造球技术

造球工学习资料

造球是球团生产中的重要工序之一。它的工作好坏在很大程度上决定着成品球团矿的产量和质量。因此任何一个球团厂，造球普遍受到重视。

造球基本原理

造球是细磨物料在造球设备中被水湿润，借助机械力的作用而滚动成球的过程。在工业生产中，湿料连续加到造球机中，母球在造球机中不断的滚动而被压密，引起毛细管形状和尺寸的改变，从而使过剩的毛细管被迁移到母球表面，潮湿的母球在滚动中很容易粘上一层润湿程度较低的湿料。再压密，表面再粘上一层湿料，如此反复多次，母球不断长大，一直到母球中的摩擦力比滚动时的机械压密作用力大为止，如果要使母球继续长大，必须人为地使母球的表面过分湿润，即向母球表面喷水，母球长大应满足以下3个条件：

（1）机械外力的作用，使滚动粘附料层和压密；

（2）有润湿程度较低的物料，能粘附在过湿的母球表面；

（3）母球表面必须有过湿层，必要时可通过喷水实现。

不同性质的物料，生球长大方式不一样，一般由物料亲水性质决定，亲水性好的物料

以聚结长大，亲水性差的物料以成层方式长大。如石英粉以成层长大为主，石灰石粉以聚结长大为主，而铁精矿粉介于两者之间，即可聚结长大，又可以成层长大，主要受造球工艺制度和含水量决定。

当母球以成层方式长大时，由于各个母球获得物料的机会基本相等，所以生球的粒度较均匀。在连续造球过程中，当物料的水分增高和生球塑性增大，聚结长大的比例将会增加，生球的尺寸将会变大。母球长大到符合要求尺寸的生球后

进入紧密阶段，该阶段是生球增加和获得最终机械强度所必需的。此时，在造球机的机械力作用下产生的滚动和搓动力，使生球内的颗粒被进一步压紧，球团强度得到提高，水分降低，密度增加，最终成为合格生球。

生球质量要求

对球团生产来说，生球质量是一项最重要的指标。生球在进入焙烧设备之前要经过3~6次的转运。为减少转运过程中生球的破碎，皮带机的头轮直径一般应不大于300mm，皮带的速度也应降低到0.4~0.6m/s。为减轻转运点对生球的冲击，通常的措施是在转运皮带机头轮安装电磁装置。此外，生球在进入焙烧设备后还要承受料层的压力·特别是竖炉，料层很高，料层下降时还有球与球和球与炉壁的搓磨作用。在气流通过料层时，球团还要受到高温气流的热冲击。根据这些，生球质量必须符合一定的要求。对湿生球的质量要求，除水分外，主要是落下强度和抗压强度。

生球落下强度一般以生球从500㎜高度落下至破裂时为止的落下次数表示。不同国家对生球质量不尽相同，通常规定直径12.5㎜生球质量为：生球从500㎜高度落下次数不小于6次，生球在4.45N压力下，变形不大于5%～6%，生球抗压强度不小于9N/个；干球抗压强度不小于45N/个。

生球粒度一方面应满足高炉冶炼的需要，同时也应考虑造球设备和焙烧设备的条件和生产量来确定。一般高炉用的球团粒度为5～16㎜，并应保证6～16㎜粒级的占80%～95%。对于竖炉，由于料柱高，考虑到所需要的透气性以及在炉中球团停留时间较长，球团粒度可适当放宽。

圆盘造球

一、圆盘造球机工作特点

圆盘造球机中物料运动状态与在圆筒造球机横切面上的运动大致相同。不同点在于圆盘中物料能按其本身颗粒大小有规律的运动，并且都有各自的轨道。也就是说粒度大的，运动轨迹靠近盘边，而且路程短。相反，粒度小或未成球的物料，则远离盘边。这种按粒度大小沿不同轨迹运动就是圆盘造球机能够自动分级的特点。

圆盘与圆筒不同的一个特点是圆盘倾角口可以调节。圆盘倾角可根据造球物料性质和圆盘转速进行调节以达到优质生产。如倾角过小，低于物料安息角时，则物料形成一个不动的粉料层，与圆盘同步运动，无法进行造球。倾角过大时，物料对盘底的压力减小，物料的提升高度降低，盘面不能充分利用，圆盘造球机产量下降。为了提高圆盘造球机的产量，可以提高圆盘的转速，这样，物料（小球）在单位时间内滚动的路程加长，球粒长大较快。但是转速提高，离心力急剧增大，使小球紧紧压在盘边上，妨碍了球团向下滚动。为造球顺利进行，必须相应调节圆盘倾角。然而倾角加大，速度又高，球团在向下滚动时对盘边的冲击加大，会损坏球团。因此，调节倾角不能超过极大值。极大值的大小取决于物料的性质、球团粒度以及圆盘直径，可以通过试验确定。

二、圆盘造球机的产量计算

圆盘造球机的生产率至今还没有计算公式。20世纪50年代曾有人提出一个Q=0.35r D4的圆盘造球机产量计算公式，但与实际相差太大而被否定。因为圆盘的产量不可能与直径D的四次方成正比。此外圆盘造球机的填充率也与产量有很大关系。当填充率为每平方米圆盘面积（包括盘边面积）在0.15~0.20t以下时，随着填充率的增加，产量提高。但超过这个负荷时，造球操作状况和生球质量恶化，产量下降。盘边高度是影响填充率的因素，但是盘边高度也是有限制的，不能太

高，盘边高度h与圆盘直径的关系式：h=0.07D+0.217

三、圆盘造球机

（1）圆盘造球机的构造及技术特性。圆盘造球机的规格繁多，结构比较合理并在生产上获得广泛应用的有两种：

1）伞齿轮传动的圆盘造球机。我国绝大部分球团厂采用这类造球盘。伞齿轮传动的圆盘造球机主要由圆盘、刮刀、刮刀架、大伞齿轮、小圆锥齿轮、主轴、调角机构、减速机、电动机、三角皮带和底座等所组成。

圆盘由钢板制成，通过主轴与主轴轴承座和横轴而承重于底座，带动滚动轴承的盘体（托盘）套在固定的主轴上，主轴高出盘体，可固定可随圆盘变更倾角的刮刀臂，刮刀臂上固定一个刮边的刮刀和两个活动刮刀，以清除粘结在盘边和盘底上的造球，主轴的尾端与调角机构的螺杆连接，通过调角螺杆可使主轴与圆盘在一定范围内上、下摆动，以满足调节造球盘倾角的需要。

工作原理：电动机启动后，通过三角皮带将减速机带动，减速机的粗轴端联有小圆锥齿轮，此齿轮与大伞齿轮啮合，而大伞齿轮与托盘直接相连，因此大伞齿轮转动时，造球机的圆盘便随之跟着旋转。这种结构形式的造球机转速的改变，可更换粗轴和减速机入轴上的皮带轮直径来作一定范围内的调整。