Сушка в камерных и туннельных сушилках

Сушка в камерных и туннельных сушилках

Камерные сушилки относятся к сушилкам периодического действия Цикл сушки в них состоит из загрузки сырца, собственно сушки и разгрузки. В период загрузки и разгрузки сырца камеры не работают.

Конструкция камерных сушилок

На кирпичных заводах наиболее распространены камерные сушилки Росстромпроекта (рис. 79). Длина каждой камеры этой сушилки — 10—14 м, ширина 1,3—1,5 м, высота 3,0 м.

Камера снабжена тремя каналами, расположенными ниже уровня пода. Боковые приточные каналы 2 служат для подвода горячего воздуха, средний 3 — вытяжной — для отвода отработанного воздуха.

За счет перекрытия каналов решетчатыми плитами, теплоноситель распределяется по длине камеры.

Горячий теплоноситель, выходящий через отверстия в чугунных плитах боковых каналов, поднимается вверх и, насыщаясь парами воды из высушиваемого изделия, опускается и выходит через дощатое, дырчатое или щелевидное перекрытие в средний канал 3.

За пределами камеры оба приточных канала 1 (рис. 80) объединены в один, соединенный клапаном с центральным приточным каналом.

Вытяжной внутрикамерный канал 2 также соединен клапаном с главным отсасывающим каналом.

Клапаны предназначены для регулирования работы камер. Их делают обычно тарельчатыми в виде чугунного цилиндрического стакана, заделываемого в кладку и крышки.

В несущих продольных стенах камер сделаны выступы для укладки рамок с высушиваемыми изделиями. Толщину стен между камерами делают в 1 или 1,5 кирпича. Стенки, разделяющие каналы внутри камеры, служат основанием для рельсовых путей с колеей шириной 600 мм; по путям перемещаются вагонетки с сырцом при загрузке и разгрузке камер. Перекрытие камер, опирающееся на продольные стены, выполнено в виде сводов из кирпича или железобетонных плит.

Каждая камера сушилки с одного или обоих торцов снабжена плотно закрывающимися двустворчатыми дверями с металлическим каркасом.

Теплоноситель движется от источников тепла до камеры, в самой камере и удаляется в атмосферу принудительно с помощью приточных 4 и вытяжных 2 вентиляторов (рис. 81).

Камеры сушилок объединены в блоки, состоящие из 24—30 камер. Эти камеры имеют общие каналы для подвода и отвода теплоносителя. Каждая камера работает циклично и независимо от других.

Особенности сушки в камерных сушилках

Камерные сушилки характеризуются переменным режимом сушки. По мере высушивания кирпича при одном и том же объеме поступающего теплоносителя расход тепла на испарение влаги снижается, температура теплоносителя в камере постепенно повышается, а его относительная влажность понижается.

Внутри камеры движение теплоносителя происходит за счет того, что горячий теплоноситель, как более легкий, устремляется из приточных боковых каналов вверх, охлаждается и одновременно насыщается влагой. Вытесняемый новыми порциями горячего теплоносителя охлажденный теплоноситель, как более тяжелый, опускается вниз к среднему вытяжному каналу. Движение горячего теплоносителя вверх происходит преимущественно вдоль продольных и торцовых стен камеры. По мере остывания газов их движение снизу вверх замедляется.

Часть восходящего потока, перемещающегося ближе к оси камеры, встречает на своем пути среду с более высокой относительной влажностью, быстрее насыщается влагой, охлаждается и, не достигнув подсводового пространства, захватывается нисходящими потоками воздуха. Смешивание восходящих и нисходящих воздуш ных струй вызывает многократную циркуляцию теплоносителя, чему способствуют также струи горячего воздуха, поступающие из узких щелей подводящих каналов и подхватывающие потоки снижающегося отработанного воздуха. В середине сечения камеры тяжелые влажные частицы воздуха не попадают в обратные потоки и уходят через щели перекрытия среднего канала и по нему в общий отводящий канал.

Вдоль стен камеры струи горячего воздуха, имеющие самую высокую температуру и самую низкую влажность, поднимаются вверх у стен и достигают подсводового пространства. Затем несколько охлажденный и насыщенный влагой горячий воздух захватывается нисходящим потоком. Таким образом, кирпич, находящийся ближе к стенкам камеры и под сводом, подвергаясь воздействию горячих газов с наименьшим насыщением влагой, высыхает значительно быстрее, чем кирпич, находящийся в среднем сечении камеры.

