структурно-механическая модель прочности окатышей

О КУСКОВАНИЕ УДК © Э. А. Хопунов, 2011 СТРУКТУРНО МЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЧНОСТИ ОКАТЫШЕЙ Э. А. ХОПУНОВ* Приведены результаты исследований, которые позволили описать количественную связь прочности окатышей с параметрами их макроструктуры в виде параметра трещиноватости и показать, что в разных температурных диа) пазонах обжига зависимость прочности от трещиноватости различна. Установлено, что природа этих различий обусловлена неоднородностью микроструктуры. Выявлена и количественно описана связь трещиноватости ока) тышей, как основного фактора, влияющего на прочность, с параметрами микроструктуры, в частности различными структурными элементами в мультизональной макроструктуре окатышей. Приведены количественные выражения связи параметров микроструктуры окатышей с температурно)временными характеристиками условий их обжига. Полученные результаты совместно с описанной автоматизированной установкой могут служить основной для создания оперативной системы управления качеством окатышей. Ключевые слова: спекание, обжиг, окатыши, прочность, структура, трещиноватость, количественные микроструктурные характеристики, мультизональность, структурный элемент. Прочность окатышей является одной из важных характеристик металлургических свойств доменного сырья [1], поэтому показатель холодной прочности, тесно связанный со структурой и показателем горя чей прочности, может служить параметром опера тивного контроля и управления технологическим процессом производства окатышей. Использование специальных автоматизированных устройств может превзойти такие методы контроля качества, как «ба рабанная прочность» или непосредственный анализ структуры по аншлифам, по крайней мере в скорости реагирования на отклонения. Известно, что проч ность композиционных материалов (а окатыши — это типичный многокомпонентный искусственный композиционный материал) является структурно чувствительным параметром. Рассматривая форми рование структуры окатышей как процесс неодно родного и неравновесного минералообразования, можно выделить некоторые технологические пара метры, которые в большей степени влияют на струк туру и могут быть использованы в качестве управля ющих. Задача настоящей работы — проследить воз можные связи прочности окатышей с некоторыми характеристиками их структуры, сформированной при различных условиях обжига. Анализ полученных зависимостей выполнен на примере образцов ока тышей из титаномагнетитов Качканарского ГОКа**. Оценка прочности осуществлялась на автоматичес ком анализаторе с одновременной регистрацией уси лия разрушения, деформации и акустической эмис сии, свидетельствующей об интенсивности развития трещин в ходе нагружения. Блоксхема одного из вариантов устройства приведена рис. 1. Прочность при раздавливании окатыша между двумя нагружа ющими устройствами (на рис. 1 это вращающиеся диски) определялась датчиком силы, соединенным с * Хопунов Эдуард Афанасьевич — доктор технически