烧结球团-7.3影响造球的因素.pptx

7.4 影响造球的因素影响造球的因素n原料水分；原料水分；n原料准备方式及添加量；原料准备方式及添加量；n原料的粒度、粒度组成和原料的粒度、粒度组成和表面特性；表面特性；n添加剂的影响；添加剂的影响；n造球机的工艺参数对造球造球机的工艺参数对造球的影响；的影响；n操作工艺条件对球的影响；操作工艺条件对球的影响；7.4.1 原料水分原料水分水在细磨物料中可以处于不同的形状，有些性质与普通水相水在细磨物料中可以处于不同的形状，有些性质与普通水相比大不一样在多孔的散料层中，水可以呈现如下的一些状态比大不一样在多孔的散料层中，水可以呈现如下的一些状态1）汽化水）汽化水2）分子结合水）分子结合水(molecular incorporated water)吸附水吸附水（absorbed water）、）、薄膜水薄膜水(film water)3）自由水）自由水(free water)毛细水毛细水（capillary water）、）、重力水重力水(gravity water)4）固态水）固态水5）结晶水和化学结合水）结晶水和化学结合水从细磨物料成球的观点来看，影响成球过程的主要是分子结从细磨物料成球的观点来看，影响成球过程的主要是分子结合水和自由水，即合水和自由水，即吸附水、薄膜水吸附水、薄膜水、毛细水和重力水毛细水和重力水。

干燥的细干燥的细磨物料在造球过程中被水润湿，首先吸着吸附水、薄膜水，然后磨物料在造球过程中被水润湿，首先吸着吸附水、薄膜水，然后吸着毛细水和重力水吸着毛细水和重力水对于细粒原料对于细粒原料造球而言，在很大造球而言，在很大程度上，取决于原程度上，取决于原料的含水量对间料的含水量对间断造球，生球的成断造球，生球的成长率随原料含水量长率随原料含水量的增加而增加（图的增加而增加（图7-16），这主要是），这主要是聚结效率的增加所聚结效率的增加所致在间断造球中，球在间断造球中，球成长率最大的阶段是过成长率最大的阶段是过渡阶段从图渡阶段从图7-17可以可以看出，原料水分含量不看出，原料水分含量不同，曲线出现的波峰不同，曲线出现的波峰不同随着水分降低，过同随着水分降低，过渡阶段延长，波峰降低，渡阶段延长，波峰降低，即成长率降低水分越即成长率降低水分越低曲线变化越不明显低曲线变化越不明显此时，在试验中观察不此时，在试验中观察不到从半干表面到潮湿表到从半干表面到潮湿表面的变化面的变化生球连续成层长大时，生球连续成层长大时，成长率随水分增加而增大成长率随水分增加而增大;随着水分的变化，生球直径差异不及间断造球差随着水分的变化，生球直径差异不及间断造球差异大，异大，且在一定范围内成长率不受原料水分影响且在一定范围内成长率不受原料水分影响;原料湿度对造球的影响：原料湿度对造球的影响：原料的湿度（即含水量）在很大程度上决定着生球的成长率，原料的湿度（即含水量）在很大程度上决定着生球的成长率，影响生球的强度：影响生球的强度：1）用干燥的物料造球时，会引起矿尘飞扬，劳动条件恶劣，）用干燥的物料造球时，会引起矿尘飞扬，劳动条件恶劣，生球的形成很慢，结构非常脆弱疏松。

生球的形成很慢，结构非常脆弱疏松2）用水分不足的原料造球时，生球难长大用水分不足的原料造球时，生球难长大:p在挤压过程中，很难使母球表面潮湿，生球的在挤压过程中，很难使母球表面潮湿，生球的长大速度很慢长大速度很慢；p在成核初期，矿粒之间的毛细水不足，矿粒之间的颗粒接触得在成核初期，矿粒之间的毛细水不足，矿粒之间的颗粒接触得不紧密，存在的空隙就可能被空气填充，使母球脆弱疏松，故不紧密，存在的空隙就可能被空气填充，使母球脆弱疏松，故生生球强度差球强度差3）原料湿度过大，成球速度快，但形成过湿的母球，容）原料湿度过大，成球速度快，但形成过湿的母球，容易粘结和变形，易聚结周围的颗粒和母球，易粘结和变形，易聚结周围的颗粒和母球，致使生球的粒度偏致使生球的粒度偏大且不均匀大且不均匀，同时过湿的物料和过湿的母球，容易，同时过湿的物料和过湿的母球，容易粘粘在造球机在造球机上，使造球机操作发生困难上，使造球机操作发生困难过湿的原料必然形成过湿的生球，强度小、塑性大，在运过湿的原料必然形成过湿的生球，强度小、塑性大，在运输过程中容易粘结和变形，使料层透气性恶化，延长干燥和焙输过程中容易粘结和变形，使料层透气性恶化，延长干燥和焙烧时间，影响球团矿的产量和质量。

烧时间，影响球团矿的产量和质量4）原料水分适宜原料水分适宜，在，在造球过程中不用添加水造球过程中不用添加水，生球长大，生球长大靠毛细水向外扩展，使母球表面潮湿以聚结新料这种情况下，靠毛细水向外扩展，使母球表面潮湿以聚结新料这种情况下，生球粒度均匀，生球粒度均匀，但长大的速度较慢，造球机的生产率低但长大的速度较慢，造球机的生产率低5）最理想的原料湿度最理想的原料湿度，应稍低于生球的适宜水分（圆盘，应稍低于生球的适宜水分（圆盘造球机约低造球机约低0.51%），这样在成球过程中，根据情况补充少），这样在成球过程中，根据情况补充少量的水7.4.2 原料准备方式及添加量原料准备方式及添加量原料准备方式原料准备方式:干磨或湿磨干磨或湿磨随着水分含量增加，生球成长速度相应增加随着水分含量增加，生球成长速度相应增加;磨碎程度相近，磨碎程度相近，湿磨原料造球比干磨原料造球水分高湿磨原料造球比干磨原料造球水分高;原因原因:湿磨粉末湿磨粉末单体存在，水分分配在分散的粒子上；单体存在，水分分配在分散的粒子上；干磨粉末干磨粉末细粉末聚集体预先成团，水分分布在聚细粉末聚集体预先成团，水分分布在聚集体表面集体表面结果：结果：湿磨颗粒表面比干磨颗粒表面吸附更多的不能用于湿磨颗粒表面比干磨颗粒表面吸附更多的不能用于造球的造球的分子水分子水，造球总水分增加。

造球总水分增加干磨与湿磨干磨与湿磨磨矿细度与成长率的关系：磨矿细度与成长率的关系：对于湿磨，水分一定，生对于湿磨，水分一定，生球成长率随磨矿细度增加而降球成长率随磨矿细度增加而降低；低；原因：颗粒细，毛细管细，原因：颗粒细，毛细管细，水分迁移速度慢，生球成长缓水分迁移速度慢，生球成长缓慢对于干磨，生球成长率随对于干磨，生球成长率随比表面积增加而增加；比表面积增加而增加；原因：细度增加，预先成原因：细度增加，预先成团聚集体增加，被分子束缚的团聚集体增加，被分子束缚的水少，水分迁移快水少，水分迁移快加料量加料量-dosage在间断造球系统中，在间断造球系统中，在不超过造球机最大充在不超过造球机最大充填率的情况下，生球的填率的情况下，生球的成长率不受给料的影响成长率不受给料的影响造球机的转数相如图造球机的转数相同时，不同给料量的生同时，不同给料量的生球成长率相同因此只球成长率相同因此只要增加给料量，便可增要增加给料量，便可增加给定平均直径的生球加给定平均直径的生球产量当预先制成一定数目的母球，然后连续循环向母球加新料，当预先制成一定数目的母球，然后连续循环向母球加新料，母球以成层机理长大时，情况则不相同。

母球以成层机理长大时，情况则不相同加料量较低时，新料均消耗在母球的长大上当加料量较加料量较低时，新料均消耗在母球的长大上当加料量较高时，部分新料成为母球造球机在相同转数下其母球成长率下高时，部分新料成为母球造球机在相同转数下其母球成长率下降，即降，即生球的成层率随给料量的增大而降低生球的成层率随给料量的增大而降低这一情况亦适合于实际生产上连续循环造球中生球长大的这一情况亦适合于实际生产上连续循环造球中生球长大的行为即若单位时间内给料量较低，新料仅消耗于球的长大，不行为即若单位时间内给料量较低，新料仅消耗于球的长大，不产生母球产生母球当单位时间内给料量增加至某一数值时，则生成的母球数当单位时间内给料量增加至某一数值时，则生成的母球数目与排出的成品球数目相同若再增加给料量就会使母球大量增目与排出的成品球数目相同若再增加给料量就会使母球大量增加，在造球机转数相同时，排出的成品球尺寸减小即随着给料加，在造球机转数相同时，排出的成品球尺寸减小即随着给料量的增加，成层率降低，生产率提高量的增加，成层率降低，生产率提高因此，因此，生产尺寸较小的球，可使造球机产量增加生产尺寸较小的球，可使造球机产量增加。

