری به گندله‌های کروی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جزء اصلی این دستگاه، یک دیسک فولادی شیب‌دار با حاشیه‌ی مشخص است.
در حین کار، دیسک حول محور مرکزی خود می‌چرخد و هم‌زمان، مواد اولیه در امتداد کف دیسک حرکت کرده و شروع به چرخش می‌کنند. ذرات ریزدانه روی سطح گندله‌های اولیه (توپ‌های هسته‌ای) پراکنده شده و به آن‌ها می‌چسبند. در نتیجه، گندله‌ها به تدریج بزرگتر شده و تا رسیدن به اندازه مطلوب، رشد خود را ادامه می‌دهند.در این فرآیند، وجود رطوبت و نیروی چسبندگی ناشی از آن، نقش کلیدی در تشکیل و استحکام گندله‌ها دارد. در نهایت، پس از رسیدن به اندازه‌ی استاندارد، گندله‌ها از لبه‌ی دیسک خارج شده و برای مراحل بعدی پردازش آماده می‌شوند.
دینامیک حرکت مواد در دیسک گندله‌ساز
یکی از ویژگی‌های عملکردی دیسک گندله‌ساز این است که می‌تواند حرکت منظم مواد را ایجاد کند، به طوری که گلوله‌های بزرگتر و کوچکتر در مسیرهای مشخص خود حرکت کنند. در نتیجه، گندله‌های تخلیه‌شده دارای اندازه‌ی یکنواخت و استاندارد خواهند بود. مقدار گلوله‌های خامی که در فرآیند شرکت می‌کنند، تقریباً معادل مقدار گندله‌های سبز تخلیه‌شده است.
بر اساس شرایط نیرو و قوانین حرکت مواد در دیسک گندله‌ساز، گلوله‌ها به‌طور خودکار از لبه‌ی دیسک خارج می‌شوند. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که گلوله‌ها به یک ارتفاع مشخص در دیسک رسیده و سپس به سمت پایین سر می‌خورند. طبقه‌بندی خودکار گندله‌ها بر اساس تفاوت در ضریب اصطکاک آن‌ها انجام می‌شود، که باعث ایجاد زوایای جدایش متفاوت برای هر دسته از گلوله‌ها می‌شود.
فرآیند طبقه‌بندی و تأثیر سرعت چرخش (RPM) و شیب دیسک
در طی فرآیند گندله‌سازی نوردی، گلوله‌ها بر اساس اندازه‌ی ذراتشان به‌طور طبیعی از هم جدا می‌شوند و یک لایه‌ی استاتیک در دیسک شکل می‌گیرد. مواد بر اساس اندازه‌ی ذرات خود در این لایه قرار گرفته و سپس از آن عبور می‌کنند. در این مرحله، گندله‌های بزرگتر زودتر از دیسک خارج شده و پس از آن، گندله‌های کوچکتر تخلیه می‌شوند.
رشد گندله‌ها زمانی رخ می‌دهد که گلوله‌های خام در امتداد سطح دیسک به سمت پایین می‌غلتند. هرچه تعداد دفعات غلتیدن مواد در دیسک در یک بازه‌ی زمانی بیشتر باشد، گندله‌ها سریع‌تر رشد می‌کنند. به همین دلیل، راندمان کاری دیسک گندله‌ساز با سرعت چرخش آن (RPM) ارتباط مستقیم دارد.
برای حفظ سطح مؤثر دیسک، افزایش شیب دیسک همراه با افزایش سرعت چرخش ضروری است. با این حال، افزایش زاویه شیب باعث افزایش سرعت خروج گندله‌ها از دیسک و همچنین افزایش نیروی ضربه به لبه‌ی دیسک و سایر گلوله‌ها می‌شود. بنابراین، برای دستیابی به بهترین کیفیت گندله، سرعت چرخش و زاویه شیب دیسک باید به‌صورت متعادل تنظیم شوند.
نتیجه گیری
دستگاه دیسک گندله‌سازی به عنوان یکی از تجهیزات کلیدی در فرآیند تبدیل مواد پودری به گندله‌های کروی و یکنواخت، نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف از جمله فولاد، معدن، شیمیایی و کشاورزی ایفا می‌کند. این دستگاه با بهره‌گیری از روش رشد غلتشی و بدون اعمال فشار مستقیم، گندله‌هایی با اندازه‌ی کنترل‌شده و کیفیت بالا تولید می‌کند.
دیسک گندله‌ساز به دلیل ویژگی‌هایی مانند کاهش آلودگی، بهبود کیفیت محصول نهایی، دوام بالا و انعطاف‌پذیری در کار با انواع مواد اولیه، یکی از موثرترین ابزارها در بهینه‌سازی فرآیند تولید گندله محسوب می‌شود. عملکرد موفق این دستگاه به تنظیم دقیق پارامترهایی مانند سرعت چرخش (RPM) و زاویه شیب دیسک بستگی دارد، که موجب بهبود نرخ رشد گندله‌ها، یکنواختی اندازه ذرات و افزایش بهره‌وری کلی خط تولید می‌شود.در نهایت، دیسک گندله‌ساز با فراهم آوردن فرآیندی پایدار و کارآمد، کمک شایانی به بهبود کیفیت محصولات و کاهش هزینه‌های عملیاتی در صنایع مختلف می‌کند.