На главную
Отправить письмо
Карта сайта
Окна ПВХ
ПВХ Профиль Металлопластик Карта сайта №1Карта сайта №2Карта сайта №3
Gridnev ОКНА - производство, установка,
реализация металлопластиковых окон.

Глава 6. Сушка керамического кирпича-сырца

6.1. Основные положения сушки кирпича-сырца

С окончанием формования завершается существенный производственный этап изготовления керамического кирпича. Однако после этого кирпич, как правило, не обладает еще теми свойствами, которые необходимы при его использовании. В первую очередь ему не хватает достаточной стойкости и прочности. Для достижения ее отформованный кирпич сушится и обжигается.

Керамические массы, применяемые для формования кирпича, содержат то или иное количество влаги. Находящаяся в массах влага слагается из влаги, содержащейся в сырьевых материалах (естественная влажность), и из воды, вводимой в массы искусственно и необходимой для придания им способности формоваться.

Независимо от происхождения влагосодержания керамической массы — естественное или искусственное — влага эта кратко обозначается как задельная вода. Под сушкой и понимают удаление задельной воды из принявших законченную форму изделий.

Средством для удаления воды служит теплоноситель, причем он действует водоудаляюще на соприкасающуюся с ним наружную поверхность изделий. Эта поверхность высыхает в первую очередь, в то время как вода, содержащаяся внутри изделия, должна сначала переместиться на поверхность, и после этого удалена из черепка. Вследствие происходящего выделения влаги отформованное изделие постепенно теряет в своей массе соответственно удаленному количеству воды; окруженные водой частички массы приближаются и заполняют пространство, занятое перед этим водой.

Испарение воды и сушка изделий идут вначале интенсивно, а затем замедляются. Кроме того, предел усадки оказывается достигнутым еще задолго до окончания отдачи воды. Эти свойства керамических масс зависят от соотношения в них пластичных (глин) и отощающих (зол и др.) составных частей и имеют существенное значение для правильной регулировки процесса сушки керамического кирпича.

Далее влияние на сушку отформованных изделий оказывает влагосодержание. Чем оно больше, тем дольше продолжительность сушки. Это справедливо для масс одного и того же состава, так как вполне возможно, что изделия, изготовленные на основе зол ТЭС, при одинаковых условиях сушки будут сохнуть значительно быстрее изделий, изготовленных из пластичной глины, хотя бы и с меньшим водосодержанием. Тем не менее следует обращать внимание на влагосодержание масс, так как сырец одного и того же состава с различным содержанием задельной воды может в сушке вести себя совершенно различно.

Наряду с влагосодержанием массы существенное значение при формовании имеет равномерность ее обработки. Плохо обработанная масса при формовании вызывает соответствующие неравномерности в плотности бруса. В результате изделие "ведет и рвет" при сушке.

Особое значение при сушке имеют форма изделий и толщина. Отформованный пустотелый кирпич сушится быстрее полнотелого. Это объясняется тем, что сушка протекает тем скорее, чем больше отношение поверхности изделия к его объему, так как в этом случае влагоудаляющему действию воздуха подвергается большая площадь. Так как в дальнейшем процесс сушки от наружных поверхностей подвигается внутрь черепка, то тонкие черепки сушатся быстрее толстых. Неравномерная и односторонняя сушка вызывает неодинаковую усадку, отчего изделие обычно "ведет и рвет".

Основная задача правильно организованного процесса сушки состоит в том, чтобы при минимальной длительности сушки получить высушенный сырец без трещин. Для осуществления процесса сушки необходимо передать сырцу достаточно большое количество тепла, так как теплота парообразования весьма велика и составляет 2256,7 кДж/кг испаряющейся воды, а также создать условия для быстрого удаления от сырца образующегося пара. Последнее условие необходимо ввиду большого количества пара, образующегося при сушке сырца. Так, например, в случае высушивания сырца от начальной относительной влажности 19-23% до конечной относительной влажности 8% объем выделяющегося пара при температуре сушки 120°С более чем в 300 раз превышает объем сырца. Передача тепла сырцу осуществляется с помощью теплоносителя, в качестве которого используется воздух или смесь с дымовыми газами. Из экономических соображений чаще применяется смесь воздуха с дымовыми газами, хотя это может привести к загазованности сушильного цеха.

