турный режим процесса, исходя из
определенных заранее предельных температур, при которых шихта данного
химического и фракционного состава еще не подвержена спеканию. Чаше
всего явление спекания гранул соответствует интервалу 700-800
°С.
Наиболее высокая температура
газа-восстановителя, достигнутая в промышленных шахтных печах
восстановления, составляет 950 °С. Это вызывает пониженные скорости
процессов и, следовательно, снижение производительности агрегатов.
Между тем, по данным фирмы ХиЛ (Мексика), каждым 7°С
газа-восстановителя соответствует прирост производительности шахтной
печи в размере 1 %. Это характеризует важность обсуждаемой проблемы.
К сожалению, изучение процесса спекания гранул в шахтной печи начато
недавне, к процесс исследован недостаточно глубоко.
Поверхность слипшихся частиц
представляет собой плотную корку толщиной до 1,5—2,0 мм, состоящую
преимущественно из металлического железа. Спекшихся гранул с
оксидной перемычкой между ними в шахтных печах восстановления не
обнаружено. Можно считать, что основными факторами, определяющими процесс
спекания гранул, являются температура, механическая нагрузка на
гранулу и свойства гранул (восстановимость, состав пустой породы, размер и
др.).
Учитывая, что в шахтной печи
восстановление рудных кусков происходит под нагрузкой, обусловленной
давлением слоя вышерасположенных шихтовых материалов, наиболее
вероятен механизм самопроизвольного слипания гранул яри приложении
извне силы, вызывающей течение вещества в при-контактной области.
Термодинамическая целесообразность переноса вещества в область контактного
перешейка между Двумя гранулами обусловлена тем, что происходящее при этом
перемещение поверхности перешейка сопровождается уменьшением общей
поверхности двух гранул, следовательно, суммарной поверхностной
энергии системы. При этом надо также иметь в виду, что слипание гранул
сопровождается уменьшением расстояния между центрами гранул.
Спекание частиц происходит в два этапа: перенос вещества в область
контакта гранул и пластическое течение вещества в приконтактной области и
деформация гранул с образованием конгломерата частиц.
Следует также иметь в виду, что
в слое непрерывно дви-
123
