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坯体干燥过程中应该注意的问题以及解决方法

来源: 时间:2019-01-24 16:03:39 次数:

坯体干燥过程中最容易出现的问题,也是对生产过程影响最大的问题就是坯体不干或者坯体产生裂纹。只要解决了这两个问题,干燥过程的所有问题就迎刃而解了。在实际生产中,是通过对坯体干燥过程中的各种参数的控制来达到这一目的。 无论是自然干燥还是人工干燥,其目的就是为了排除坯体中的成型水分,使其能够达到烧成的要求。在排水时,一方面要将坯体中的水分排到坯体能够进行烧成的程度,另一方面要保证坯体不能产生干燥裂纹,排水结束时,如果坯体的残余含水率达到6%以下,就能满足烧成的要求了。
坯体干燥过程中最容易出现的问题,也是对生产过程影响最 大的问题就是坯体不干或者坯体产生裂纹。只要解决了这两个问题,干燥过程的所有问题就迎刃而解了。在实际生产中,是通过对坯体干燥过程中的各种参数的控制来达到这一目的。
无论是自然干燥还是人工干燥,其目的就是为了排除坯体中的成型水分,使其能够达到烧成的要求。在排水时,一方面要将坯体中的水分排到坯体能够进行烧成的程度,另一方面要保证坯体不能产生干燥裂纹,排水结束时,如果坯体的残余含水率达到6%以下,就能满足烧成的要求了。
干燥过程就是坯体与干燥介质在隧道干燥室中进行热交换和湿交换的过程,热介质将自身的热量传递给湿砖坯,同时,吸收由湿砖坯中扩散出来的水分,本身温度下降,湿度增加,由较高温度、低含湿量的气体变成温度较低、含湿量较大的低温高湿气体。坯体吸收由热介质传来的热量温度升高,而排出其中的水分,重量降低,从低温、高湿、较重的湿坯慢慢变成温度较高,含水率较低,重量较轻的高温低含水坯体。
在干燥的加热阶段,热介质传递给坯体的热量除用于蒸发坯体中的水分、,还有一定量的热量富余出来。由于砖坯温度较低,热介质温度较高,在温度梯度的作用下,富余出来的热量用来加热坯体,使坯体温度升高。在等速干燥阶段,热介质传给坯体的热量全部用来进行砖坯内水分的扩散和蒸发,无富余热量能够再用于其他用途。同时,由于砖坯温度与热介质温度相同,没有温度梯度存在,不可能使砖坯温度再升高。
在降速干燥阶段,由于坯体中的水分大部分已被排出,含水量较少,同时由于这时供热量的下降,干燥速度比等速阶段有明显下降。在干燥室中加热阶段和等速干燥阶段是干燥脱水最 快的阶段,也是干燥收缩最 大的阶段,最容易出现干燥废品率,提高干燥成品率非常关键,具体操作中应十分注意及时排出隧道干燥室进车端的潮气,防止坯体回潮,当坯体回潮后,再干燥时废品率会很高。严格控制干燥初期的干燥速度,送人干燥室的风量和温度必须准确检测,严格控制,一旦送人的热量和风量过大,就会使砖坯以较快速度脱水,收缩加大,造成大量裂纹产生。
在等速干燥过程中,虽然砖坯温度并不升高,但如果干燥速度太快,仍然使坯体有较大的体积收缩。如果收缩速度超过了坯体消除自身内应力的能力,坯体也容易产生裂纹,降低干燥成品率。所以,在干燥的这两个阶段,应严格地控制地进人干燥室的热介质的温度和送风量,送风温度和送风的划、要以理论计算的结果为依据。干燥室中临界点以后的干燥操作,尽量使用高温、大风量的方式进行,使干燥过程在高速情况下进行,这样不但可以提高干燥产量,还可以降低干燥废品率。
干燥过程的脱水速度,与坯体的含水率,热介质的温度、湿度、流速、干燥时间都有很大关系。热介质温度越高,脱水能力越强,越容易脱去坯体中的水分,对干燥越有利。介质的湿度越大,其中的含水率越高,越接近饱和,其对坯体的脱水能力越差,越不利于坯体干燥脱水。热介质流速越快,介质与坯体间的综合换热系数越大,换热量越大,坯体吸收的热量越多,单位时间蒸发的水分越多,越利于湿坯体中水分的排出。热介质流速越慢,单位时间内热介质与坯体接触的量愈少,介质与坯体间的综合换热系数愈小,脱水能力愈差,不利于坯体脱水和干燥过程的进行。干燥时间越长,脱水越多,坯体残余含水率越少,干燥时间越短,脱水越少,坯体残余含水率越多。
砖坯出现的裂纹,是由两方面引起的,其—是由于成型不良造成砖坯内部有裂纹产生,但这种裂纹在刚成型时,很难用肉眼看出,只有将其干燥完成后,才能反映出来。第二种就是砖坯成型很好,但干燥制度不合理,造成砖坯产生裂纹,是由干燥过程引起的。
那么,砖坯出现裂纹后,应该怎么办呢?