Свойства теплоносителя характеризуются его параметрами, основными из которых являются степень нагретости и влажность. Под степенью нагретости теплоносителя понимается его температура, обычно измеряемая в °С. Под характеристикой влажности теплоносителя принимают понятие его абсолютной и относительной влажности.

Абсолютная влажность это масса водяных паров, которые содержатся в 1м3 теплоносителя. Измеряется она в г/м3. Относительной влажностью теплоносителя называется отношение содержащегося в теплоносителе водяного пара к тому его количеству, которое полностью насыщает теплоноситель при данной температуре. Относительная влажность теплоносителя выражается в %.

В процессе сушки кирпича-сырца влага испаряется в основном с его поверхности, к которой постепенно поступает из внутренних слоев сырца новое пополнение влаги. Процесс удаления влаги сырца называется внешней диффузией влаги. Процесс перемещения влаги из внутренних слоев сырца к поверхности называется внутренней диффузией влаги.

Количество влаги, перемещающейся в единицу времени от одной плоскости к другой, находящейся на расстоянии единицы длины, при наличии разности концентрации, также равной единице, носит название коэффициента внутренней диффузии и имеет размерность см2/с или м2/ч.

Для большинства материалов этот коэффициент зависит от температуры и влажности самого материала.

Характер процесса сушки определяется связью влаги с материалом. В керамическом кирпиче влага удерживается под влиянием сил сцепления, капиллярных сил и др. Ввиду того что не всегда удается установить характер связи этой влаги с материалом, всю влагу разделяют на свободную (давление пара над поверхностью материала равно давлению пара над водой) и связанную с материалом более прочно за счет гигроскопических свойств (под гигроскопическими свойствами здесь понимается сумма факторов, обусловливающих понижение давления пара над поверхностью при уменьшении влажности материала).

Влажность тонкого слоя материала, называется гигроскопической влажностью.

Внешним признаком протекания процесса сушки является изменение веса материала по времени. Графическое изображение зависимости средней влажности материала от времени дает кривую сушки; ее форма зависит от влажности, размеров материала, способа его формования, гидродинамических условий обтекания, параметров теплоносителя (температуры, влажности и скорости теплоносителя) и от формы и вида источников дополнительного тепла.

Совокупность указанных факторов, определяющих характер процесса сушки, называется режимом сушки. Он является постоянным или переменным в зависимости от того, неизменны или меняются условия сушки.

Графическое изображение скорости изменения влажности, т.е. количества влаги испарения поверхности, в зависимости от влажности или от времени носит название кривой скорости сушки.

По характеру кривых скорости сушки процесс делится на периоды: 1) период прогрева; 2) период скорости сушки, наступающий после достижения максимального значения скорости сушки, причем это скорость остается постоянной до момента, когда материал достигает средней влажности; 3) период падающей скорости сушки.

Равновесная или устойчивая влажность материалов определяется влажностью слоя, при которой устанавливаемое равновесие между порциальным давлением пара в воздухе и давлением пара на поверхности материалов. Материалы высушиваются до равновесной влажности, отвечающей относительной влажности и температуре агента сушки.

Скорость сушки керамического кирпича, равна скорости испарения воды с поверхности.

В начале процесса сушки влага обычно равномерно распределена в материале; влажность материала в любой точке равна средней влажности.

В период скорости сушки по мере уменьшения влажности параболы располагаются параллельно.

Критическая влажность понижается с уменьшением скорости сушки, толщины материала и повышением влажности агента сушки. Температура на поверхности всегда отличается от температуры внутренних слоев. Допускаемая температура агента сушки зависит от природы высушиваемого материала.

Для большинства керамических материалов скорость сушки почти до самого начала процесса ограничивается диффузией, следовательно, в практических условиях режим сушки должен быть таким, чтобы количество влаги, удаляемой с единицы поверхности изделий в единицу времени, соответствовало количеству влаги, подаваемой из внутренних слоев к наружным.

Страницы:


ООО "Гриднев" © 2001-2017
Адрес: Украина, г.Киев
ул. Электриков, 30

  E-mail: gridnev-okna@yandex.ru