文档介绍：球团成球原理及生球质量检验
球团成球原理及生球质量检验(pelletizing  process  and  green  ball  quality  inspection)
球团矿靠滚动成型。被水润湿的矿粉在滚动过程中靠毛细引力、分子引力、摩擦力等作用形成一定粒度的生球,并使生球具有一定强度。生球的粒度、水分、机械强度与热稳定性等影响下一步焙烧作业,并关系到球团矿成品的产量与质量。
生球强度理论        干燥的矿粉一般都具有亲水性,在颗粒表面分子力作用下,水分子被吸附在矿粒表面。由于分子引力的作用,在吸附水外层又形成一层薄膜水,薄膜水内层靠近颗 粒,受其吸力作用较强,称强结合水,它与吸附水称为最大分子水,可使粉料成形,但仍不具塑性。薄膜水的外层更接近于自由水,可以在外力作用下发生塑性变 形。当矿粉被水润湿其量超过薄膜水时,在颗粒间出现毛细水,开始为触点态,使颗粒连接起来(图1a);进一步润湿时则呈蜂窝态,在水的
                                              
表面张力及外力作用下,颗粒靠拢(图1b);继续润湿出现饱与态毛细水,使颗粒之间产生最大的毛细力。毛细引力的大小可由下式表示:
                                                          (1)
式中y为水的表面张力,N／m;s为矿粉的比表面积,m2／kg;ρ为液体密度,kg／m3;ε为气孔率。矿粉粒度愈细,s则愈大,ε愈小,则产生的毛细引力愈大。图2示
                                    
出毛细水的充填率对生球强度的影响,当饱与态毛细水出现时,～ 时,毛细引力最大,球团的抗压强度最高;当触点态毛细水出现时,水的充填率很低(为0、4以下),毛细引力下降、抗压强度下降(根据计算只有最大毛细引力 时抗压强度的35％)。当水的充填率达到1时,即过饱与时,则球团表面便产生水膜,此时毛细引力已不存在,球团抗压强度也很弱了。生球的抗压强度主要决定 于颗粒之间气一液相的表面张力所引起的毛细引力。其她静电吸力、范德华力的影响都就是很小的。但有人认为分子力的作用不可忽视。
生球成球过程       矿粉成球过程首先就是矿粉成核,然后生球长大,生球进一步密实。这些过程在生产中发生于同一造球机中。
矿粉成核      矿粉颗粒被水润湿到一定程度,依靠毛细水的作用,使多个颗粒连接起来成为松散的集合体。在机械外力作用下,此颗粒集合体内部颗粒重新排列,进一步密集,形 成比较坚实稳定、粒度较均匀的小球,称为母球,这就是成核期生球成球的第1步。母球形成表示颗粒聚合在力学上的一个稳定形状,但它内部包含固体、液体与气体 3个相。它的稳定性取决于矿粉的粒度、粒度组成以及颗粒的形状与亲水性。
生球长大        母球在滚动过程中彼此碰撞,使内部颗粒间的毛细管收缩,其中毛细水由蜂窝状变为饱与状,一部分水被挤到母球表面。此时母球以3种机理长大:(1)聚合机理,母球水分较高,而且塑性较好,它们相互结合在一起,使母球迅速长大(图3a);(2)成层机