Структура окатыша формируется при их тепловой обработке на тележках обжиговой машины. Основными технологическими факторами, влияющими на структуру окатышей, являются: уровень температуры в зонах обжиговой машины, время и скорости нагрева и охлаждения, состав газовой фазы.

При обжиге окатышей из магнетитового концентрата четыре типа связей обеспечивают повышение их прочности. Это окисление магнетита (температура выше 200°С), рекристаллизация зерен магнетита (температура выше 900°С), рекристаллизация зерен гематита (температура выше 1100°С) и образовании расплава и его кристализации.

Количественная оценка роста зерен гематита в окатышах (лабораторных и промышленных, офлюсованных и неофлюсованных) (Ю. С. Юсфин) показала, что рекристаллизация происходит в незначительной мере, рост размера зерен слабо влияет на прочность окатышей. Процессом, который определяет прочность окатышей, является спекание зерен: увеличение прочности

осуществляется за счет образования и роста площади контактов между частичками, шлаковой связки и уменьшение пористости.

Температурно-временные условия обжига железорудных окатышей являются основным фактором, определяющим качество готового продукта. Важнейшими из этих условий являются уровень температуры обжига, а также скорость нагрева и охлаждения окатышей. Температура в большей мере, чем остальные факторы, интенсифицирует процесс спекания. Предельное значение последней определяется температурой размягчения и оплавления окатышей. Она должна быть не менее 1280°С.

При низких температурах твердофазное спекание частиц протекает с недостаточной скоростью, частицы оксидов железа продолжают оставаться структурно обособленными, число контактов невелико. При 1100-1200°С скорость спекания увеличивается, растет протяженность границ, однако

387

величина контактов по-прежнему недостаточна. Температура 1200-1250°С для большинства концентратов являются верхним пределом твердофазного спекания. В оптимальных условиях процесса окатыши должны достигать прочности не менее 200 кГ/окатыш, причем увеличение времени выдержки существенно не увеличивает прочности. Для достижения заданной прочности необходимо образование некоторого количества расплава. Жидкофазное спекание приводит к дальнейшему росту прочности окатышей.

Присутствие расплава значительно интенсифицирует процессы уплотнения и упрочнения окатышей. При этом роль расплава не сводится только к уплотнению окатышей. Изменяется при этом также форма пор. которые приобретают округлую форму, которая обусловливает большую прочность окатышей сравнительно с порами неправильной формы при равных значениях пористости. При этом прочность окатышей по всем показателям становится тем большей, чем более равномерная пористость по размерам.

Состав пустой породы концентрата оказывает решающее влияние на температуру обжига окатышей. При обжиге окатышей из концентратов Михайловского ГОКа образующийся кремнийщелочной расплав в результате плавления зеленой слюды обеспечивает при температуре обжига (около 1200°С) высокие металлургические свойства окатышей. * '