Различная температура и насыщенность среды по поперечному сечению камеры вызывают значительную неравномерность сушки кирпича-сырца. По длине камеры кирпич-сырец также высыхает неравномерно, что происходит либо из-за неправильного распределения отверстий в перекрытиях подводящих каналов, либо их засорения, либо небольшой скорости теплоносителя.

Параметры режима сушки в камерах бывают разными и колеблются в следующих пределах: срок сушки — от 40 до 80 ч и более, температура подаваемого теплоносителя— от 100 до 140° С, температура отработанных газов — 40—50° С. Часовой расход теплоносителя зависит от размера камеры и срока сушки и составляет 1000—4000 ж 3 .

Температуру в камерах регулируют постепенным открыванием клапанов в подводящем канале. В начальный период сушки — самый опасный в отношении появления трещин — в камеру подается незначительное количество теплоносителя. По мере высыхания кирпича-сырца температуру в камере повышают, открывая шиберы.

Главный недостаток камерных сушилок состоит в неравномерной сушке кирпича-сырца как по длине, так и по сечению камер. Это удлиняет сроки сушки, повышает удельный расход тепла и потери от брака.

Одним из основных требований, предъявляемых к сушилкам, является равномерность сушки изделий по всему объему сушильного пространства. Она определяется коэффициентом неравномерности сушки Кп, т. е. отношением конечных влажностей высушенных изделий, расположенных в различных местах сушилки или вагонетки.

определяется как отношение наибольшей влажности изделий и наименьшей влажности изделия

Значения коэффициента неравномерности сушки К н в камерных сушилках достигает 3 и более.

СУШИЛКА С КИПЯЩИМ (ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ) СЛОЕМ

Сушилка с кипящим слоем (рис. 22) представляет собой аппарат непрерывного действия. Он состоит из сушильной камеры 3 со шнековыми питателями 2 и 6 для загрузки и выгрузки материала, опорной решетки 7 и штуцеров для подвода и отвода газа.

Сушильный агент (газ) подается под опорную решетку со скоростью больше критической, при которой слой твердых частиц переходит во взвешенное состояние, но меньше скорости уноса, при которой взвешенный слой разрушается, и частицы уносятся из аппарата. Влажный материал из загрузочного бункера питателем непрерывно подается в сушильную камеру в слой кипящего материала, или псевдоожиженный слой. В нем происходит интенсивное перемешивание частиц и их сушка. Разгрузка высушенного материала производится через разгрузочное отверстие с помощью питателя. Отработанный запыленный газ направляется на очистку.

Изготовление сушилки с расширяющимся кверху сечением корпуса позволяет достигать более четкой циркуляции твердых частиц, улучшать распределение частиц по крупности, уменьшать унос пыли.

Сушилки кипящего слоя применяют для сушки минеральных и органических солей, комкующихся материалов (сульфат аммония, поливинилхлорид, полиэтилен), пастообразных материалов (пигментов, анилиновых красителей), растворов, суспензий. Такие сушилки эффективны при работе с однородным по крупности материалом.

Возможное смешивание поступающего материала с выходящим, проскок недосушенного материала в готовый продукт могут быть исключены при использовании многокамерных сушилок с кипящим слоем.

МНОГОКАМЕРНАЯ СУШИЛКА СО СТУПЕНЧАТЫМ
ПРОТИВОТОЧНЫМ ДВИЖЕНИЕМ МАТЕРИАЛА И ГАЗА

Принцип работы

Такая многокамерная сушилка (рис. 23) состоит из двух или более камер 1, через которые последовательно движется высушиваемый материал. Переток материала из камеры в камеру, с решетки на решетку осуществляется с помощью переточных труб 2. Сушилка имеет загрузочное 3 и разгрузочное 4 устройства, а также подвод и отвод теплоносителя.

Горячий газ подается снизу под опорные решетки. Влажный материал поступает в аппарат сверху через загрузочное устройство. Находясь в псевдоожиженном состоянии, материал постепенно высушивается. Переход материала из камеры в камеру осуществляется посредством переточных труб. Однако в них псевдоожижение материала прекращается, что затрудняет его перемещение по высоте аппарата. Такой недостаток может быть устранен при снабжении перетоков индивидуальной аэрацией. В нижней части аппарата организованы процессы охлаждения и выгрузки готового продукта, охлажденного холодным воздухом.

Перспективно применение «провальных решеток», т.е. решеток с отверстиями без специальных переточных устройств. Они обеспечивают самоустанавливающееся чередование «продува» газа и просыпания материала через каждое отверстие.

