3生球干燥生球干燥是在预热、焙烧阶段之前的一道中间作业。指借助传导、对流、辐射等热传递方式在干燥设备内加热生球，使生球中所含的水分汽化而除去的过程。生球中的水分导致生球塑性变形使生球在预热阶段产生裂纹或“爆裂”爆裂温度：生球在升温过程中球团结构遭到破坏的温度。一部分球团粉化，恶化料层透气性，焙烧时间延长，球团质量下降，废品率增加。目的：使经干燥的球团能够安全承受预热阶段的温度应力。3生球干燥 （1）生球若不干燥，带着大量水分进入预热区（900～1100℃），球内水分激烈蒸发，将使生球裂开，甚至发生爆裂。 生球为什么要进行干燥？ （2）未经过充分干燥的生球，直接进入高温区焙烧，即使不发生爆裂，但由于球内含水甚高，水的蒸发要吸收大量热能，球团矿不能很快地上升到焙烧指定的温度，势必延长焙烧时间，降低生产率，燃料消耗上升。3生球干燥生球为什么要进行干燥？ （3）以磁铁矿精矿或含硫高的矿粉生产球团矿，充分干燥尤为必要。未经充分干燥的生球，带着大量水分进入高温焙烧区，水分蒸发，影响Fe3O4的氧化和S的氧化。低价的氧化铁，在高温下与脉石作用，形成低熔点的熔体，阻止Fe2+进一步氧化成Fe3+，防碍脱硫，使球团矿中FeO含量升高，脱硫率降低，甚至产生过多的熔融液相，结成大块。 3生球干燥3.1生球干燥机理平衡湿度是指生球的湿度等于干燥介质的湿度。干燥的原动力是湿度差。干燥是借热能使物料中水分(或溶剂)气化，并由生成蒸气离开物料的过程。生球干燥是一个缓慢的汽化脱水过程，水分自生球的内部向外扩散并从
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面汽化脱去。3生球干燥3.1生球干燥机理①生球与干燥介质——热气流相遇，生球表面水蒸汽压力大于干燥介质中水蒸汽的分压，水在生球的表面蒸发，通过边界层，为干燥介质带走。②随着表面水分蒸发，沿生球的半径，出现内外湿度差，球内的水向表层扩散，然后在表面上蒸发，直至达到湿度平衡。由此可见，生球的干燥过程由表面气化和内部扩散两部分构成。蒸发扩散3生球干燥3.1.1表面气化控制在干燥过程中，生球表面的湿度大于干燥介质的湿度，表面水分蒸发的同时，生球内部的水分能不断地由内扩散到表面而气化，使表面保持潮湿，此时水分的内部扩散速度大于表面汽化速度，这叫“表面气化控制”。水分的去除，决定于物体表面上水分的气化速度。3生球干燥3.1.1表面气化控制干燥介质与生球表面间的温度差为一定值，其蒸发速度与一般水面气化相同。此类干燥作用的进行，完全由干燥介质的状态决定，与物料的性质无关。特点：U内扩≥U气化3生球干燥3.1.2内部扩散控制随着干燥不断的推移，生球表面的湿度小于干燥介质的湿度，表面水分蒸发后，生球内部的水分不能及时地扩散到表面，表面出现干壳，蒸发面向内部移动此时，水分的内部扩散速度小于表面气化速度，这叫“内部扩散控制”。此时，干燥介质已不是干燥过程的决定因素。3生球干燥3.1.2内部扩散控制当生球的干燥过程为内部扩散控制时，必须设法增加内部的扩散速度，或降低表面的气化速度。否则，将导致生球表面干燥而内部潮湿，最终使表面干燥收缩并产生裂纹。特点：U内扩
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来强化干燥过程，又受到生球热稳定性的限制。当干燥强度过大时，生球结构的破坏程度是不能靠焙烧恢复的。因此，提高生球的热稳定性，从而强化干燥过程是生产实际中急待解决的问题。3生球干燥3.4提高生球爆裂温度的途径（1）逐步提高干燥介质的温度和气流速度生球先在低于破裂温度以下进行干燥，随着水分不断减少，生球的破裂温度相应提高。然后逐步提高干燥介质的温度与流速，以加速干燥过程。3生球干燥3.4提高生球爆裂温度的途径（2）采用鼓风和抽风相结合进行干燥在带式焙烧机或链篦机上抽风干燥时，下层球往往由于水气的冷凝产生过湿层，使球破裂，甚至球层塌陷。因此，可采用鼓风和抽风相结合的方法，先鼓风干燥，使下层的球蒸发一部分水分，另外下层的球已经被加热到超过露点，然后再向下抽风，就可以避免水分的冷凝，从而提高球的热稳定性。3生球干燥3.4提高生球爆裂温度的途径（3）薄层干燥目的是减少蒸气在球层下部冷凝的程度，使最下层的球在水气冷凝时，球的强度能承受上层球的压力和介质穿过球层的压力，获得良好的干燥效果。