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一、生球干燥的意義
       生球含有大量水分，在高溫焙燒之前，必須先干燥，除去其中絕大部分水分。
     （1）生球在進(jìn)入高溫焙燒之前，要先經(jīng)過預(yù)熱。預(yù)熱一般在900～1100℃氣流中進(jìn)行。生球若不干燥，帶著大量水分進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，球內(nèi)水分激烈蒸發(fā)，將使生球裂開，甚至發(fā)生爆裂。
     （2）未經(jīng)過充分干燥的生球，直接進(jìn)入高溫區(qū)焙燒，即使不發(fā)生爆裂，但由于球內(nèi)含水甚高，水的蒸發(fā)要吸收大量熱能，球團(tuán)礦不能很快地上升到焙燒指定的溫度，勢(shì)必延長焙燒時(shí)間，降低生產(chǎn)率，并使燃料消耗上升。
     （3）以磁鐵礦精礦或含硫高的礦粉生產(chǎn)球團(tuán)礦，充分干燥尤為必要。未經(jīng)充分干燥的生球，帶著大量水分進(jìn)入高溫焙燒區(qū)，水分蒸發(fā)，影響Fe₃O₄的氧化和S的氧化。低價(jià)的氧化鐵，在高溫下與脈石作用，形成低熔點(diǎn)的熔體，阻止Fe⁺²進(jìn)一步氧化成Fe⁺³，防礙脫硫，使球團(tuán)礦中FeO含量升高，脫硫率降低，甚至產(chǎn)生過多的熔融液相，結(jié)成大塊。
        因此生球干燥是防止生球開裂，提高球團(tuán)礦產(chǎn)量，改善球團(tuán)礦品質(zhì)的必要工序，況且在生產(chǎn)中干燥生球使用的是冷卻球團(tuán)礦的余熱或焙燒球團(tuán)礦的廢氣余熱。
    二、生球干燥的機(jī)理
        含水份甚高的生球，與干燥介質(zhì)——熱氣流相遇，生球表面水蒸汽壓力大于干燥介質(zhì)中水蒸汽的分壓，水在生球的表面蒸發(fā)，通過邊界層，為干燥介質(zhì)帶走。隨著表面水分蒸發(fā)，沿生球的半徑，出現(xiàn)內(nèi)外濕度差，球內(nèi)的水向表層擴(kuò)散，然后在表面上蒸發(fā)，直至達(dá)到濕度平衡。即干燥介質(zhì)的溫度和濕度不變，生球的水分也達(dá)到定值，生球的干燥過程即告終止。由此可見，生球的干燥過程由表面蒸發(fā)和內(nèi)部水?dāng)U散兩部分構(gòu)成。干燥速度受較慢的環(huán)節(jié)控制。
    三、生球干燥過程中強(qiáng)度的變化與裂紋和爆裂
        生球主要靠水的毛細(xì)管作用力將顆粒聯(lián)系在一起，并具有一定的強(qiáng)度。隨著干燥過程的進(jìn)行，毛細(xì)水減少，毛細(xì)管收縮，毛細(xì)管作用力加強(qiáng)，使生球的抗壓強(qiáng)度提高。當(dāng)大部分毛細(xì)水蒸發(fā)之后，剩下少量觸點(diǎn)狀毛細(xì)水，仍能維持生球的強(qiáng)度。水分進(jìn)一步蒸發(fā)，毛細(xì)水消失，生球的強(qiáng)度理應(yīng)下降。但是由于收縮使顆?？繑n，增加了顆粒間的分子作用力和摩擦阻力，故生球仍有一定的強(qiáng)度。
        干燥后生球的強(qiáng)度與原料的性質(zhì)、粒度組成關(guān)系甚大，特別是原料中含有膠體顆粒，或粘結(jié)性物質(zhì)，可以使干燥后的生球具有相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度。雖然生球的抗壓強(qiáng)度明顯提高，但是抗沖擊強(qiáng)度下降。因?yàn)槭チ嗽陬w粒之間起緩沖作用的毛細(xì)水，使生球變脆。
        生球干燥過程中產(chǎn)生收縮，固然有利于提高其強(qiáng)度，但是不均勻的收縮，會(huì)導(dǎo)致在球內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。由于生球的外層干燥較快，溫度較高，是得收縮率大，中心則相反。所以外層受拉應(yīng)力，內(nèi)部受壓應(yīng)力，從而使生球產(chǎn)生裂紋。實(shí)驗(yàn)證明，已經(jīng)裂紋得生球，雖然經(jīng)過高溫下焙燒，裂紋不可能愈合，成品球得強(qiáng)度將受到影響。
