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耐火材料

第二章耐火材料生产基本工艺原理

耐火材料的干燥

2.4.1 干燥过程

1.概述

许多成型后的砖坯含水量较高,强度较低,不便堆码和烧成,必须经干燥后排除其

中游离水分,强度得到提高,才可装车入窑。有些成型后含水量已很低的砖坯,虽可码放

适当高度,直接入窑,但入窑后也必须首先经过此干燥阶段。

砖坯的干燥是热湿传递过程,是利用热空气或热废气将热量传递给砖坯,砖坯受热

后温度升高,水分由砖坯内扩散逸出。由此可见热、湿传导方向是相反的。砖坯的干燥速

度由砖坯内传导和外传导相对速度较慢的一方控制。

干燥初期,内传导速度较快,干燥速度取决于外传导,取决于干燥介质所能带走的

水分量。干燥后期,内传导速度较慢,外传导速度较快,干燥速度取决于坯体内残余水分

向坯体表面扩散的速度。

2.干燥过程

干燥过程分为三个阶段。

前期阶段一般加热阶段时间很短,坯体温度上升到湿球温度。(即内部的水扩散到坯体表面)此阶段中水分和自坯体中排出水量变化不大。

第一阶段是干燥过程中最主要的阶段,此阶段排山大量水分,在整个阶段中,排出速度始终是恒定的,故称等速干燥阶段。在此阶段中,水分的蒸发仅发生在坯体表面上,干燥速度等于自由水面的蒸发速度,故凡足以影响表向-蒸发速度的因素都可以影响干燥速度。因此,在等速干燥阶段中,干燥速度与坯体的厚度(或粒度)及最初含水量无关,而与干燥介质(空气)的温度、湿度及运动速度有关。

第二阶段是降速干燥阶段,随着干燥时间的延长,或坯体含水量的减少,坯体表面的有效蒸发面积逐渐减少,干燥速度逐渐降低。此时,水分从表面蒸发的速度超过自坯体内部表面扩散的速度,因此干燥速度受空气的温度、湿度及运动速度的影响较小。水分向表面扩散的速度取决于含水量、坯体内部结构(毛细管状况)、水的黏度和物料性质等。通常非塑性和弱塑性料水分的内扩散作用较强。粗颗粒比细颗粒的强,水的温度越高,扩散也越容易。

第三阶段是干燥停止阶段,最后干燥速度逐渐接近零,最终坯体水分不再减少。当空气中干球温度小于100℃时,此时保留在坯体中的水分称为平衡水分。这部分水分被固体颗粒牢固地吸附着。平衡水分的多少,取决于物料的性质、颗粒大小和干燥的温度与相对湿度。

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