球團(tuán)礦靠滾動成型。被水潤濕的精礦粉在滾動過程中靠機(jī)械力和毛細(xì)管作用成為球性，精礦粉價(jià)格細(xì)微的顆粒之間靠毛細(xì)管作用力、分子引力、摩擦力等使生球具有一定的強(qiáng)度。

        一、水在礦粉中的形態(tài)及作用

        干燥的礦粉顆粒一般都具有親水性。在顆粒表面分子力和電場的作用下，水分子被吸附于其表面，由于水分子具有偶極性，所以它的排列有一定秩序。吸附水層的厚度極小，一般只有幾個(gè)水分子的厚度。它與顆粒的親水性和周圍介質(zhì)中水蒸氣的分壓有關(guān)，雖然電分子力的作用半徑很小，但作用力極大，例如吸附在固體顆粒表面的第一層水分子，其作用力相當(dāng)于10000大氣壓（98066.5× 104帕）。因此被吸附的多層水分子，牢固地附著在顆粒表面，吸附水的性質(zhì)已與一般水不同，例如它不能自由流動，密度大于1.0，冰點(diǎn)遠(yuǎn)低于0度等。當(dāng)相對濕度達(dá)到100%時(shí)，吸附水量達(dá)到最大值，稱為最大吸附水。一般顆粒只含吸附水時(shí)，仍然為散砂狀，不能結(jié)合成團(tuán)，除非粒度極細(xì)（1微米左右）的物料。

        顆粒表面達(dá)到最大吸附水后，還有未被平衡的分子引力，于是在吸附水外，又形成了一層薄膜水，薄膜水與顆粒表面的結(jié)合力比吸附水弱，其內(nèi)層靠近吸附水的一層受顆粒的作用力較強(qiáng)，稱之強(qiáng)結(jié)合水。強(qiáng)結(jié)合水雖然不及吸附水與顆粒結(jié)合之緊密，但是也相當(dāng)牢固，例如在大于重力加速度70000倍的離心力作用下也不能將它排除。它可以從一個(gè)顆粒的表面，向另一個(gè)的表面遷移，不受重力的影響。強(qiáng)結(jié)合水的冰點(diǎn)也在0度以下。

        礦石顆粒所持有的吸附水與強(qiáng)結(jié)合水之和叫做最大分子水。最大分子水可以使粉料成型，但仍不具有塑性。

        薄膜水的外層叫做弱結(jié)合水。它更接近于自由水，礦粉具有弱結(jié)合水后，可以在外力作用下發(fā)生塑性變形。

        吸附水和薄膜水可視為礦粉顆粒的外殼，在外力作用下，它隨顆粒一同移動，并使顆粒彼此結(jié)合起來。因此礦粉開始滾動成球，并且具有一定的強(qiáng)度。

        當(dāng)?shù)V粉被水潤濕超過薄膜水時(shí)，在顆粒之間出現(xiàn)了毛細(xì)水，開始出現(xiàn)的叫做觸點(diǎn)態(tài)毛細(xì)水，它使顆粒連系起來。繼續(xù)增加水，以及毛細(xì)水表面張力或外力作用，使顆?？繑n，于是在它們之間形成了蜂窩狀毛細(xì)水，這時(shí)毛細(xì)水在顆粒之間開始連接起來，可以遷移。進(jìn)一步潤濕，則出現(xiàn)了飽和毛細(xì)水，這時(shí)達(dá)到了最大毛細(xì)水含量。

        精礦粉成球，毛細(xì)水起主導(dǎo)作用，最適宜的含水量介于觸點(diǎn)態(tài)和蜂窩狀毛細(xì)水之間。精礦粉成球速度決定于毛細(xì)水的遷移速度。親水性強(qiáng)的物料，可使毛細(xì)水遷移速度加快。

        二、精礦粉的成球

        顆粒極細(xì)的精礦粉，被水潤濕到合適的程度，在外力的作用下，會聚集成為一定大小的球。成球過程大致可分為三個(gè)步驟：

        精礦粉成核是成球的第一步。礦粉顆粒被水潤濕，首先在其表面形成薄膜水；若進(jìn)一步潤濕，并且被潤濕的顆粒有機(jī)會相接觸，在觸點(diǎn)處形成毛細(xì)水，靠毛細(xì)管的作用力，使兩個(gè)或較多的顆粒連系起來，形成小球；繼續(xù)增加水，以并在機(jī)械力的作用下，小球內(nèi)部顆粒重新排列，進(jìn)一步密集，形成比較堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的小球，一般稱之為母球。母球的形成過程，即精礦粉的成核過程。母球仍然是多孔的，它內(nèi)部包含有固體、液體和氣體三個(gè)相，它的穩(wěn)定性取決于礦粉的粒度和粒度組成，以及顆粒的形狀和親水性。

        生球長大，是成球的第二步。母球在滾動過程中，彼此碰撞，使得內(nèi)部顆粒之間毛細(xì)管形狀發(fā)生變化，顆粒排列密集，毛細(xì)管收縮，蜂窩狀毛細(xì)水變?yōu)轱柡兔?xì)水，一部分水被擠到母球表面上來，這時(shí)母球可以以三種機(jī)理長大。母球水分較高，而且塑性較好，它們互相結(jié)合在一起，使生球迅速長大，被稱做聚結(jié)機(jī)理；在工業(yè)生產(chǎn)中如果將一大批濕料傾入造球機(jī)中，或者精礦粉粒度極細(xì)，親水性極強(qiáng)，母球多靠聚結(jié)機(jī)理長大，在生產(chǎn)中將濕料均勻不斷地加進(jìn)造球機(jī)，表面含水較高的母球，在滾動中遇到粉礦，便將礦粉粘在表層，小球互相碰撞，將新粘上的一層濕礦粉壓緊，毛細(xì)管中的水，被擠到表面上來，又可粘結(jié)新的一層礦粉，如果水分不足，可以向小球表面灑水，如此反復(fù)，使母球長大，被稱做成層機(jī)理；此外小球在造球機(jī)中運(yùn)動，總有少數(shù)球由于強(qiáng)度不夠，水分較低等原因，發(fā)生破損及開裂，產(chǎn)生的碎片，粘附在另一個(gè)球上，被稱做磨剝轉(zhuǎn)移機(jī)理?？傊杉?xì)粒精礦到生成母球，再到具有一定尺寸的生球，其成長機(jī)理，不外以上三種。至于以哪一種機(jī)理為主，則取決于原料性質(zhì)和造球工藝條件。

        當(dāng)母球長大到要求的尺寸，應(yīng)當(dāng)停止補(bǔ)充加水潤濕，使生球在造球機(jī)內(nèi)滾動一定時(shí)間，由于相互碰撞的結(jié)果，使生球內(nèi)部顆粒排列得更加緊密，為成球得第三步。生球滾動過程中機(jī)械力的作用會使內(nèi)部顆粒發(fā)生選擇性的按最大接觸面排列，顆粒相互靠近，毛細(xì)管直徑縮小，甚至可以達(dá)到顆粒表面薄膜水層相互連接。在這種情況下，顆粒之間的分子作用力，毛細(xì)管作用力以及摩擦阻力綜合作用，使生球具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。以上所述生球成長的三個(gè)步驟，在生產(chǎn)中實(shí)際同時(shí)發(fā)生于同一造球機(jī)中。