49. Особенности процесса спекания. Спекальные установки.

Механизм процесса спекания

Спекание — агрегация небольших кристаллитов при????повышенных температурах, приводящее к снижению удельной поверхности. Металловеды изучают это явление ввиду его вал<ности для многих процессов. Методы, используемые в порошковой металлургии, основаны на понимании механизмов процессов спекания и поверхностной диффузии. Скорость миграции и соединение внутреннихпустот в металлах, происходящие в ядерных реакторах,управляются процессами поверхностной диффузии [45]. Признано, что процесс роста кристаллов за счет паровой фазы зависит от поверхностной диффузии подвижных адсорбированных атомов [46]. Технология тонкихполупроводниковых элементов связана с поверхностной диффузией, определяющей образование ядра и рост эпитаксиальных ?пленок.

Энергия активации процесса спекания металла на носителе обычно высока. В сочетании с большим разбросом значений п это создает трудности для согласования механизма процесса спекания с кинетическим уравнением. В частности, трудно объяснить в рамках традиционных теорий дезактивации ?большие значения п.[c.70]

Механизм процесса спекания Френкель связывает с???? вязким течением материала в полость поры путем перемещениявакансий, кинетика которого определяется коэффициентомвязкости и поверхностным натяжением. При этомкоэффициент вязкости определяется из сопоставления формулы ?Стокса и соотношения Эйнштейна[c.227]

Механизм процесса спекания [28] заключается в следующем.????Малые кристаллические зерна под влиянием сил молекулярного (атомного) сцепления срастаются друг с другом в компактное кристаллическое тело. Часть пор оказывается окруженной со всех сторон компактным кристаллическим веществом. Образовавшееся таким образом тело еще сохраняет поликристаллическую структуру?. Дальней.

О механизме роста частиц металла на поверхности носителя при термической обработке высказывают два мнения [133, 137]. Согласно первому, рост частиц происходит через двумерный пар, т. е. имеет место направленное движение атомов металла с частиц малых размеров, обладающих большим давлением насыщенных паров, кчастицам большего размера и меньшим давлением. Однако, как показано авторами работы [133], для частиц платиныпроцесс спекания через двумерный пар должен длиться около 100 лет. Поэтому авторы предполагают, что рост частицплатины на поверхности носителя обусловлен преимущественно броуновским движением частиц, их столкновениями и слиянием. В соответствии с расчетамискорость перемещения частиц платины диаметром 5 нм поповерхности носителя вполне достаточна для обеспечения необходимой скорости роста кристаллов?, вырастающих за несколько часов

Аронов и Нестеренко [1, с. 285], исходя из представлений о????молекулярной структуре и механизма термической деструкции углей, считают, что процесс спеканияначинается с термической деструкции, а не расплавления углей, так как в них практически не содержится веществ, способных расплавляться при нагревании. Большое значениев этом процессе имеет химический состав жидкихпродуктов, которые получаются при деструкции.Кислородсодержащие соединения ?труднее плавятся, чем углеводороды, поэтому желательно преобладание в углях углеводородов. Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для спекания под давлением железосодержащих и карбонатных отходов металлургического производства. Карусельная агломерационная машина содержит кольцеобразно размещенные в горизонтальной плоскости спекальные чаши, накопительный бункер, устройства зажигания, спекание шихты и разгрузки опека, газо- и воздухопроводы, газоотводящие камеры и приводы. Агломерационная машина содержит бункер постели с дозатором, накопительный бункер, снабженный двумя весовыми воронками, а также двумя разравнивателями в виде подвижных штоков с вращающимися лопастями. Спекальные чаши равноудаленно размещены на двух кольцевых каруселях, выполненных с возможностью синхронного вращения и фиксации положения каждой спекальной чаши в зоне накопительного бункера, устройства зажигания шихты, предварительного и окончательного спекания, а также разгрузки опека. Угол между радиальными образующими каждой кольцевой карусели, которые проходят через вертикальную ось смежных спекальных чаш, составляет 72°. Изобретение позволит повысить производительность агломерационного процесса спекания железосодержащего материала. 3 ил.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для спекания под давлением железосодержащих и карбонатных отходов металлургического производства. Заявленное изобретение обеспечивает возможность переработки и утилизации шламовых отвалов металлургических производств, представленных шламами и пылью газоочисток сталеплавильных, доменных, агломерационных, известково-обжиговых цехов, отсевами энергетического угля, коксового производства, замасленной и грубозернистой окалиной, колошниковой пылью, металлошлаковыми отсевами конверторных шлаков.

Известна кольцевая агломерационная машина для спекания материалов под давлением, которая содержит кольцевую платформу с приводом вращения, на которой равномерно размещены спекальные чаши с колосниковыми решетками, которые имеют возможность вертикального перемещения в разгрузочной зоне, колпаки, разгрузочное, загрузочное и зажигательное устройства, вакуум-камеры, газо- и воздухопроводы. Машина снабжена кольцевым рольгангом с направляющими, которые контактируют с боковой поверхностью чаш, выполненным в зонах загрузки, разгрузки и зажигания, под которыми расположены вакуум-камеры. Механизм вертикального перемещения колосниковых решеток выполнен в виде штока, над которым размещено разгрузочное устройство, выполненное в виде толкателя. Рольганг снабжен приводными колпаками, соединенными с газо- и воздухопроводами, выполненными с возможностью перемещения по монорельсу переменного уровня (авт.св. СССР №670787, опубл. 30.06.79 г., БИ №24).

Недостатком известного устройства является сложная кинематическая схема перемещения спекальных чаш от момента загрузки шихты до получения готового агломерата. Продолжительность траектории движения спекальных чаш предопределяет сложность контроля и оптимизации процесса агломерации, особенно при использовании разных видов компонентов шихты, используемых для получения агломерата. Конструкция агломерационной машины металлоемкая и сложная, что требует значительных материальных и трудовых затрат при ее эксплуатации.

Согласно изобретению агломерационная машина содержит бункер постели с дозатором, накопительный бункер, снабженный двумя весовыми воронками, а также двумя разравнивателями в виде подвижных штоков с вращающимися лопастями, при этом спекальные чаши равноудаленно размещены на двух кольцевых каруселях, выполненных с возможностью синхронного вращения и фиксации положения каждой спекальной чаши в зоне накопительного бункера, устройств зажигания шихты, предварительного и окончательного спекания, а также разгрузки спека, угол между радиальными образующими каждой кольцевой карусели, которые проходят через вертикальную ось смежных спекальных чаш, составляет 72°, причем устройство для зажигания шихты выполнено в виде опорной рамы, в верхней части которой установлен колпак с подводом сжатого воздуха и газообразного топлива, а устройства начального и заключительного спекания шихты выполнены в виде опорных рам, в верхней части которых установлены колпаки с подводом сжатого воздуха, при этом колпаки выполнены с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и расположены соосно газоотводящим камерам, выполненным с возможностью примыкания к нижней части спекальных чаш.