Многокамерные сушилки целесообразнее применять при глубоком высушивании материалов, содержащих внутреннюю влагу, но не чувствительных к нагреву.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Пневматическая сушилка, или труба–сушилка, (рис. 24) представляет собой вертикальную трубу 3 постоянного сечения длиной 10 – 20м. На одном конце трубы размещается загрузочный бункер 1 с питателем 2. На другом конце организован выход газа с взвешенными в нем частицами высушенного материала с последующим улавливанием сухого материала.

Влажный материал шнековым питателем подается в трубу–сушилку, где он увлекается потоком горячего газа, который нагнетается вентилятором. При движении вдоль сушилки материал высушивается. Газ с высушенным материалом поступает в циклон для улавливания готового продукта. Скорость газа в трубе должна быть больше скорости витания (скорости осаждения) частиц. Она выбирается в зависимости от размера и плотности частиц 10–35 м/с, поэтому пребывание материала в сушилке кратковременно.

В трубе–сушилке газ и материал движутся в одном направлении, поэтому такая сушилка особенно эффективна для удаления поверхностной влаги (первый период сушки). В ней допустимы повышенные температуры теплоносителя даже для термочувствительных материалов.

АЭРОФОНТАННАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Аэрофонтанная сушилка (рис. 25) является разновидностью пневматических сушилок и представляет собой камеру 3 конической формы, содержащей загрузочный бункер 1 с питателем 2.

Влажный материал поступает из загрузочного бункера при помощи питателя в нижнюю часть сушильной камеры и переносится горячим газом непосредственно в зону сушки. Следствием конусности является интенсивная циркуляция материала в камере. Материал поднимается, витает, фонтанирует в центральной части камеры сушилки и опускается по периферии аппарата. Если все частицы высушиваемого материала близки по размеру и плотности, то высушенные частицы, как более легкие, непрерывно уносятся газом из сушилки и улавливаются, например, в циклоне.

Время контакта материала с газом в аэрофонтанных сушилках невелико, поэтому их применяют для сушки нетермостойких веществ высокотемпературными топочными газами.

ЛЕНТОЧНАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Ленточная сушилка (рис. 26) представляет собой камеру 2, в которой установлены один над другим ленточные транспортеры 1, сушилка снабжена вентилятором 3 и калорифером 4, а также загрузочным и разгрузочным устройствами.

Сушильный агент (газ) нагнетается вентилятором в калорифер, где нагревается до необходимой температуры и подается в сушильную камеру. Влажный материал поступает через загрузочное устройство на верхний транспортер. Лента перемещает материал на другой конец, где он ссыпается на нижележащую ленту. Горячий газ омывает, пронизывает высушиваемый материал. При пересыпании материала с ленты на ленту увеличивается поверхность его соприкосновения с сушильным агентом, что способствует возрастанию скорости сушки. Насыщенный паром газ удаляется из сушилки через газоход. Высушенный продукт выводится из аппарата через разгрузочное устройство.

В многоленточных сушилках газовый поток используется многократно. Возможна установка промежуточных калориферов для нагрева газа по ходу его движения через сушилку. В таких аппаратах легко осуществляются прямоточное, противоточное и перекрестное движения газа и материала.

Ленточные сушилки применяются для сушки сыпучих, волокнистых, хрупких материалов не склонных к пылеобразованию, а также готовых изделий и полуфабрикатов. При сушке волокнистых материалов транспортерные ленты изготовляются из металлических сеток для интенсификации процесса сушки.

ПЕТЛЕВАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Петлевая сушилка (рис. 27) состоит из загрузочного устройства 1, двух обогреваемых вальцов 2, бесконечной сетчатой ленты 3, цепного транспортера 4, вентилятора 5, ударного механизма 6, разгрузочного устройства 7.

Питатель подает влажный пастообразный материал на бесконечную гибкую сетчатую ленту, которая проходит между двумя обогреваемыми паром вальцами, вдавливающими пасту внутрь ячеек ленты. Толщина звеньев ленты составляет 5–20 мм. Лента с впрессованным в нее материалом поступает в сушильную камеру, где образует петли. Это достигается с помощью шарнирно соединенных звеньев ленты и расположенных на ней через определенные промежутки поперечных планок, опирающихся на цепной транспортер. Сушка производится газом, который нагнетается вентиляторами, циркулируя и омывая материал с обеих сторон сетки. Отработанный газ удаляется через отверстие в верхней части аппарата. При помощи направляющего ролика лента отводится к автоматическому ударному механизму, посредством которого высушенный продукт сбрасывается в бункер, снабженный разгрузочным питателем.

Петлевые сушилки применяются только для сушки пастообразных материалов.

РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Распылительная сушилка (рис. 28) состоит из рабочей камеры 1, пылеулавливающего устройства 2, распылительного устройства 3, вентилятора 4, скребков 5.

Нагретый воздух поступает в верхнюю часть сушильной камеры. Здесь он встречается с каплями или частицами распыляемого материала. Благодаря развитой поверхности соприкосновения материала с газом, сушка протекает очень быстро (на лету). На дно сушилки падает полностью высушенный материал равномерного дисперсного состава, сыпучий и мелкодисперсный. Готовый продукт скребками перемещается к разгрузочному устройству. Воздух, насыщенный парами, отсасывается вентилятором из нижней части аппарата через пылеулавливающее устройство (например, рукавный фильтр) и выводится наружу.

Распылительные сушилки применяют для сушки жидких, текучих и пастообразных материалов.

КАМЕРНАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Камерная сушилка (рис. 29) представляет собой аппарат периодического действия. Она состоит из сушильной камеры 2, в которой расположены вагонетки 1. В сушилке имеются вентилятор 3, калорифер 4, патрубки для подвода и отвода сушильного агента.

В сушильную камеру материал помещается вручную или завозится на вагонетках. Камера плотно закрывается. Воздух поступает через входной газовый патрубок в калорифер, где нагревается до нужной температуры и вентилятором нагнетается в сушильную камеру. Отработанный воздух отводится через выходной газовый патрубок. После окончания сушки материал вручную выгружается, укладывается новая партия, процесс повторяется.

В сушильной камере устанавливаются дополнительно калориферы и вентиляторы для промежуточного нагрева и нагнетания сушильного агента.

Камерные сушилки применяется для материалов, не терпящих перемещения. Это штучные формовые материалы – кирпичи, кожа, изделия из дерева, пищевые продукты и др. Крупные штучные материалы при сушке склонны к растрескиванию, в этом случае сушку следует вести медленно и равномерно, чтобы периферийная часть материала не слишком отличалась по влажности от внутренней (внутренняя диффузия должна поспевать за испарением).

ТУННЕЛЬНАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Туннельная сушилка (рис. 30) представляет собой длинный до 60 метров и более коридор–туннель, в котором вагонетки 1 с высушиваемым материалом перемещаются по рельсам. Туннель обогревается калориферами 2 и снабжен вентиляторами 3.

Штучный материал (кирпичи, бруски дерева и др.) располагают на полках вагонеток так, чтобы между материалом оставались каналы для прохода газа. Вагонетки передвигаются вдоль туннеля следующим способом: при заталкивании одной вагонетки с влажным материалом весь ряд стоящих вплотную друг к другу вагонеток передвигается к выходу, последняя вагонетка выталкивается из туннеля с готовым высушенным материалом. Передвижение вагонеток осуществляется лебедкой или специальными толкачами. Горячий газ вводится в сушилку с одного конца, выводится с другого. Длинный путь, проходимый газом в туннельных сушилках, делает необходимой установку калориферов для восстановления температуры охлаждающегося газа. Установка калориферов обеспечивает и интенсивную циркуляцию газа, которая усиливается с помощью вентиляторов.

Туннельная сушилка, как и камерная, применяется для сушки штучных формовых материалов, не терпящих перемешивания – изделия из дерева, кожи, хрупких материалов.

ВАКУУМ–СУШИЛЬНЫЙ ШКАФ

Принцип работы

Вакуум–сушильный шкаф (рис. 31) представляет собой герметически закрывающуюся камеру 1 цилиндрической или прямоугольной формы. В камере расположены друг над другом обогреваемые плиты (полки) 3, на которых размещаются противни 2 с высушиваемым материалом.

Высушиваемый материал укладывается на противни, которые помещают на плиты, обогреваемые изнутри паром, горячей водой или электричеством. Во время работы камера герметично закрыта и соединена с установкой для создания вакуума (например, с вакуум–насосом). Если при сушке выделяются ценные или токсичные пары органических веществ, то для их улавливания используют поверхностные конденсаторы. Загрузка и выгрузка аппарата производится вручную и периодически.

Вакуум–сушильные шкафы применяют для сушки зернистых, пастообразных, взрывоопасных, токсичных материалов, а также материалов, склонных к пылеобразованию.

ДВУХВАЛЬЦОВАЯ СУШИЛКА

Принцип работы

Двухвальцовая сушилка (рис. 32) состоит из загрузочного 1 и вытяжного 2 устройств, двух полых барабанов – вальцов 5, ножей–скребков 3 и шнека 4.

