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球团生产的基本原理

第一篇：球团生产的基本原理球团生产的基本原理1、造球的理论基础：造球又称滚动成球，它是球团矿生产中的第一道工序，而且是重要的基本工序之一，因此生球质量的好坏在很大程度上决定成品球的质量，例如生球的大小，水分，机械强度，热稳定性和化学组成等的波动，会严重影响下一步工序。而生成球的质量除与工艺过程有关外，还取决于原料的物理、化学性质和准备方法。细磨物料在造球设备中被水润湿后，通过机械力和毛细力的作用而成球。并且，由于存在毛细压力、颗粒之间的摩擦力及分子引力等，使生球具有一定的机械强度。各种物料成球性能的好坏是不相同的，这与物料的表面性质和它与水的亲和能力有关。2、水分在成球过程中的作用：在造球过程中水是一种很好的粘结剂，在适宜的颗粒特性得到保证的前提下，能否造出好的生球在程度上取决于加水量，同时，颗粒特性对生球强度的影响，只有在最佳水分条件下，才能显示得出来，所以颗粒特性和最佳水分是造球的两个关键因素。3、生球形成的连接机理一、主要连接力对于颗粒物料，使之成生球的力是自然力（或物理力）和应用力两种。对于造块有用的自然力有：（1）固体颗粒之间的范德华力、磁力和静电力；（2）颗粒之间相互作用的摩擦力；（3）不能自由移动的连接桥中的附着力和内聚力；（4）由于液相存在的界面力和毛细力。生球靠物理力使颗粒维持在一起，而这些物理力的大小决定于颗粒的尺寸、表面荷电、结晶构造、颗粒的接近程度和添加剂的种类及数量。当液体存在并完全润湿固体颗粒表面时，主要的物理力是颗粒间气-液界面的表面张力所引起的毛细压力。同时，为了使物理力能对成球起到作用，就要借助机械力使湿颗粒彼此相接处，即在一个合适的设备中，通过滚动、转动、搅拌、润磨、揉和及挤压的方式使物料作机械运动，使颗粒相互接触。湿颗粒的造球或制粒，是利用物料在圆筒、圆盘或圆锥造球机内，受到滚动和搅拌，物料的滚动行为决定于物料的物理、化学性质和造球设备的工艺参数。二、细磨物料在成球过程中的行为细磨散状物料在造球过程中，首先形成球核，然后球核长大，主要是以成层或凝结的方式长大。但是，在球长大的过程中，或多或少还会发生一些其它的行为，例如已经形成的球，又被压碎等。萨斯特雷和福尔斯特瑙将造球过程中，可能发生的行为总结为七种：（一）成核。细磨物料开始形成削球的过程称为成核过程。湿料加到造球机中加水润湿后，在机械力作用下，颗粒互相靠拢，由于颗粒之间毛细力的作用而聚集成核。这是任何新球形成必不可少的过程。在批料造球中，进入造球机的原料，一部分形成球核，另一部分使球核长大。在正常生产情况下，两者有一定的比例，即成核的数目大致等于成品球的数目，核的形成是造球的第一步。因此，核的强度及形成的速度都影响到生球的质量。（二）成层。已经形成的球核，在滚动过程中聚集新料，并逐渐长大，这被称为成层过程，又称滚雪球。此过程是连续往球核上加粉料和水分，表面潮湿的核，由于毛细力的作用，在滚动时一层层地聚集物料，使球的尺寸连续增长。在生产上，生球多以这种方式长大。（三）凝结。几个小球核连结在一起，叫凝结生球。长大是由于小的球核在造球机内“瀑布式”的物流中，互相碰撞和挤压，球核逐渐变得密实，毛细管中的水被挤到球表面，在连续碰撞中彼此凝结在一起，因而导致球的长大。球核的凝结可以是两个或是更多的，以成对的或四面体的形式聚结在一起。球以聚结方式长大的速度，比成层长大的快。在批料造球时，球往往以聚结的方式长大。以聚结方式长大的球，尺寸范围较宽。（四）粉碎（散开）。已经形成的球核又被压碎。在造球过程中，部分原料虽然暂时聚集在一起，但由于水分少，毛细粘结力不足，球核的强度小，在其它核团的撞击下而破碎。这在造球过程中是不可避免的，这部分散料在继续造球过程中会粘附到其它球核上。但是，对于粒度较粗的原料，或亲水性较差的原料，球核破碎的几率就很大，往往导致造球过程不能顺利进行。这种原料一般称为成球性差或难成球的原料，必须增加某些粘结剂以改善其成球性能。（五）破损。已经形成的球，在继续长大过程中，由于受到冲击或碰撞而破裂成碎片，这种碎片往往形成球核或与其它的球聚结。若出现大量的球破裂，则说明造球机的工艺参数不适宜，必须加以调整。（六）磨损。已经形成的球，在继续张大中，有些球表层因水分不足或粘结剂而粘附不牢，在互相磨剥过程中被磨损，这些磨损下来的粒子，又粘附到其它的球上。（七）磨剥转移。在造球过程中，球由于相互作用和磨剥，一定数量的原料从一个球换移到另外一个球上，这称为“磨剥转移”。这种“磨剥转移”是在球之间每次碰撞时，非常少的原料从一个球的表面转移到另一个球的表面，而不存在交换。以上七种行为，组成一套基本过程，这些过程能引起生球在数量上和尺寸上的改变，在任何情况下，生球的形成和长大，可以这七种基本行为中的某几个来描述。4、细磨物料的成球过程：