При спекании железорудных офлюсованных окатышей, кинетика процесса определяется переносом массы. В этом процессе значительная роль принадлежит степени контакта частиц и химическим процессам, определяющим образование жидких фаз. Они благоприятно сказываются на спекании базового компонента в многокомпонентной системе.

Спекание чистого гематита начинается при температуре 800°С (пористость уменьшается от 50% до 48%). При 900°С пористость образца составляет - 34%. Максимальная степень уплотнения при температуре 1300°С составляет 0,9229. При добавке к гематиту Si02 степень уплотнения при 1300°С - 0,863. Различие в степени уплотнения чистого гематита и его смеси с кварцем объясняется тем, что двуокись кремния практически не спекается при этой температуре (температура спекания Si02 - 1400°С). Система Fe203 - Si02 химически инертна.

При офлюсований шихты (добавка СаСОз) происходит химическое
взаимодействие всех компонентов и образование жидких фаз. При температуре 1300°С для шихт основностью - 0,7; 1,0; и 1,3 степень уплотнения составила - соответственно: 0,71; 0,75;0,825. Экстремумы на кривых связаны с изменением объема образца при спекании с участием жидких фаз. Возникает явление «захлопывание» пор с газом и повышение в них давления. Прекращение усадки образца является признаком начала жидкообразного спекания.

Это температура ~ 1150°С. Наибольшее разбухание наблюдается у

образцов с отношением равным 0,7, далее 1.0 и практически полностью

Si02

отсутствует при основности 1,3. При малых количествах жидкой фазы спекающаяся система в значительной степени гетерогенна, с увеличением основности количество жидкой фазы растет, она становится в большей степени самостоятельной фазой и начинает заполнять поры.

Минимальный предел прочности на сжатие наблюдается для неофлюсованных брикетов.

Температура, °С

Рис. 6.26 Влияние температуры обжига на степень уплотнения и усадку
(AV/Vo) образцов основность: 1 -0,0; 2-0,7; 3 - 1,0; 4- 1,3

С увеличением количества флюса в шихте прочность брикетов увеличивается и достигает наибольшего значения при CaO/Si02 равном 1,3. Система Fe203-Si02 является химически инертной, а поэтому в местах контакта гематит - кварц связка практически отсутствует. При офлюсований начинают развиваться химические реакции и число реализованных контактных поверхностей возрастает. Различные значения прочности в зависимости от температуры и основности наблюдаются по той причине, что в многофазной системе каждая фаза имеет свою прочность, а прочность всего спека определяется долей фаз и их пространственным расположением.