| Периоды сушки |
|
Процесс сушки в зависимости от изменений, протекающих в глине, делят на три периода. В первый период сушки усадка пропорциональна влагоотдаче, что выражается прямолинейным отрезком аб. Во второй период сушки, после того как частицы глины вошли в плотное соприкосновение, выделение водьг. не сопровождается усадкой, и на диаграмме определяется отрезком бв. Поэтому воду, выделяющуюся в первый период сушки, часто называют усадочной, а во второй период - водой пор. Если температура сушки ниже 100°, то не вся влага пор может выйти из глины и создается равновесное состояние между упругостью пара на поверхности глины и парциональной упругостью пара теплоносителя. Равновесная влажность различна у разных глин и масс, так как она определяется адсорбционной способностью и текстурой глины и вместе с тем зависит от окружающей среды. Очевидно, чем выше влажность воздуха теплоносителя, определяемая Ф, и чем ниже его температура, тем выше будет равновесная влажность глины. Эти кривые дают возможность определить количество остаточной влажности, до которой должны быть высушены изделия при тех или иных параметрах воздуха в цехе, где изделия будут находиться после сушки. Так, например, если в цехе температура воздуха 15°, а относительная влажность его 70%, то в этих условиях равновесная влажность высушенных изделий из латненскои глины будет равна 7,2%. Сушка изделий до более низкой остаточной влажности приведет к бесполезной затрате электроэнергии и тепла, так как влажность изделий в данных температурных условиях цеха быстро возрастет до равновесной. Поэтому очень важно после сушки крупных изделий до малой остаточной влажности с целью ускорения их обжига направлять их в печь сразу же из сушилки. Кривые равновесных влажностей - одна из весьма важных характеристик сушильных свойств глины. Чем пластичнее и дисперснее глина, тем выше её гигроскопичность и тем больше ее равновесная влажность при прочих равных условиях. В зависимости от размеров пор изменяется возможность перемещения капиллярной влаги—явление, общее для тонкодисперсных тел, цементных растворов и бетонов (В. А. Тихонов). Принято выражать линейную усадку в процентах по отношению к размеру изделия при рабочем влагосодержании массы. Но если мы меняем рабочее влагосодержание (что может иметь место, например, если одну и ту же массу мы формуем пластическим способом и ее же прессуем), то усадки будут несопоставимы, поскольку исходное влагосодержание - разное. То же будет иметь место, если мы примем значение усадки, отнесенной не к начальному размеру сырого образца, а к конечному размеру высушенного образца - 1К. Трещины могут появляться не только в процессе сушки, но и в самом начале ее, даже при сохранении высокой относительной влажности теплоносителя. Происходит это вследствие значительного ослабления связи между глинистыми частицами, что обусловлено, с одной стороны, тепловым движением молекул воды, сильным понижением ее вязкости, а с другой,— тепловым ее расширением, способствующим сдвигу глинистых частиц одна относительно другой. Изменение режима сушки сказывается на величине усадки, которая больше при медленном высыхании. А. Д. Цепин показал, что с увеличением скорости сушки воздушная усадка, объемный вес глины и прочность изделия уменьшаются. Предлагают сушить изделия при больших скоростях теплоносителя, но при температурах не выше 30°, что обеспечивает после обжига получение более плотного и морозостойкого изделия. Введение в глину электролитов с двухвалентным катионом уменьшает усадку при сушке. Как видим, усадка при сушке подвержена ряду влияний. Если мы часто не обращаем внимания на такие случайности в производстве, как наддавы и вмятины при формовании изделия, или не учитываем изменения режима сушки в сторону его ускорения (что сказывается на уменьшении плотности сырца), то делаем это, вероятно, потому, что в производстве строительной керамики подобные влияния сказываются меньше, чем в производстве тонкой и специальной керамики, где отклонение в долях процента по размеру или по пористости переводит изделия в брак. Второй период сушки глин очень короток и характеризуется замедлением усадки при продолжающейся интенсивной влагоотдаче. На кривой усадок этот период может быть намечен как участок перехода линии выделения усадочной воды в линию выделения воды пор. В этот период частицы глины приходят в соприкосновение, система капилляров, образованных этими частицами, стабилизируется, вода размещена внутри капилляров. Главным образом к этому периоду следует отнести сокращение объемов набухших, обводненных частиц таких минералов, как монтмориллонит, галлуазит. Окончание сокращения этих объемов, как и выделение воды из сольватных оболочек, окружающих прочие частицы глинообразующих минералов, продолжается в третьем периоде (при выделении воды пор). Количество воды пор (порная вода), выделившейся в этот период, определяется текстурой сырца, но в общем случае для глин и каолинов оно довольно разнится. |


