Linia do produkcji pelletu – utwardzanie produktów

Podczas utwardzania przeprowadza się utwardzanie cieplne zielonych peletów. Utwardzanie zielonych granulek składa się z trzech głównych etapów, a mianowicie suszenia zielonych granulek, wypalania granulek w temperaturze około 1300°C w celu spiekania cząstek tlenku żelaza oraz chłodzenia gorących granulek przed wyładowaniem.

Suszaenie

Linia do produkcji pelletu podczas suszenia (zakres temperatur od 180 st. C do 350 st. C) następuje odparowanie wilgoci w zielonym pelecie. Wilgoć powierzchniowa i śródmiąższowa odparowuje w niższych temperaturach, podczas gdy chemicznie połączona woda (jako getyt lub limonit) lub dowolne kombinacje hydratów lub wodorotlenków tracą wodę w nieco wyższej temperaturze. Podczas etapu podgrzewania wstępnego (zakres temperatur od 500 st. C do 1100 st. C) następuje rozkład węglanów i hydratów. 

Na tym etapie zachodzi również zgazowanie paliw stałych, takich jak węgiel lub koks, oraz konwersja tlenków żelaza, takich jak getyt, syderyt i magnetyt, w hematyt o wyższym stanie tlenkowym. Rozpoczęcie wiązania stałego tlenku i wzrost ziarna to ważne etapy tego etapu. Podczas etapu wypalania (zakres temperatur 1250 °C do 1340 °C), temperatura jest niższa od temperatury topnienia głównej fazy tlenkowej, ale w zakresie reaktywności składników skały płonnej i dodatków. O tym etapie decyduje tworzenie się tlenków i wiązań żużlowych.

Wiązanie ziaren

Na wiązanie ziaren mineralnych powstałe podczas twardnienia peletów mają wpływ trzy czynniki: wiązanie tlenków stałych, rekrystalizacja tlenku żelaza i wiązanie żużla. Wiązanie tlenków stałych jest wynikiem utleniania tlenków żelaza do tlenków żelaza, co powoduje wiązanie i mostkowanie, ale tylko w ograniczonej ilości. Rekrystalizacja tlenków żelaza jest zasadniczo procesem fizycznym, w którym mniejsze cząstki łączą się w większe z utratą energii powierzchniowej. Podczas rekrystalizacji tlenków żelaza ciągły wzrost kryształów tlenku żelaza nadaje wystarczającą wytrzymałość. 

W trakcie procesu wzrost ziarna hematytu rozpoczyna się od około 1100 st. C. W przypadku wiązania żużla skała płonna, tworząc stopiony nośnik transportujący dla tlenków żelaza lub żelazowych, ułatwia wzrost ziarna i krystalizację ziaren tlenkowych. Umożliwia również działanie mechanizmu w niższych temperaturach niż jest to potrzebne w przypadku jego braku.