ческого разрушения частицы, т.е. температуру, при нагреве до которой
произойдет раскол частицы (без учета возникающих термических на-
пряжений). Это температура для частиц с вакуолью является оценкой
температуры разрушения сверху. Величина
T
P
разр
(
Х
)
не зависитотдиа-
метров частицы и вакуоли и является функцией только состава ГЖВ
—
Х
. Ниже приведены расчетные значения
T
P
разр
(
Х
)
для различных
значений
Х
из диапазона 0. . . 0,7.
Зависимостьтемпературы барического разрушения кварцевых частиц от
газосодержания ГЖВ
X
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
T
P
разр
, K 378 502 595 669 732 789 852 946
Сравнение
T
T
разр
(
Х
)
и
T
P
разр
(
Х
)
доказывает, что температурный по-
рог термического разрушения частиц с вакуолью может быть снижен
за счетдействия барических напряжений. Так, при нагреве крупных
частиц
(
d
= 0
,
4
мм), ГЖВ которых состоят в основном из водяно-
го компонента (
Х
0
,
1
), значения эффективных температур разру-
шения определяются температурой барического разрушения и будут
находиться в диапазоне (378. . . 500) K. При нагреве мелких частиц
(
d
= 0
,
1
мм), с начальным газосодержанием ГЖВ, не превышающим
0,6, температуры разрушения в зависимости от
Х
могутиметь значе-
ния (378. . . 850) K. При
Х
0
,
6
кварцевые частицы будут разрушены
за счет действия термических напряжений, т.е. при нестационарном
нагреве до температур, соответствующих порогу термического разру-
шения
T
T
разр
(
Х
)
.
Полученные результаты доказывают, что при характерных для
плазмохимического метода условиях нестационарного нагрева рас-
кол (растрескивание) кварцевых частиц с
d
= 0
,
1
. . .
0
,
4
мм может
происходить при их нагреве до температур ниже температуры фа-
зового перехода
Т
αβ
= 846
K. Поскольку это явление происходит с
частицами, еще находящимися в потоке высокотемпературной плаз-
мы, возможно протекание плазмохимической очистки от примесей
вновь открывающихся поверхностей, а следовательно, в итоге может
быть осуществлено не только поверхностное, но и объемное обога-
щение кварца. При наличии вакуолей с ГЖВ раскол (растрескивание)
кварцевых частиц приведет к вскрытию каналов для вывода ГЖВ,
и как итог будетполучен конечный продукт— особо чистый кварц.
Представленные результаты расчетов температур разрушения частиц
кварца являются исходными данными для выбора оптимальных пара-
метров плазменной струи и, соответственно, параметров плазменного
генератора при переработке кварцевого концентрата с заданными
дисперсностью и свойствами.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4 17