Греющий пар подается внутрь каждого из вращающихся навстречу друг другу барабанов–вальцов. Конденсат отводится через специальную трубку. Обогрев вальцов также можно осуществлять горячей водой или высококипящими органическими теплоносителями. Материал поступает сверху через загрузочную воронку. При вращении вальцов к ним прилипает тонкий слой материала, который высыхает за время одного оборота. Сухой материал снимается неподвижными ножами–скребками и удаляется шнеком или другим транспортным устройством из аппарата. Для отвода пара, образующегося при сушке, служит вытяжное устройство. Данная сушилка работает при атмосферном давлении.

Вальцовые сушилки применяется для сушки пастообразных и налипающих материалов.

ВАЛЬЦОВАЯ ВАКУУМ–СУШИЛКА

Принцип работы

Вальцовая вакуум–сушилка (рис. 33) состоит из кожуха, в котором расположены вальцы 1, скребки 2, загрузочный штуцер 3, вытяжное устройство 4, шлюзовой затвор, представляющий собой камеру – шлюз 6 с колоколами 5 и7.

Влажный материал подается через загрузочный патрубок и попадает на обогреваемые изнутри вращающиеся вальцы. Материал прилипает к ним тонким слоем, высушивается, после чего срезается скребками. Образующийся пар отсасывается через вытяжное устройство.

Аппарат работает под вакуумом, поэтому загрузочное и разгрузочное устройства должны иметь герметичные затворы. На рис. 33 представлен шлюзовой затвор, который работает в следующей последовательности: при закрытом колоколе 7 открывается колокол 5, материал ссыпается в камеру – шлюз, колокол 5 закрывается и открывается колокол 7. Количество таких камер – шлюзов может быть увеличено до 3 – 5 штук для лучшей герметичности аппарата.

Вальцовые вакуум–сушилки применяются для сушки в тонком слое (пленке) материалов, не выдерживающих длительного воздействия высоких температур (например, для сушки красителей).

СУШКА

Сушка представляет собой процесс удаления влаги из твердых пористых материалов путем испарения при температуре обычно ниже точки кипения.

Необходимость сушки очевидна для изделий пластич­ного формования вследствие незначительной механи­ческой прочности сырца, не превышающей 50 кПа.

В процессе сушки влажность снижается, а механи­ческая прочность повышается до 200—500 кПа, что обеспечивает сохранность сырца при дальнейшем его транспортировании в печи для обжига.

Шамотные, многошамотные и магнезиальные сырцы, приготовленные способом полусухого прессования, об­ладают достаточной механической прочностью, равной 1500—5000 кПа, и их можно сразу после прессования сажать на печные вагонетки.

Сырец из тощих масс, например дииасовых, при усло­вии применения мощных прессов получается достаточно прочным и также может быть посажен на печные ваго­нетки и направлен в туннельные печи.

В технологии производства огнеупоров применяют сушку сырца как в специальных сушилах, где изделия сушат на полочных вагонетках, так и непосредственно в туннельных печах на печных вагонетках. В последнем случае первая зона печи выполняет роль сушила.

При сушке протекают сложные физические, а в не — которах огнеупорах и химические изменения, связан­ные с процессами удаления воды (влагообмен) и нагре­вания (теплообмен).

При постоянной температу­ре, если в материале не происхо­дят химические процессы, изме­нение влажности W (%) и коли­чество удаленной влаги Ag мож­но иллюстрировать графиком, изображенным на рис. IV. 18. Из графика следует, что после про­грева сырца процесс сушки со­стоит из трех характерных перио­дов.

Первый период является главным, так как при этом из влажного материала удаляется большая часть воды путем ис­парения ее с поверхности. Скорость испарения в течение всего периода остается постоянной (период постоянной скорости сушки).

Во второй период скорость сушки уменьшается. Более крупные капилляры, выходящие на поверхность сырца, уже не подают воду на поверхность, в результа­те чего на ней образуются «сухие» пятна, которые, постепенно увеличиваясь, к концу данного периода за­нимают всю поверхность.

По мнению Лыкова, поверхность испарения переме^ щается внутрь материала, и испарение происходит уже не с наружной поверхности изделия, а с некоторой по­верхности внутри сырца. Температура поверхности мате­риала по мере высыхания в этот период поднимается до температуры сухого термометра.

Рис. IV.18. Изменение влаж­ности W (%) материала и количества удаленной воды Ag при постоянной темпера­туре

Наконец, в третьем периоде сушки температура ма­териала остается постоянной и примерно равной темпе­ратуре теплоносителя; удаления воды из изделий почти не происходит. Влагу, оставшуюся в изделиях, называ­ют равновесной,

При переменной температуре сушильного агента об­щая картина изменения влажности и температуры мате­риала остается примерно такой же, однако резких гра­ниц между периодами в этом случае нет.