        當(dāng)生球進(jìn)入降速干燥階段，干燥速度受內(nèi)部蒸汽擴(kuò)散速度控制。這時(shí)干燥介質(zhì)得流速已不能影響干燥速度。為提高干燥速度，只有提高介質(zhì)溫度，而過高的溫度，使生球內(nèi)部水分激烈蒸發(fā)，如果向外擴(kuò)散不及，必使內(nèi)部蒸汽壓力升高，一旦超過表層的強(qiáng)度極限，便發(fā)生爆裂。爆裂不僅損失了球團(tuán)礦，而且惡化床層的透氣性，不利于下一步焙燒工序。
       防止生球爆裂的措施有以下幾種：
    （1）嚴(yán)格控制干燥介質(zhì)的溫度在生球爆裂溫度以下。這種措施雖然有效，但是若生球爆裂溫度太低，勢(shì)必影響干燥速度，從而降低了生產(chǎn)率。
    （2）配加皂土是一項(xiàng)有效提高生球爆裂溫度的措施。皂土可以降低生球中水分的蒸發(fā)速度，使水緩慢地釋放出來，從而降低了生球內(nèi)部的蒸汽壓力。此外皂土 提高了生球的強(qiáng)度，因而提高了生球抗爆裂能力。
    （3）除上述兩項(xiàng)措施之外，如能控制生球的密度，使之有適當(dāng)?shù)目紫叮员阌谇騼?nèi)蒸汽向外部擴(kuò)散，而控制球團(tuán)的密度，除控制其原料的粒度組成外，最有效的辦法是控制造球時(shí)間。實(shí)驗(yàn)證明縮短造球時(shí)間，可以提高生球的爆裂溫度，但與生球的強(qiáng)度發(fā)生矛盾。因此若采取此種措施，必須兼顧強(qiáng)度和爆裂溫度二者的要求。
    （4）生球的爆裂溫度與其含水量有關(guān)。水分愈高，爆裂溫度愈低，反之亦相反。因此可以采用逐步升溫的干燥方法，以加快干燥過程。
    四、影響生球干燥的因素
        在生產(chǎn)實(shí)際中，應(yīng)盡可能做到，在生球不發(fā)生破裂的前提下，提高干燥速度，以加快干燥過程。影響生球干燥的因素，除生球本身的因素外，主要的是干燥介質(zhì)的溫度、流速和濕度、干燥床層厚度等。
        生球自身影響干燥的因素有生球的尺寸、孔隙度、含水分量等。直徑愈小的生球，具有較大的比表面積，蒸發(fā)面積大，內(nèi)部蒸汽擴(kuò)散距離短，因而阻力較小，故容易干燥，而且可以承受較高的干燥溫度?？紫抖雀叩纳?，由表面向內(nèi)部傳熱慢，而蒸汽向外擴(kuò)散的阻力小，故可以在較高的介質(zhì)溫度下干燥，不致發(fā)生爆裂。含水分較低的生球，具有較高的爆裂溫度。此外添加劑的類別和添加量對(duì)生球的干燥也有影響。如皂土可以明顯地提高生球的爆裂溫度，從而能加速干燥過程。但是配加過多皂土，可能得到相反的效果。因?yàn)樵硗帘旧砻撍徛沂股蚪Y(jié)構(gòu)致密，不利于內(nèi)部蒸汽向外擴(kuò)散。
        干燥介質(zhì)的溫度愈高，流速愈大，生球干燥速度愈快。介質(zhì)溫度高，一方面有利于傳熱，從而加速水分蒸發(fā)，另一方面，當(dāng)介質(zhì)含水分一定時(shí)，溫度愈高，相對(duì)濕度降低，有利于生球含水向介質(zhì)中擴(kuò)散，介質(zhì)流速大，有利于保持生球表面蒸汽壓力，與介質(zhì)中水蒸汽分壓有一定差距，并且改善水蒸汽向介質(zhì)中擴(kuò)散條件，能夠加速干燥過程。
        實(shí)驗(yàn)證明，干燥某種球團(tuán)礦，當(dāng)球?qū)痈叨葹?/SPAN>100mm時(shí)，干燥介質(zhì)溫度400℃，不曾發(fā)生爆裂，但當(dāng)球?qū)痈叨葹?/SPAN>300mm時(shí)，在同樣的介質(zhì)流速下，250℃便發(fā)生爆裂，因?yàn)榍驅(qū)佑撸稍锝橘|(zhì)中水分在底層凝結(jié)愈嚴(yán)重，使下層生球含水升高，為解決這一問題，或采用較薄球?qū)?，或采用雙向干燥，即先從下部鼓風(fēng)干燥，以降低下層生球的水分，并提高其溫度，再從上部抽風(fēng)干燥，這樣可避免下層生球過濕的現(xiàn)象發(fā)生。在生產(chǎn)實(shí)際中，鏈箅機(jī)——回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)采取較薄球?qū)?，而球?qū)虞^厚的帶式焙燒機(jī)，采取鼓風(fēng)——抽風(fēng)干燥。