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制砖过程之砖坯的干燥

   日期:2016-01-15     浏览:94    
核心提示:砖坯干燥是其塑性成型的逆过程。成型时依靠吸附在泥料颗粒表面而成为不能任意流动的完整的水膜(吸附水)和水膜以外的自由水所形成的足够的粘结力而挤出成型。

砖坯干燥是其塑性成型的逆过程。成型时依靠吸附在泥料颗粒表面而成为不能任意流动的完整的水膜(吸附水)和水膜以外的自由水所形成的足够的粘结力而挤出成型。而在其后的干燥、焙烧过程中又必须首先把这些水份全部排出。因此,砖坯成型时用的水越多,干燥焙烧时需要排出的水量也越多。所以盲目增加成型水份尽管成型较为容易,但砖坯太软,以后的工序麻烦更多,全面考虑,得不偿失。

须知,砖坯在干燥和焙烧的过程中,把lkg的水变成lkg的水蒸汽,需要1300大卡的热量,而这1kg的水蒸气又需要约30m3的空气才能把它们带走。

如果砖坯的成型水份增加1%,对一块3kg重的普通实心砖坯来说,只多了0.03kg水,实在不多,问题是我们生产砖是以万、十万、百万、千万来计算的,这个1%也就变成庞然大物了。

还是拿l%的水份来说,一块砖坯0.03kg水,一万块砖坯就是300kg水,至少要有39万大卡的热量才能把它们全变成水蒸汽,这就需消耗56kg标准煤,同时这些水蒸汽还需约9000m3的空气才能把它们带走。就砖厂目前常用的离心风机来说,当全压为1000pa左右时,每排出1万m3空气需4~7KW·h的电能。则每生产一千万块砖坯,就这一个百分点的水份就要多用56吨标准煤和4000~7000度电,一两万块钱就没有了。如果增加的成型水份是2%,产量是5千万块呢,损失就更大了。

不仅如此,由于在干燥过程中,随着成型水份的排除,泥料颗料互相靠拢,坯体产生干燥缩,而且,砖坯在干燥过程中所排出的成型水份的体积基本上等于其收缩的体积。因此,砖坯的成型水份越高,其干燥时的收缩量也越大,产生干燥裂纹的威胁也越严重。所以,在同样干旱的条件下,水田的裂口要比早地大得多。

如上所说,砖坯在干燥时变成了蒸汽的水,要靠其周围的流动空气带走,实际上只有砖坯的表面才能和空气充分接触,也只有在其表层水份开始脱去后,砖坯内部的水份才可能通过毛细孔逐步渗透到表层接触空气蒸发脱去。所以,砖坯的干燥是由表及里循序渐进的。这就带来了一个问题,较为干燥的砖坯表层要产生收缩,而较为湿润的砖坯内部没有收缩,如果它们之间的尺寸差的百分比超过了泥料的弹性系数(1%~2%),必须将砖坯的表层拉裂,产生干燥裂纹。砖坯的成型水份越高,需要的干燥时间越长,这种威胁也越大。须知,干燥过程只能增加坯体的缺陷而不是减少。在生产中,干燥阶段所造成的损失数量往往比焙烧时更多。

大家知道:砖坯的成型水份越高,砖坯越软,在码坯和搬运过程中越容易损坏。实验表明:对于瘠性原料,成型水份减少2个百分点;肥性原料减少4~6个百分点,砖坯的强度都将增加一倍。

最后,在焙烧时把各种松散的矿物混合物通过高温使它们产生一系列的物理、化学反应转化为质地坚硬、性能稳定的制品——烧结砖。

在焙烧过程中,当温度达到了泥料的烧结温度时,一方面泥料颗粒膨胀、软化、互相咬住;另一方面,部份熔点较低的颗粒熔化流动渗人到其他尚未熔化的颗粒之间把它们粘住,冷凝后,形成坚硬的制品。

显然,挤出的砖坯越硬,密实度就越好,各种粉料就挤得越紧,在达到烧结温度时它们就越能紧密团结,冷凝后就更坚如磐石了。

看来,老祖宗说的“一硬遮百丑”确是至理名言。

影响干燥速度和干燥质量的原因很多,除干燥过程本身和成型水份以外,还包括泥料特性、颗粒级配、泥料处理及挤出成型中的失误都会留下隐患而造成干燥废品。

 
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