Рассмотренные периоды характерны для сушки из­делий с высокой начальной влажностью. При сушке изделий с низкой начальной влажностью (менее 5— 10%) первый период сушки может отсутствовать.

Движение воды из центральных участков изделий к поверхности под влиянием градиента влажности на­зывается влагопроводностью. Она зависит от состава и структуры материала, а также от вязкости и поверх­ностного натяжения воды.

Непластичные или малопластичные материалы (ди­нас, магнезит и др.) проводят влагу лучше, чем пластич­ные (глина и др.). Крупнозернистые материалы более влагопроводны, чем тонкозернистые.

Присутствие в массе лиофильных коллоидов (напри­мер, некоторых клеящих добавок) задерживает продви: жение влаги. Скорость движения влаги по капиллярным каналам сырца тем больше, чем меньше ее вязкость и больше поверхностное натяжение. С повышением темпе­ратуры вязкость воды и ее поверхностное натяжение уменьшаются. Однако вязкость снижается сильнее, чем поверхностное натяжение. Так, при изменении темпера­туры от 0 до 100° С вязкость воды уменьшается пример­но на 85%, а поверхностное натяжение на 20%, поэтому с повышением температуры влагопроводность повыша­ется.

При внешнем обогреве изделий во время сушки тем­пература на поверхности выше, чем в центре. Жидкость в капиллярах всегда движется в направлении от участка с большей температурой к участку с меньшей темпера­турой, т. е. в случае сушки изделий, имеющих разную температуру на поверхности и в центре, вода в капил­лярных каналах будет двигаться от поверхности к цент­ру. Это явление называют термовлагопроводностью.

При внешнем обогреве влагопроводность и термо — влагопроводность имеют противоположные направле­ния, и действительное движение воды определяется алгебраической суммой этих потоков. Отсюда следует, что процесс сушки при внешнем обогреве необходимо вести при таких условиях, когда термовлагопроводность незначительна.

Термовлагопроводность зависит прежде всего от раз­ности температур в толще и от влажности материала. Для каждого материала существует вполне определен­ная влажность, при которой при наличии разницы тем­ператур в толще материала проявляется максимальная термовлагопроводность. Термовлагопроводность появля­ется в начальный период прогрева изделий, так как в это время наблюдается наибольшая разница между темпе­ратурами поверхности и центра.

При внутреннем обо­греве изделий в процессе сушки направления влаго — проводности и термовлаго- проводности совпадают, по­этому скорость сушки уве­личивается.

Огнеупорные изделия при сушке претерпевают усадку, т. е. уменьшаются в объеме. Величина усадкц зависит от природы мате­риала, способа изготовле­ния, влажности и типа изде­лий, а также скорости суш­ки. Чем больше влажность изделий, тем больше их усадка и чем больше скорость сушки, тем меньше усадка.

Уменьшение размеров при сушке объясняется сбли­жением твердых частиц при удалении влаги.

Рис. IV.19. Изменение усадки и влажности при сушке в зависимо­сти от времени

Физическая влага, т. е. вода, не входящая в химичес­кий состав вещества, по-разному связана с твердыми частицами. Большая часть ее находится между тверды­ми частицами, механически заполняя собой свободное пространство. Механически связанная вода слабо или почти совсем не удерживается твердыми частицами и легко удаляется при сушке. При этом происходит сбли­жение твердых частиц, т. е. процесс усадки. Некоторое количество воды образует вокруг каждой твердой час­тицы тончайшую оболочку в несколько десятков моле­кулярных слоев. Эта вода в силу физического взаимо­действия прочно удерживается твердыми частицами, и удаление ее при сушке затруднительно. Удаление пленочной влаги также вызывает сближение частиц, но
сравнительно с предыдущим случаем весьма незначи­тельное. Наконец, вода может содержаться в мельчай­ших внутренних капиллярах твердых частиц, причем удаление ее не вызывает усадки.

Следовательно, удаление воды и усадка связаны между собой; эта связь наглядно иллюстрируется кри­выми (рис. IV. 19). На графике по оси ординат отложены объемы сухой глины, воды и пор. Линия БГЛМ показы­вает усадку образца глины, линия БГИН — удаление воды; до момента Г объемная усадка равняется объему удаленной воды, затем объем удаляемой воды становит­ся больше объемной усадки. Отрезок БМ соответствует объемной усадке, МН — объему пор в образце.

