高性能石英砂烧结砖的砖坯干燥机理研究

砖瓦专题研究本栏编辑：王立权高性能石英砂烧结砖的砖坯干燥机理研究宋杰光周阅油（桂林工学院材料与化学工程系，广西桂林吴伯麟（桂林工学院有色金属材料及其加工新技术教育部重点。
压坯?脱模?修坯?砖坯。
3砖坯干燥性能的测定将砖坯体放入烘箱中进行干燥，用游标卡尺和电子天平分别测量不同阶段砖坯体的长度和质量，其干燥性能见表2表3表2温度与干燥性能的关系粘土含量（）干燥收缩（）干燥失重（）干燥成品率（）干燥温度（*C）干燥收缩（）干燥失重（）表3粘土含量与干燥性能的关系2分析与讨论21砖坯的干燥机理在干燥过程中要脱去为了成型的需要而加入到原配料中的搅拌水，热空气用来作为干燥介质，在干燥过程中，热空气蒸发水分的同时也被冷却。在干燥期间出现的收缩过程可能导致干燥裂纹的出现，2表示了砖坯在干燥过程中收缩现象的特征示意图，在干燥的起始阶段，砖坯中所有的颗粒在整个表面上都被水包围着，随着水分的释放排出，砖坯中的粘土颗粒相互靠近，同时则出现体积收缩。在收缩阶段，湿坯体体积减少的量是与排出水的体积一样大。随着干燥过程的进行，坯体中颗粒相互靠得更近，终直到颗粒之间相互接触，紧靠在一起。收缩更进一步继续出现，但其收缩的速度变慢（收缩继续以较慢的速度进一步发展）此时失去的水分，在坯体中局部形成了微孔，这一阶段被描述成为第二收缩阶段。在干燥的后阶段，收缩也达到了后阶段（不再出现收缩）。进一步的干燥，就会扩大其坯体中的微孔体积，砖坯总的体积保持不变|10~11.实际干燥收缩变化图像22粘土含量对砖坯干燥的影响从表2可以看出，干燥收缩和干燥失重都将随着粘土含量的加而加。为干燥过程坯体表面变化现象显微照片，用来解释砖坯体在干燥过程中的机理情况，在干燥前，坯体表面的空隙有水填充，随着干燥工艺的进行，坯体表面逐渐出现空隙，干燥工艺进行到后，坯体中的绝大部分水分被排除，留下被水占领的位置，出现较多的空隙。对于石英砂和粘土相对而言，石英砂属于瘠性原料，在成型时所吸附的自由水较少，颗粒之间的空隙也大，同时坯体中存在的毛细管也粗，那么内扩散阻力小，水分移动较快，扩散速度快，从而干燥快；而粘土则相反，颗粒细，吸附了大量的自由水，使得粘土颗粒的表面包裹着厚厚的一层水膜同时颗粒间隙小，坯体中存在的毛细管就较细，内扩散阻力就较大，当坯体被升温干燥时，自由水从坯体的毛细管通过热空气作为介质将被蒸发，水分移动慢，扩散速度慢，使得坯体干燥速度减慢。当水分被蒸发掉后，原来水占有的位子变成空隙，坯料受到坯体系统牵引力的作用，空隙附近的坯料粒子互相靠拢，填补一些空隙，其他空隙被空气填充，使得坯体发生一定的体积收缩。经过实验得到：当粘土含量为10时，既可以保证坯料在成型时所需要的塑性又可获得高的干燥成品率。
坯体干燥曲线3温度对砖坯干燥的影响从表3和可以看出：坯体的干燥收缩和干燥失重随着干燥温度的升高先迅速下降，然后下降的速度减慢。当坯体干燥时，随着温度的不断上升，坯体表面温度也跟着上升，颗粒之间的自由水被蒸发排除，坯体的失重现象明显，干燥速度迅速加快；当坯体表面的水分蒸发速度和坯体内部向外输出的水分相同时，水分的蒸发也使得坯体被降温，坯体表面和坯体内部的温度就达到平衡，干燥此时达到一个等速阶段1121；随着温度的继续上升，干燥速度会迅速下降，这是由于在坯体内的颗粒之间填充的自由水，占其整个坯体水分81，这部分自由水在100*C左右就几乎全部被排除坯体外。剩下的大气吸附水和化学结合水只占少部分，并且需要较高的干燥温度，才能使其从坯体中排除而得到干燥。
4坯料粒度对砖坯干燥的影响从我们可以看到粒度与干燥收缩的关系，干燥收缩将随着坯料的粒度的大而减小。这是由于坯料颗粒在成型时，颗粒周围的空隙被水占领，相当于坯料颗粒被水包裹，当坯料颗粒越细，坯料的比表面积就较大，那么坯体中的空隙就越多，从而水占领的空隙体积就越大，这就使得在坯体中，水分含量就越大；坯料颗粒越细，颗粒之间的毛细管就越细，坯体内扩散阻力就较大，当坯体被升温干燥时，自由水从坯体的毛细管被蒸发，水分移动就减慢；通过这双重作用使得坯体干燥速度减慢113.颗粒越细，坯体中的空位就越多，当坯体被干燥脱去这部分水时，坯体收缩也就大；相反坯体的颗粒越粗，坯体中的空位相对就少，水分含量就少，当水分被排除时，大的颗粒起到骨架作用，在一定作用上支撑起整个坯体因此砖坯体的干燥快，并且干燥收缩较小。通过实验：当球磨时间为24h时，用该种石英砂来制备高性能烧结砖的性价比达到高。
a坯体的干燥收缩和干燥失重都将随着粘土含量的加而加；坯体的干燥收缩和干燥失重随着干燥温度的升高先迅速下降；干燥收缩将随着坯料的粒度的大而减小。
h当粘土含量为10时，既可以保证成型时所需要的塑性又可使得干燥成品率高；当球磨时间为24h时，用该种石英砂来制备高性能烧结砖的性价比达到高。