7.4.3 原料的粒度、粒度组成和表面特性原料的粒度、粒度组成和表面特性 原料的粒度是影响造球的决定因素当造球原料的比表面原料的粒度是影响造球的决定因素当造球原料的比表面积在积在11002/g时，成球率为时，成球率为0.18u当比表面积大于当比表面积大于20002/g时，成球率变化不显著时，成球率变化不显著u比表面积在比表面积在110013002/g（相当于成球率（相当于成球率0.150.25）是）是烧结混合料与造球原料的分界线即烧结混合料与造球原料的分界线即造球原料的比表面积必须造球原料的比表面积必须在在13002/g以上以上成球率在成球率在0.18以下时，以下时，造出的是松散的造出的是松散的58mm的小球成球的小球成球率增加，意味着生球产量的提高和强度的改善率增加，意味着生球产量的提高和强度的改善成球率大于成球率大于0.35时时，生球生球强度好但形状不规则强度好但形状不规则，粒，粒度组成不好度组成不好精矿粒度过细，毛细管缩小，管数增多，因而毛细压力增大，生精矿粒度过细，毛细管缩小，管数增多，因而毛细压力增大，生球强度提高但是水在物料中的迁移速度下降，毛细阻力加大，球强度提高但是水在物料中的迁移速度下降，毛细阻力加大，干燥困难干燥困难.与生球强度有很大关系，影响颗粒间的毛细力和分子结合力与生球强度有很大关系，影响颗粒间的毛细力和分子结合力.不仅同原料的粒度有关，还同生球的孔隙度有关，而孔隙度的大不仅同原料的粒度有关，还同生球的孔隙度有关，而孔隙度的大小，主要同原料的粒度组成和排列有关。

小，主要同原料的粒度组成和排列有关生球内颗粒最紧密的堆积理论，就是大颗粒之间嵌入中颗粒，生球内颗粒最紧密的堆积理论，就是大颗粒之间嵌入中颗粒，中颗粒之间嵌入小颗粒在这种情况下颗粒的排列才是最紧密，中颗粒之间嵌入小颗粒在这种情况下颗粒的排列才是最紧密，生球强度才最高生球强度才最高用于造球的原料应该由不同的粒度组成，用粒级较宽的颗粒用于造球的原料应该由不同的粒度组成，用粒级较宽的颗粒造球其孔隙度小于粒级范围较窄的颗粒因为适当的粗粒度在造造球其孔隙度小于粒级范围较窄的颗粒因为适当的粗粒度在造球中起球中起“球核球核”和和“骨架骨架”作用，能促进母球的生成和生球强度作用，能促进母球的生成和生球强度的提高，而小的微细颗粒，由于表面能大，属于粘结性颗粒，能的提高，而小的微细颗粒，由于表面能大，属于粘结性颗粒，能显著提高生球强度显著提高生球强度原料的粒度组成：原料的粒度组成：成球率与比表面积关系：成球率与比表面积关系：造球原料粒度造球原料粒度（比表面积）和成（比表面积）和成球率（球率（每小时每米每小时每米成球路程的生球产成球路程的生球产量量）的关系曲线）的关系曲线物料表面特性物料表面特性:颗粒表面电荷数量大的，即与水的结合性大的亲颗粒表面电荷数量大的，即与水的结合性大的亲水物质很容易被水湿润。

水物质很容易被水湿润例如离子键或共价键的极性物质：铁、钙、硅、例如离子键或共价键的极性物质：铁、钙、硅、铝的氧化物以及硫酸盐和碳酸盐均属于这一类铝的氧化物以及硫酸盐和碳酸盐均属于这一类而硫化物和云母型的矿物属于疏水物质亲水物而硫化物和云母型的矿物属于疏水物质亲水物质由于表面张力大，生球强度高质由于表面张力大，生球强度高u颗粒的表面形状颗粒的表面形状尖角形的和不定形状的颗粒成球后多孔，松散且强度不高尖角形的和不定形状的颗粒成球后多孔，松散且强度不高颗粒表面粗糙、凹凸不平的形状组成的生球组织，机械结合力颗粒表面粗糙、凹凸不平的形状组成的生球组织，机械结合力高、强度好高、强度好。