Неравномерность усадки часто приводит к образо­ванию трещин. Чем меньше усадка, тем меньше склон­ность глин к образованию трещин при сушке. Эта законо­мерность может быть примерно выражена коэффициен­том восприимчивости (чувствительности) глин к сушке:

,, объемная усадка, см3 ,„т

Г объем пор в воздушно-сухом состоянии, см3 ‘

Чем больше величина Кг, тем восприимчивее глина к сушке. Для низкочувствительных ГЛИН Кг<1, для среднечувствительных он равен 1—2 и для высокочув­ствительных >2.

В процессах усадки и удаления влаги можно выде­лить три характерных периода (см. рис. IV.19). В I пе­риоде уменьшение объема соответствует количеству (объему) удаленной воды. Во II периоде количество удаленной воды больше, чем уменьшение объема, и в массе возникают поры, заполненные воздухом. В III пе­риоде удаление влаги не вызывает изменения объема, но количество и объем свободных пор увеличиваются.

Усадка не может происходить равномерно для всего изделия, так как влажность в поверхностных и централь­ной зонах его в процессе сушки изменяется неодинаково.

Неравномерность усадки вызывает внутренние мест­ные напряжения в материале, которые могут превысить его механическую прочность и вызвать деформацию сырца и образование трещин. Именно неравномерность усадки и обусловленные усадкой внутренние местные напряжения служат причиной образования трещин и брака при сушке. Неравномерность усадки вызывается также неоднородностью массы. Чтобы уменьшить мест-

9—298
ные внутренние напряжения, в начальный период сушки влагу следует удалять медленно. При быстрой сушке могут возникнуть наружные и внутренние (структурные) трещины. В те периоды сушки, когда частицы уже сбли­зились и усадка изделий прекратилась, сушку можно вести интенсивно, так как условий для образования тре­щин при этом нет.

При сушке сырца, как уже отмечалось, повышается механическая прочность вследствие увеличения сцепле­ния между частицами.

Механическая прочность сырца шамотных изделий зависит от природных свойств глины, соотношения гли­ны и шамота в шихте, зернового состава шихты, влаж­ности и температуры сушки.

Механическая прочность динасовых изделий зависит от характера и количества связки Са(ОН)2, с. с. б., тем­пературы и влажности массы. Механическая прочность магнезитовых изделий — от количества физических и химически связанной воды (от содержания гидратов в сырце), а также от температуры сушки.

При сушке некоторых огнеупорных изделий происхо­дит химическое взаимодействие материала с водой.

При сушке магнезитовых изделий происходит про­цесс гидратации MgO и СаО, а при сушке динасовых изделий на известковой связке — кристаллизация гидро — ксида кальция. В случае химических реакций часть фи-‘ зической влаги переходит в химически связанную, кото­рая при сушке не удаляется.

При сушке шамотных изделий химических реакций не происходит. Иногда наблюдается только отложение на поверхности испарения растворенных в воде солей.

Под режимом сушки понимают совокупность усло­вий процесса: времени сушки, температуры и влажности входящего и выходящего сушильного агента, начальной и конечной влажности изделий.

Начальная влажность изделий зависит от технологи­ческого процесса и составляет, %:

TOC o "1-3" h z при пластичном формовании. 18—22

При полусухом прессовании. 5—9

Для динасовых. ". 3—9

Для магнезитовых и хромомагиезитовых. . 2—4

На основании опытных данных считают достаточным в процессе сушки удалить влагу из шамотных изделий

Оптимальные параметры сушильного агента

При сушке иа полочных вагонетках с металлическими рамками

Температура сушильного агента, °С

"Относитель — ] ная влажно­

Сть сушиль­ного агента на выходе, %

Шамотные пластичного фор­мования:

120—140 100—120 150—200

75-90 80-95 Любая, ио <90

Магнезитовые фасоииые (магнезитовые, хромомагне­зитовые, доломитовые) . .

Полусухого прессования (при обжиге их в туннельных печах) до 2—3% и при обжиге во всех других печах до 4—5%. Допускаемая конечная влажность для динасовых изделий равна 1—2%, для магнезитовых 0,6-1,0%.

Регулирование процесса сушки сводится к измене­нию времени сушки, температуры и влажности теплоно­сителя. Зависимость между этими параметрами весьма сложная, поэтому оптимальные режимы сушки разных изделий устанавливают опытным путем, а при расчетах сушильных процессов обычно исходят из данных практи­ки. Рекомендуемые параметры сушки некоторых изде­лий приведены в табл. IV. 7.