首先,应该从制砖所用的原料着手,因为不管是成型裂纹还是干燥裂纹,都与原料的性能密切相关。我们知道,原料的塑性、颗料级配,干燥敏感性系数,是原料最基本的物理性能。原料塑性高时,虽然有利于成型,但不利于干燥,原料干燥敏感性系数大时,砖坯干燥时就容易出现裂纹。原料塑性低时,虽然给成型带来一定困难,但非常有利于干燥过程的进行,砖坯干燥时一般不会出现裂纹。当原料颗粒级配不合理时,如果塑性较高虽然也能成型,但干燥易出现裂纹,甚至在成型时就有隐性裂纹。如果塑性较低,不但成型会出现裂纹,而且干燥也会出现裂纹,当原料级配合理时,颗粒之间能够达到最紧密堆积,可以生产密实的坯体,且干燥时不易出现裂纹。
针对由于原料的原因引起的成型隐性裂纹和干燥裂纹,就应该对原料进行改性处理。如果是原料塑性太高导致干燥裂纹时,应降低原料塑性,可在原料中渗入一定量的细砂。而由于原料颗粒级配不合理引起的成型隐性裂纹和干燥裂纹,就应该通过调整原料颗粒级配方的方法使其达到既容易成型又不会出现干燥裂纹的状态。如果原料中粗颗粒比例超过允许范围。则应该降低粗颗粒的含量,采用磨细的方法,或是加入一定量的其他种类的细料,使颗粒含量不足引起的级配不合理,则应该在原料中加入粗颗粒,加人的量根据调整所要求的结果确定。对于由原料塑性较低引起的成型裂纹,可以通过物理方法对原料进行处理,如采用风化或陈化的方法,通过风化作用,使水分借着毛细血管作用分布均匀,内部发生分解、崩裂、松散,改善了原料性能,提高了可塑性。通过陈化加水静置一段时间后,使生料自然熟悉化,原炒润湿松散,水分分布均匀,也提高了原料的可塑性。采用增加细粉料含量的方法同样可以提高原料塑性,细料多后,毛细孔变小,毛细管引力增大,比表面积增大,加水后吸附水膜的能力增加。与物理方法一样,可用化学方法提高原料可塑性,如在原料中掺人碱性有机物或无机物,提高原料可塑性,掺加有机物的种类为乳酸、腐殖酸、醋酸等。无机质有碳酸钠、水玻璃等。
其次,成型过程能否控制得当,也是砖坯产生裂纹很重要的环节,在成型过程中最易出现的隐性裂纹就是螺旋纹、S型裂纹,是由于成型水分没有处于原料成型含水率的最 佳点上,致使泥料分层流动。解决的办法就是在高塑性原料中加入一定量的瘠性原料,加大层与层之间的磨擦,减少层与层之间的相对运动速度。适当降低绞刀转速,保持绞刀叶片与真空挤出机的泥缸衬套之间的间隙在剐、距离,以减少裂纹的产生。
第三,砖坯的裂纹是由干燥过程引起的,与原料及成型没有关系,干燥过程使砖坯产生裂纹与干燥介质的温度、流速、干燥室送风位置、送风量大小、排潮位置、排潮量大小等有密切关系。对这几个参数进行调整后,就可以解决干燥裂纹的问题了。
干燥介质温度太高脱水能力很强,成型的湿坯遇到? 干介质后,表面马上脱去水分,产生收缩,砖坯内部产生应力,如果砖坯的内扩? 散和表面水分蒸发不能同步,就会使砖坯产生裂纹,应该对介质温度进行调整,使其脱水能力与砖坯内扩散同步。
干燥介质流速过大,致使干燥综合换热系数很大,脱水能力很强,这样虽然干燥速度加快,但是如果砖坯内部的湿热交换速度跟不上表面的速度,也容易使砖坯产生裂纹。实际操作时,就应该调整干燥室内部干燥介质的流速,使流速处于既能达到快速干燥又不至于使坯体产生裂纹的状态。
干燥送风位置决定了干燥速度的快慢及干燥是否会产干裂纹,我们知道,砖坯干燥时有一个临界点,在临界点以前,坯体容易随着脱水过程的进行容易产生裂纹,而在临界点以后,就是再快的脱水速度,砖坯也不会产生裂纹。所以,在向干燥室送风时,临界点以前,要小风量,缓慢送风;临界点以后,可采用大风量快速送风实际操作时,应分析产生裂纹的原因,涮整送风位置,以及相应位置风量的大小,这样不但提高了干燥速度,而且,防止干燥管程出现裂纹送风量大,干燥速度就快,送风量小,干燥速度就慢,这是我们都能观察到的干燥过程是不是风量越大越好呢?那不全是,送风太大时干燥过快,容易使坯体产生裂纹,达不到砖坯干燥的目的,实际生产过程中要根据砖坯需要的热量及热介质的温度,选择合理的送风量。
干燥室的排潮位置是关系到干燥室干燥时砖坯干燥质量很重要的放置。当干燥室的排潮位置设置合理时,不但能及时地排出干室中的潮气,而且不致使砖坯产生裂纹,如果干燥室的排潮位置不合理,则会使坯吸水回潮,产生裂纹,回潮后的砖坯,即使再干燥烧成后的质量也很差,所以实际操作时,不但要将干燥室的排潮位置设计合理,让它及时排出干燥室中的潮气,使坯体回潮,同时要配备足够的排风设备,要能够将干燥室中的潮气全部排出。排潮风量过小时,不能全部地排出潮气,也是砖坯回潮的原因之一。控制排潮位置及排潮风量,是实际生产中很重要的调整手段。
综合以上分析,在坯体干燥过程中,只要控制好成型含水率、干燥室干燥送风温度、送风湿度、送风风速、排潮温度、排风量划、干燥时间以及准确掌握干燥临界点位置等参数,就能使干燥过程顺利进行,降低干燥废品率,提高干燥成品率。


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