干燥是制約燒結(jié)磚產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素

在燒結(jié)磚的生產(chǎn)實踐中，干燥環(huán)節(jié)是實現(xiàn)企業(yè)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。沒有干燥坯體的產(chǎn)量和質(zhì)量，就沒有企業(yè)的效益。干燥前端的混合料制備與成型環(huán)節(jié)，以及干燥后端的燒成環(huán)節(jié)，固然對提高企業(yè)的效益有較大的影響，然而現(xiàn)今的干燥環(huán)節(jié)則成為了目前最重要的工序。無論是自然干燥輪窯燒成的小型企業(yè)，還是采用二次碼燒的隧道窯生產(chǎn)線或是現(xiàn)代化的大型一次碼燒隧道窯生產(chǎn)線，濕坯的干燥過程，仍然是制約燒結(jié)磚產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素，對企業(yè)效益的高低起著決定作用。因此燒結(jié)磚企業(yè)提高產(chǎn)量的重點環(huán)節(jié)應(yīng)該落實到干燥環(huán)節(jié)，而不是焙燒環(huán)節(jié)。

（1）水分來源及存在形式

坯體除去水分的過程叫做干燥。坯體中的水主要由三部分組成，自由水、吸附水和化學(xué)結(jié)合水。自由水也叫機械水或游離水：分布在顆粒之間和毛細管中，結(jié)合松弛，較易排除。自由水在干燥階段排出，體積要收縮。吸附水：附著于顆粒表面，其數(shù)量與環(huán)境溫度和濕度相關(guān)，并有一定平衡關(guān)系，即隨周圍介質(zhì)條件可逆性地變化，體積不變。化學(xué)結(jié)合水：包含在礦物的分子結(jié)構(gòu)中，結(jié)合牢固，排除時需要較大能量。化學(xué)結(jié)合水含量較少，一般需要在焙燒窯的預(yù)熱段排出溫度430℃~750℃。在干燥條件固定的前提下，可以把坯體中的水分為自由水分和平衡水分，在干燥階段就要最大限度除去自由水分。從工藝角度講，磚坯中的水分來自于原料自身含水，一攪、二攪和擠出機的加水。不同成型工藝生產(chǎn)的磚坯含水率差別較大。實踐中人們往往過分追求產(chǎn)量，降低了磚坯擠出壓力，導(dǎo)致強度下降，磚坯含水率提高。還有的盲目碼高，嚴(yán)重超出底層磚坯的承受能力，燒出的產(chǎn)品成品率很低。在允許的前提下應(yīng)該尋求低含水率的成型工藝，能夠保證磚坯碼上窯車后不變形、不開裂，底層磚坯能夠承受住上層坯體的壓力。

（2） 坯體干燥機理在干燥室內(nèi)，干燥介質(zhì)（余熱和熱煙氣）通過熱交換將熱量傳給坯體表面，坯體表面受熱后，又以傳導(dǎo)的方式將熱傳遞給坯體內(nèi)部，這是傳熱過程。坯體表面受熱后，表面水分汽化蒸發(fā)，而坯體內(nèi)部水分則因物料水分差而移向表面，再由表面蒸發(fā)，直到坯體得以干燥，這是傳質(zhì)過程。由此可見，整個干燥過程既是傳熱過程，又是傳質(zhì)過程。傳質(zhì)過程又可分為兩個過程，表面水分汽化蒸發(fā)到空氣的過程稱之為外擴散，內(nèi)部水分移向表面的過程稱之為內(nèi)擴散。在整個干燥過程中，傳熱過程、外擴散過程和內(nèi)擴散過程是相互聯(lián)系并同時進行的。

在干燥介質(zhì)穩(wěn)定的情況下，坯體不發(fā)生化學(xué)變化時，坯體干燥可分為四個階段：

①升速階段干燥室內(nèi)不停地有新車進入，在這里階段，坯體表面被加熱到等于干燥介質(zhì)濕球溫度的溫度，水分蒸發(fā)速度很快增大。這一階段時間短，排除水量不大 。干燥介質(zhì)溫度最低、濕度最大。

②等速干燥階段坯體表面蒸發(fā)的水分由內(nèi)部向坯體表面源源不斷補充，坯體表面總是保持濕潤。這一階段干燥速度不變，坯體表面溫度保持不變，水分自由蒸發(fā)。干燥介質(zhì)濕度逐漸增大。

③降速干燥階段表面停止收縮，繼續(xù)干燥僅增加坯體內(nèi)部孔隙。干燥速度下降，熱能消耗下降，坯體表面溫度提高。

④平衡階段坯體表面水分達到平衡水分時，干燥速度為0 。干燥最終水分取決與干燥介質(zhì)的溫度和濕度。干燥各階段并不是固定不變的，隨著干燥介質(zhì)溫度、濕度的變化也會有所調(diào)整，實踐中要根據(jù)具體情況摸索出適合原料特點的干燥曲線。通過研究干燥機理及干燥速率可知，影響干燥速率的因素實質(zhì)上就是影響傳熱速率和擴散速率的因素，其中，影響傳熱速率的因素為干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速，總體而言是單位時間送入干燥室內(nèi)多少熱量。在實踐中經(jīng)常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，有的生產(chǎn)線送進干燥室的熱風(fēng)溫度較高，但是干燥速度就是很慢，干燥效果很差，這是因為風(fēng)機抽取的風(fēng)量偏少了，干燥室里并沒有獲得足夠的熱量。有的生產(chǎn)線送風(fēng)溫度較低，但干燥效果卻很好，這是因為風(fēng)量較大，干燥室已獲得足夠的熱量。

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