3生球干燥3.4提高生球爆裂温度的途径（4）在造球原料中加入添加剂在造球原料中适量加入添加剂如膨润土，可使爆裂温度得到提高，炉内粉末量减少，料柱透气性变好，气流分布均匀，球团的产质量得到较大提高。3生球干燥①膨润土的性质与特点膨润土的主要矿物成分蒙脱石（Al(SiO4·O10)(OH)2·nH2O）具有层状结构、很强的水化能力和阳离子吸附交换能力，其晶格结构分层排列见下图。3生球干燥天然膨润土通常它是由15～20个互相叠加的层组成的，层厚约为9.6～20A左右。层与层之间可以互相滑动，每一层是由带负电荷的硅氧化合物（四面体）组成。各层之间由铝的氢氧化物（八面体）隔开，硅氧四面体结晶结构可以按离子交换的方式结合钙和镁的阳离子等。①膨润土的性质与特点3生球干燥①膨润土的性质与特点蒙脱石晶层间能够吸收大量水分，吸水后晶层间距明显增大，膨润土剧烈膨胀，这是膨润土的最重要特性之一。3生球干燥膨润土的这种膨胀性以及很高的触变性是表示膨润土粘结能力的最重要的特性。硅氧四面体结晶结构可以按离子交换的方式结合钙和镁的阳离子，同时钙离子往往被钠离子所置换。这些离子对于水在晶层间的粘结力起决定性作用。①膨润土的性质与特点3生球干燥根据层间阳离子的不同，膨润土主要分为钙基膨润土和钠基膨润土。自然界中膨润土主要以钙基膨润土的形式存在，一般来说钙基膨润土膨胀能力差，而且在水溶液中粘度也较小。而钠基膨润土则具有更好的粘结性能，因此常对钙基膨润土进行人工钠化处理。活化后的钠基膨润土膨胀度加大，根据活化程度不同，膨胀度可以达到600～900％，而天然钙基膨润土的膨胀度仅有200～300％。②膨润土的类别3生球干燥③膨润土的物性指标名称胶质价%膨胀倍数吸蓝量g/100g蒙脱石含量%阳离子交换量（mmol/100g）粒度-200目%备注EMg2+EK+ECa2+ENa+浙江仇山721135.780.88.802.958.61.097.0Ca基浙江平山981825.056.61.901.218.739.198.0Na基辽宁黑山1001532.072.714.44.350.81.4098.5Ca基美国怀俄明1009233.075.01.882.010.050.0100Na基3生球干燥目前球团厂粘结剂主要使用膨润土。膨润土可提高生球的落下强度，在造球过程中起调节水分的作用，并提高生球的爆裂温度。膨润土对改善生球特别是干球强度的作用机理，1）通常被认为是膨润土和液相界面上有较高的电动电位，而导致产生较有力的粘结作用。2）也有人认为，提高生球强度与膨润土的离子交换能力有关。离子交换能力高的，其生球强度提高的越明显。④膨润土在球团中的作用和用量3生球干燥如何评价某种膨润土对球团生产的作用，国内外尚无完整的合乎科学理论的统一
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做法。球团厂目前是以蒙脱石含量来衡量膨润土质量情况。根据球团生产的实践、经验和实验，得出了这样一条关系规律，即:蒙脱石含量愈高，其粒度愈细，水分愈低，弥散度愈高，其单位使用量就愈少。为此，确定膨润土技术条件为:蒙脱石含量大于60%，粒度小于0.074mm大于98%，水分小于10%。膨润土的用量国外一般为0.5～2%，国内为2～5%。④膨润土在球团中的作用和用量3生球干燥蒙脱石在差热曲线中反应出有三个吸热效应和一个放热效应。第一吸热效应在90℃～130℃之间，呈现一很强的低温吸热谷，属于排出外表的分子结合水和层间水。在550℃～750℃左右出现第二吸热谷，它标志结构水的排出和晶体结构的破坏，即膨润土物理性能的丧失。在900℃～1000℃又出现第三个吸热谷，紧接着一个放热峰，第三个吸热谷出现，表示蒙脱石结构完全破坏。放热峰表示为一种新的矿物(如尖晶石)的形成。⑤膨润土的层状结构特点干燥速度下降：①晶层中含有分子结合水，使表面气化速度降低；②毛细水容易进入晶层，干燥外壳形成慢，大量毛细水在表面蒸发。不易造成内部过剩的蒸气压THANKYOUSUCCESS**可编辑
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