总结球团矿的固相固结机理
球团被加热到某一温度时,矿粒晶格内的原子获得足够的能量,克服周围键力的束缚进行扩散,并随温度升高,这种扩散加强,最后发展到颗粒互相接触点或接触面上扩散,使颗粒之间产生粘结。在晶粒接触处通过顶点扩散而形成连接桥(或称连接颈)。在连接颈的凹曲面上,由于表面张力产生垂直于曲颈向外的张应力( 是表面张力,是颈的曲率半径),使曲颈表面下的平衡空位浓度高于颗粒的其他部位。这种过剩空位浓度梯度将引起颈表面下的空位向邻近的球表面发生体积扩散,即物质沿相反途径向颈迁移,使颈体积长大。因此,河南红星机械单位时间内物质的迁移量应等于颈的体积增大量。
球团焙烧初期,由于颗粒表面原子扩散,使球内各颗粒粘结形成连接颈,颗粒互相粘结使球的强度有所提高。在颗粒接触面上,空位浓度提高,原子与空位交换位置,不断向接触面迁移,使颈长大。温度愈高,体积扩散增强,颗粒接触面增加,粒子之间距离缩小。起初粒子之间的孔隙形状不一,相互连接,然后就变成圆形的通道 。这些通道收缩,有的孔隙封闭,孔隙率减少。同时产生再结晶和聚晶长大,使球团致密,强度提高。球团强度、致密度与焙烧温度的关系见图 。