Продолжительность сушки динасовых изделий мас­сой до 12 кг составляет до 17 ч, свыше 12 кг до 24 ч.

ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Под химической стойкостью понимают способность огнеупоров не разрушаться в результате различных химических реакций — кор­розии. Коррозия заключается в раствореннн огнеупоров, т. е. в пере­ходе его из твердого состояние в жидкое. …

ОГНЕУПОРНЫЕ ГЛИНЫ И КАОЛИНЫ

Огнеупорными глинами называют землистые обломоч­ные горные породы осадочного происхождения, которые состоят в основном из высокодисперсных гидроалюмо­силикатов, дают с водой пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретают после обжига проч­ность …

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Штучные формованные изделия (кирпич, плитки, трубы и др.) сушат в камерных, туннельных и конвейерных сушилах. Обычно это конвективные или радиационно-конвективные сушила, в которых сушильным агрегатом служит горячий воздух или дымовые газы. К наиболее прогрессивным конструкциям с механизированным непрерывным перемещением изделий относятся туннельные и конвейерные сушила.

Так как сформованные керамические и огнеупорные изделия после сушки подвергаются обжигу, то следует считать наиболее эффективной конструкцией совмещение сушила с печью. Для туннельных сушил это выполняется при обжиге огнеупорных изделий таким образом, что сушило устраивают в одну линию с печью и садку изделий производят на печные вагонетки, которые последовательно проходят сушило и печь. Работа туннельных сушил в большой степени зависит от способа садки изделий на вагонетки и способа подвода и отвода сушильного агента, обеспечивающих равномерное его движение у поверхности каждого изделия в процессе сушки. При этом скорость движения газов по каналам садки изделий составляет от 2 до 5 м/с, а расход сушильного агента будет равен 80—100 кг/кг исп. вл. (при сушке керамических изделий). Для увеличения скорости движения сушильного агента, а также для создания более мягкого режима сушки в туннельных сушилках применяют рециркуляцию отработанных газов.

Необходимо учитывать, что садка влажного сырца на вагонетки ограничивается нагрузкой на нижние слои изделий. Чем выше влажность сырца, тем меньшую нагрузку на 1 см 2 сырец выдерживает. Поэтому для сушки сырца применяют специальные полочные вагонетки (с деревянными, керамическими или металлическими полками) в соответствии с рисунком 1.1. В этом случае туннельное сушило, обычно состоящее из нескольких туннелей, представляет собой самостоятельный агрегат. Бесполочная сушка керамических изделий возможна при снижении их формовочной влажности и применения глубокого вакуумирования (93—96 кН/м 2 ).

Рисунок 1 — Полочная вагонетка туннельного сушила

В нашей стране естественным путем сушат всего, около 6% выпускаемого керамического кирпича. Процесс сушки длителен до двадцати суток.

Для искусственной сушки в керамической промышленности чаще всего применяют туннельные и камерные сушилки, работающие по принципу противотока: навстречу сырцу движется теплоноситель (горячий воздух, топочные газы и т.д.), поступающий в туннель со стороны выгрузочного отверстия. Туннельная сушилка непрерывного действия представляет камеру длиной 24—36 м, высотой 1,4—1,8 м, шириной около 1—1,2 м в соответствии с рисунком 1.2. Сырец поступает в сушилку на вагонетках, которые перемещаются в туннелях по рельсовым путям с помощью передвижных или канатных толкателей. Отдельные туннели объединяют в блоки по 4—20 туннелей, имеющих общие каналы для подачи и забора теплоносителя. Основные преимущества туннельных сушилок: поточность производства, высокий уровень механизации, высокая производительность труда. К недостаткам туннельных сушилок относятся: большое количество вагонеток и необходимость их пополнения, подверженность металлических изделий вагонеток коррозии, неравномерность сушки изделий по поперечному сечению туннеля (вверху температура теплоносителя выше, чем внизу) и необходимость круглосуточной загрузки и разгрузки вагонеток.

Параметры режима сушки кирпича в туннельных сушилках: срок сушки 12-50 ч, температура теплоносителя 50-80, температура отработанных газов 25-40?С, относительная влажность 75-95%, расход теплоносителя на один туннель 3000-10 000 м/ч, скорость движения теплоносителя в туннеле 0,8-2 м/с. Начальная влажность 18-25%, конечная 5-7%.

Использование отработанного теплоносителя (до 70-80%) Для сушки позволяет повысить влагосодержание свежего теплоносителя, смягчить режим сушки и сократить его срок.

Рисунок 2 — Туннельное сушило с сосредоточенным подводом и отводом сушильного агента (полочные вагонетки)