К сушильным свойствам глин относят; воздушную усадку, чувствительность глин к сушке, влагопроводность
Воздушной усадкой называют уменьшение линейных размеров и объема глиняного образца при его сушке. Воздушную усадку подразделяют на два вида: линейную и объемную.
Для глин средней пластичности значение воздушной линейной усадки близко к 6-7 %, при более высоких значениях в глину необходимо добавлять отощители.
Чувствительностью глин к сушке называют способность сырца отформованного из глины противостоять без трещин и деформации внутренним напряжениям, развивающимся в результате удаления усадочной воды. Эта способность выражается коэффициентом чувствительности, который является показателем трещиностойкости:
Кч = Vу / Vп
Vу – объем усадки; Vп – объем пор
По величине коэффициента чувствительности глинистое сырье делят на три класса: малочувствительные с Кч<1,2; среднечувствительные с Кч=1,2…1,8; высокочувствительные с Кч >1,8.
Воздушную усадку определяют по изменениям линейных размеров образцов-кирпичиков размером 67х30х15 мм при сушке
L = (d1-d2)100/d1,
где d1- расстояние между метками на отформованных образцах, мм; d2- расстояние между метками на образцах после сушки, мм.
Иногда определяют объемную усадку
V = (V1- V2)100/ V1
Воздушная усадка прямо пропорциональна пластичности глин, и по ее значениям можно судить о сушильных свойствах глинистого сырья. Механизм этого явления – сжатие частичек капиллярными силами. По мере испарения влаги поверхностное натяжение в капиллярах увеличивается и сжимает изделие.
Влажность образца, при которой прекращается усадка, по А.Ф.Чижскому, является критической влажностью (при которой заканчивается постоянная и начинается падающая скорость сушки). Критическая влажность отражается на точности определения коэффициента чувствительности, которую можно определить и по следующей формуле
Кч=(ωн- ωк)/ωк
где ωн и ωк – начальная и критическая абсолютная влажность, %.
За критерий чувствительности глин к сушке принята длительность периода облучения свежесформованного образца лучистым тепловым потоком до момента возникновения в нем трещин (образец размером 55х55х10 мм). Период облучения (t) до появления трещин определяют как среднеарифметическое из результатов испытания трех образцов и оценивают чувствительность глинистого сырья к сушке: высокочувствительное t<100 с;
среднечувствительное t=101-180 с; малочувствительное t>180 с.
Влагопроводность – способность глин пропускать влагу, стремящуюся перейти в процессе сушки из центральных зон сырца к периферийным, т.е. способность к внутренней диффузии.
В среде теплоносителя, имеющего пониженную (по сравнению с сырцом) влажность или практически вообще ее не имеющего, сырец отдает влагу теплоносителю и тем самым уменьшает ее концентрацию в поверхностном слое – такое снятие влаги теплоносителем с поверхности сырца представляет собой внешнюю диффузию.
Чем суше теплоноситель, чем выше ее поглощающая способность и скорость перемещения относительно сырца, тем интенсивнее протекает внешняя диффузия.
Как только начинается процесс внешней диффузии и появляется градиент влажности между поверхностью сырца и его глубинными слоями, так начинает действовать механизм влагопроводности.
Движущими силами в механизме влагопроводности являются разности концентрации влаги, осмотическое давление, капиллярные силы. На влагопроводность влияет также градиент температур.
Процесс внутренней диффузии характеризуется коэффициентом диффузии ам, численно равным массе вещества, диффундирующего через единицу площади за время t при градиенте концентрации, равном 1. Коэффициент диффузии определяет скорость процесса и зависит от природы частиц и состояния диффундирующего вещества.
Миграция влаги в сырце происходит под влиянием многих факторов. Характеристикой миграции является общий коэффициент влагопроводности, который выражается формулой
К =qв/(FTγобΔW),
где qв-количество перемещающейся влаги; F- площадь, через которую перемещается влага,м2; Т – время перемещения влаги, ч; γоб - объемный вес абсолютно сухого вещества, кг/м3; W – градиент влажности, равный dW/dt.
Внешняя диффузия и внутренняя миграция влаги протекают до полного удаления свободной воды и установления влажностного равновесия между материалом и теплоносителем.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему