Для железорудных окатышей при
круглом отверстии образование устойчивого свода не происходит при
величине n = dOTB/dK = 6,5. Для агломерата,
куски которого имеют неправильную геометрическую форму и значительно более
шероховатую поверхность, критическая величина этого отношения
равна 9,5. При эллиптической форме отверстия, как это имеет место в
присопловой области плазменного генератора, вероятность образования
устойчивого свода исключается при проплавке окатышей, если величина
отношения a/dK > 6,0 и b/dK> 3,0
(а и Ъ— большая и
малая оси эллипса).
Таким образом, через определенный
промежуток времени, зависящий от газоэлектрических параметров плазменного
генератора, размер выплавленной полости достигает предельной
величины. При этом, если максимальный размер куска материала не превышает
критическое значение отношений (a/dK)KP и
(b/dK)KP, то происходит обрушение свода, и очередная
порция материалов заполняет выплавленную полость.
При заданном размере куска
железорудного материала можно выбрать необходимые газоэлектрические
параметры плазменного генератора, которые сохранили бы критические размеры
выплавленной полости, обеспечивающие опускание материалов с заданной
скоростью. При несоблюдении отношения критической величины отношения
размеров выплавленной полостью образуется устойчивый свод, и опускания
материалов не происходит. Дальнейший нагрев материалов
увеличивает скорость распространения тепла на высоте слоя, что
приводит к его размягчению.
Протяженность зоны размягченных
материалов может быть определена аналитически, если принять, что плавление
происходит при постоянной температуре и расплав сразу же стекает с
поверхности плавящегося куска железорудного материала. В этом случае
можно считать, что процесс плавления идет при постоянном тепловом
потоке на поверхности. Тепло, подведенное к поверхности, будет
расходоваться частично на плавление поверхностных слоев, частично на
нагрев нерасплавившегося материала. Таким образом, плавление может
рассматриваться как процесс нагрева двухслойного тепла, состоящего из
плавящегося и нерасплавленного слоев (рис. 70). В куске железорудного
материала часть нерасплавленного слоя находится в размягченном состоянии.
304
