磚瓦百科

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(shí)踐中，干燥環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。沒(méi)有干燥坯體的產(chǎn)量和質(zhì)量，就沒(méi)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(duì)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(wú)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(guò)程，仍然是制約燒結(jié)磚產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素，對(duì)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(diǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)該落實(shí)到干燥環(huán)節(jié)，而不是焙燒環(huán)節(jié)。(1）水分來(lái)源及存在形式坯體除去水分的過(guò)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(jī)械水或游離水：分布在顆粒之間和毛細(xì)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?chē)橘|(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(shí)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(lái)自于原料自身含水，一攪、二攪和擠出機(jī)的加水。不同成型工藝生產(chǎn)的磚坯含水率差別較大。實(shí)踐中人們往往過(guò)分追求產(chǎn)量，降低了磚坯擠出壓力，導(dǎo)致強(qiáng)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(chē)后不變形、不開(kāi)裂，底層磚坯能夠承受住上層坯體的壓力。（2）坯體干燥機(jī)理在干燥室內(nèi)，干燥介質(zhì)（余熱和熱煙氣）通過(guò)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(guò)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(guò)程。由此可見(jiàn)，整個(gè)干燥過(guò)程既是傳熱過(guò)程，又是傳質(zhì)過(guò)程。傳質(zhì)過(guò)程又可分為兩個(gè)過(guò)程，表面水分汽化蒸發(fā)到空氣的過(guò)程稱(chēng)之為外擴(kuò)散，內(nèi)部水分移向表面的過(guò)程稱(chēng)之為內(nèi)擴(kuò)散。在整個(gè)干燥過(guò)程中，傳熱過(guò)程、外擴(kuò)散過(guò)程和內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程是相互聯(lián)系并同時(shí)進(jìn)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(shí)，坯體干燥可分為四個(gè)階段：①升速階段干燥室內(nèi)不停地有新車(chē)進(jìn)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(shí)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(bǔ)充，坯體表面總是保持濕潤(rùn)。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(dá)到平衡水分時(shí)，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(huì)有所調(diào)整，實(shí)踐中要根據(jù)具體情況摸索出適合原料特點(diǎn)的干燥曲線。通過(guò)研究干燥機(jī)理及干燥速率可知，影響干燥速率的因素實(shí)質(zhì)上就是影響傳熱速率和擴(kuò)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(shí)間送入干燥室內(nèi)多少熱量。在實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，有的生產(chǎn)線送進(jìn)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?yàn)轱L(fēng)機(jī)抽取的風(fēng)量偏少了，干燥室里并沒(méi)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?yàn)轱L(fēng)量較大，干燥室已獲得足夠的熱量。

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