干燥過(guò)程
干燥過(guò)程可分為三個(gè)階段。在此之前有一個(gè)加熱階段。一般加熱階段時(shí)間很短,坯體溫度上升到濕球溫度。此階段中水分和自坯體中排出水量的變化不大。
是干燥過(guò)程中重要的階段,此階段排出大量水分,在整個(gè)階段中,排出速度始終是恒定的,故稱(chēng)等速干燥階段。在此階段中,水分的蒸發(fā)僅發(fā)生在坯體表面上,干燥速度等于自由水面的蒸發(fā)速度,故凡足以影響表面蒸發(fā)速度的因素都可以影響干燥速度。因此,在等速干燥階段中,干燥速度與坯體的厚度(或粒度)及*初含水量無(wú)關(guān)。而與干燥介質(zhì)(空氣)的溫度、濕度及運動(dòng)速度有關(guān)。
第二階段是降速干燥階段,隨著(zhù)干燥時(shí)間的延長(cháng),或坯體含水量的減少,坯體表面的有效蒸發(fā)面積逐漸減少,干燥速度逐漸降低。此時(shí),水分從表面蒸發(fā)的速度超過(guò)自坯體內部向表面擴散的速度,因此干燥速度受空氣的溫度、濕度及運動(dòng)速度的影響較小。水分向表面擴散速度取決于含水量、壞體內部結構(毛細管狀況)水的粘度和物料性質(zhì)等。通常非塑性和弱塑性料水分的內擴散作用較強。粗顆粒比細顆粒的強,水的溫度越高,擴散也越容易。
第三階段干燥速度逐漸接近零,*終坯體水分不再減少。當空氣中干球溫度小于100℃時(shí),此時(shí)保留在坯體中的水分稱(chēng)為平衡水分。這部分水分被固體顆粒牢固地吸附著(zhù)。平衡水分的多少,取決于物料性質(zhì)、顆粒大小和干燥介質(zhì)的溫度與相對濕度。
以上三個(gè)階段的明顯程度,依坯體中水分的多少而定,一般對可塑法成型的坯體來(lái)說(shuō),三個(gè)階段比較明顯,而對水分不大的半干法成型的坯體,如多熟料磚、硅磚和鎂磚等,就不大明顯。
干燥制度
干燥制度是磚坯進(jìn)行干燥時(shí)的條件總和。它包括干燥時(shí)間、進(jìn)入和排出干燥劑的溫度和相對濕度,磚坯干燥前的水分和干燥終了后的殘余水分等。
干燥時(shí)間是關(guān)系到正確選擇干燥設備,保證正常生產(chǎn)和經(jīng)濟性的一個(gè)重要問(wèn)題。要定量地解決這個(gè)問(wèn)題是很復雜的,一般根據實(shí)際數據來(lái)確定。
1、影響干燥時(shí)間的因素
?。?)物料的性質(zhì)和結構。如對粘土磚來(lái)說(shuō)干燥時(shí)間與配料中結合粘土的性質(zhì)和加入量以及熟料的顆粒組成有關(guān)。配料中結合粘土的可塑性越強,加入量越多,顆粒組成越細時(shí),干燥越困難。
?。?)磚坯的形狀和大小。磚坯的單位質(zhì)量越大,形狀越復雜,干燥越要緩慢進(jìn)行。
?。?)坯體*初含水量和干燥后殘余水分。
?。?)干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速。
?。?)干燥介質(zhì)在干燥器中的溫度降。溫度降越小,則干燥的平均溫度越高,干燥過(guò)程進(jìn)行得越均勻,與此相應,干燥時(shí)間也將縮短。但干燥介質(zhì)出干燥器的溫度越高,干燥過(guò)程的熱量消耗也越大。
?。?)干燥器的構造良好,密封情況和操作情況也對干燥時(shí)間有很大影響。
調節干燥過(guò)程的方法,是改變干燥劑的溫度、濕度、流速和干燥時(shí)間。這些參數相互間的關(guān)系也很復雜,所以,對于各種不同制品的干燥是通過(guò)實(shí)驗來(lái)確定的。
2、磚坯干燥殘余水分根據下列因素確定
?。?)磚坯的機械強度應能滿(mǎn)足運輸裝窯的要求;
?。?)為滿(mǎn)足燒成初期能快速升溫的要求;
?。?)為制品的大小和厚度所決定,通常形狀復雜的大型和異型制品的殘余水分應低些;
?。?)不同類(lèi)型燒成窯有不同的要求。
上述因素中以第二項具有特殊作用。
殘余水分過(guò)低是不必要的,因為要排出*后的這一部分水分,不但對干燥器來(lái)講是不經(jīng)濟的,而且過(guò)干的磚坯因脆性而給運輸和裝窯帶來(lái)困難。半干法壓制的粘土磚在隧道窯燒成時(shí),殘余水分應低于2—3%,在用其它窯燒成時(shí)要低于4—5%。硅磚燒成前要求干燥到1—2%,鎂磚為0.6—1.0%。