3. Физико-химические процессы, протекающие в ходе агломерационного обжига Плавление шихты - кристаллизация расплава и образование конечной микроструктуры агломерата Процессы размягчения и плавления происходят только в зоне горения твердого топлива, так как лишь здесь температуры достаточны для перегрева веществ выше поверхности солидуса (размягчение) и ликвидуса (плавление) по соответствующим диаграммам состояния. Как уже указывалось, шихта в большинстве случаев не содержит легкоплавких компонентов. Однако после начала реакций между твердыми фазами образуются новые соединения с пониженной температурой плавления (таблица 1).
Первые капли силикатного и ферритного расплавов начинают растворять всю массу шихты в зоне горения твердого топлива, чему способствуют неограниченная их растворимость в расплаве выше поверхности ликвидуса, с одной стороны, и быстрое повышение температур, с другой. Исследование кинетики смачивания и растворения компонентов агломерационной шихты в расплавах, проведенное Г.Г. Ефименко, Д.А. Ковалевым, А.И. Каракашем, С.В. Базилевичем, показало, что известь и магнезия хорошо смачиваются и энергично растворяются в расплавах силикатов железа; гематит и кварц — в расплавленных ферритах кальция. Углы смачивания Fe3O4, Fe2O3, CaO, MgO, SiO2, Al2O3 расплавами на основе CaFeSiO4 и CaFe2О4 при 1300-1400 °C не превышают соответственно 30 и 60°.
Общая схема физико-химических превращений при агломерационном процессе показана на рисунке 8.
3. Физико-химические процессы, протекающие в ходе агломерационного обжига Таблица 1 - Легкоплавкие соединения и смеси в зоне горения твердого
3. Физико-химические процессы, протекающие в ходе агломерационного обжига Рисунок 8 - Общая схема минералообразования при спекании офлюсованного агломерата из смеси гематитовой аглоруды и магнетитового концентрата
Таким образом, все вещество шихты оказывается в расплавленном состоянии и готовый агломерат образуется при кристаллизации этого расплава. При плавлении степень диссоциации компонентов шихты и вновь образовавшихся соединений различна.
