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造球理論基礎(chǔ)

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造球又稱滾動(dòng)成型,它不僅是球團(tuán)礦生產(chǎn)中的重要的基本工序,也是球團(tuán)礦生產(chǎn)中的第一道工序。細(xì)磨物料在造球設(shè)備中被水潤(rùn)濕后,通過(guò)機(jī)械力和毛細(xì)力的作用而成球。

細(xì)磨物料加入適量的水后,在機(jī)械力和自然力的作用下分三個(gè)階段成球。

1)成核階段  細(xì)磨物料加水潤(rùn)濕到一定程度,則在顆粒表面上裹上一層水膜,由于水膜的表面張力作用,使礦粒連接在一起。礦粒在造球機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng),含有兩顆或數(shù)顆礦粒的各個(gè)小水珠相互結(jié)合,便形成了最初的聚集體。在機(jī)械力的作用和增加水分的情況下,聚集體為蜂窩狀毛細(xì)水所連接,其中孔隙體積減少,形成堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的球核,又稱母球。這就是成核階段,成核的速度與原料的比表面積和水分有關(guān)。

2)球核長(zhǎng)大階段  已經(jīng)形成的球核,在機(jī)械力的作用下,使顆粒彼此靠攏,所有孔隙被水充滿,球核內(nèi)蜂窩毛細(xì)水逐漸過(guò)渡到毛細(xì)管水。這時(shí)球核的強(qiáng)度提高。繼續(xù)滾動(dòng)過(guò)程中,球核進(jìn)一步被壓密,引起毛細(xì)管形狀和尺寸的改變,從而使過(guò)剩的毛細(xì)水被擠到球核表面上來(lái)而均勻的地裹住球核,這樣,表面過(guò)濕的球核,在滾動(dòng)過(guò)程中就很容易粘上一層潤(rùn)濕程度較低的物料,使核長(zhǎng)大。球核的這種長(zhǎng)大過(guò)程是多次重復(fù)的,一直到球中顆粒的摩擦力比滾動(dòng)成型時(shí)的機(jī)械壓密作用力大時(shí)為止。此后,為使球繼續(xù)長(zhǎng)大,必須往球表面噴水,使表面充分潤(rùn)濕。求主要是以成層方式長(zhǎng)大。

3)長(zhǎng)大的球進(jìn)一步緊密階段  生球長(zhǎng)大到尺寸符合要求后,進(jìn)入緊密階段。要使生球緊密必須給予機(jī)械壓力。在這一階段應(yīng)該停止補(bǔ)充潤(rùn)濕,讓生球擠出來(lái)的多余水分為未充分潤(rùn)濕的料層吸收。利用造球機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械作用力很容易使球緊密。這種滾動(dòng)和搓動(dòng)的機(jī)械作用力,,能使生球內(nèi)的顆粒按接觸面積大小產(chǎn)生選擇性的排列,是生球內(nèi)的顆粒進(jìn)一步緊密,并有可能使某些顆粒的薄膜水層互相接觸,這樣,薄膜水能沿顆粒表面遷移,使幾個(gè)顆粒同為一薄膜水層所包圍。所以,生球中各顆??恐肿恿?、毛細(xì)力和內(nèi)摩擦力的作用相互結(jié)合起來(lái)。這些力的數(shù)值越大,生球的機(jī)械強(qiáng)度就越大。

必須指出,上述三個(gè)階段都在同一造球機(jī)中完成,各個(gè)階段很難明顯的劃分。在造球過(guò)程中,第一個(gè)階段,具有決定意義作用的是潤(rùn)濕。第二個(gè)階段,除潤(rùn)濕作用外,機(jī)械作用也起著重大的影響。而在第三個(gè)階段,機(jī)械作用力成為決定的因素。

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