水分是細(xì)磨物料成球的先決條件.doc

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1、水分是細(xì)磨物料成球的先決條件。水分在造球過程中的形態(tài)和作用一般認(rèn)為是分四個階段進(jìn)行的:吸附水――薄膜水――毛細(xì)水――重力水 ?。?)吸附水:  造球的細(xì)磨物料,不僅具有較大的比表石積,而且這些干的固體表石具有過剩的能量,當(dāng)它們與周圍介質(zhì)接觸時,會發(fā)生物理化學(xué)變化,使顆粒表面帶有一定符號的電荷(大多數(shù)粘土帶負(fù)電-,游離氧化鐵帶正電+)在粗粒表面的空間形成電場,在電場范圍內(nèi)的極化水分子和水化陽離子被吸附于顆粒表面,結(jié)果在粗粒表面形成一吸附水層。這種為細(xì)磨物料顆粒表面強(qiáng)大電分子引力所吸引的分子水稱為吸附水?! 。?)薄膜水:  具有吸

2、附水的細(xì)磨物料再進(jìn)一步潤濕時,在吸附水的周圍形成薄膜水,它與顆粒間的結(jié)合力要比吸附水弱的多。其水分子有較大的活動自由。(3)毛細(xì)水:  細(xì)磨物料被潤濕超過最大分子結(jié)合水時,混合料層中形成毛細(xì)水,毛細(xì)水的形成是靠表面張力的作用,毛細(xì)水的結(jié)合強(qiáng)度與物料的親水性和毛細(xì)管的直徑有關(guān)?! 。?)重力水:重力水處于礦粒本身的吸附力與吸著力影響以外的水,它是能在重力和壓力差的作用下發(fā)生移動的自由水。由于重力的方向總是向下的,所以它具有向下運行的性能。由于重力對顆粒具有浮力,它在成球過程中起著有害的作用。膨潤土與釩鈦磁鐵礦的作用機(jī)理膨潤土的主要

3、礦物成分是蒙脫石,除了這一主要礦物之外,還有少量石英、云母、長石和高嶺石。它具有吸水性、分散性、粘結(jié)性、蝕變性和陽離子交換性等,其中分散性被認(rèn)為是膨潤土在釩鈦磁鐵礦球團(tuán)造球中的主要行為。有機(jī)粘結(jié)劑與釩鈦磁鐵礦的作用機(jī)理關(guān)于有機(jī)粘結(jié)劑與球團(tuán)礦作用的化學(xué)機(jī)理,中南大學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。他們提出了理想的有機(jī)粘結(jié)劑分子結(jié)構(gòu)應(yīng)具有以下特征[8]:(1)具有極性官能團(tuán),它能與釩鈦磁鐵礦表面發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)吸附作用。(2)具有親水基團(tuán),增強(qiáng)礦物表面的親水性。(3)具有良好的粘結(jié)性能,其本身鏈架結(jié)構(gòu)不容易斷裂。極性基團(tuán)以化學(xué)吸附的形式作用在釩鈦磁鐵

4、礦表面;親水基團(tuán)具有強(qiáng)烈的親水性,作用在釩鈦磁鐵精礦表面;有機(jī)鏈架結(jié)構(gòu)具有粘結(jié)性,它可以改善釩鈦磁鐵礦球團(tuán)的性能。因為粘結(jié)劑分子間存在非極性基,如范德華力、雙鍵、氫鍵等。當(dāng)釩鈦磁鐵礦與有機(jī)粘結(jié)劑混合時,在這些非極性基的作用下發(fā)生相互反應(yīng),使粘結(jié)劑分子間的粘滯力增大,粘結(jié)劑與釩鈦磁鐵礦顆粒就不容易分開,因而提高了釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)的強(qiáng)度。復(fù)合粘結(jié)劑復(fù)合粘結(jié)劑是有機(jī)粘結(jié)劑與無機(jī)粘結(jié)劑的混合體,它可以通過調(diào)節(jié)有機(jī)粘結(jié)劑與無機(jī)粘結(jié)劑的配比來改善其自身的性能。復(fù)合粘結(jié)劑綜合了有機(jī)粘結(jié)劑與無機(jī)粘結(jié)劑各自的優(yōu)點。復(fù)合粘結(jié)劑中的有機(jī)成分在鐵礦

5、表面主要以氫鍵、化學(xué)鍵、配位鍵、靜電力等化學(xué)作用力相互作用,無機(jī)成分主要起到了提高釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)下落強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的作用。第四章 生球的干燥及機(jī)理一、生球干燥的意義:  1、生球在進(jìn)入焙燒之前,首先要進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度一般在900℃以上,生球不干燥就進(jìn)入預(yù)熱段,由于水分的激烈蒸發(fā)會產(chǎn)生開裂甚至爆裂?! ?、不干燥就進(jìn)入預(yù)熱段水分蒸發(fā)會降低溫度,延長焙燒時間,降低生產(chǎn)率,燃耗上升?! ?、磁鐵礦和高S礦,尤有干燥的必要,帶入大量水分進(jìn)入焙燒區(qū),會影響Fe#和S的氧化,使成品球的FeO↑,脫S率降低。因此生球干燥是提高成品球產(chǎn)

6、質(zhì)量的必要工序。二、生球干燥的機(jī)理:  1、生球干燥的過程   表面蒸發(fā)   內(nèi)部水?dāng)U散   生球干燥特性曲線A生 球 水 分 (%)干燥時間min干 燥 速 度干燥速度曲線水份(%)BCDDCBA2、生球干燥速度公式  干燥的兩個階段  表面汽化控制階段  降速干燥階段:  3、影響生球干燥的因素: ?。?)干燥介質(zhì)的溫度的流速 ?。?)生球直徑的大小,孔隙度和含水量 ?。?)干燥球?qū)拥暮穸取    〃D―如何解決(雙向干燥) ?。?)粘結(jié)劑的種類和用量  4、生球干燥過程中的強(qiáng)度、裂紋及爆裂   1)生球干燥過程中強(qiáng)度變化: 

7、 隨生球干燥抗壓強(qiáng)度增大、落下強(qiáng)度下降,這種規(guī)律干燥介質(zhì)隨溫度越高越明顯?! 槭裁瓷蚋稍锖螅箟簭?qiáng)度升高,落下強(qiáng)度下降?  干燥開始階段是因為毛細(xì)水下降,毛細(xì)管收縮,毛細(xì)力上升所至。當(dāng)干燥到無水時,在加熱過程中,固體顆粒間的連接力加強(qiáng)。(分子引力↑)所至?! ∶?xì)水↓導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度↓(落下強(qiáng)度)  2)干燥過程中的裂紋  由于在干燥過程中,外層先干燥內(nèi)層后干燥,內(nèi)外層產(chǎn)生的熱應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋,但有的球就不產(chǎn)生裂紋,這與礦本身的性質(zhì)和生球的強(qiáng)度等因素有關(guān)。  3)干燥過程中的爆裂:

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