Сушка отформованных керамических изделий

Сушка – процесс удаления влаги из изделия путем испарения.

Воздушная усадка – сокращение размеров глинистых материалов в связи с испарением воды, находящейся в капиллярах между частицами, и отдачей воды из гидратных оболочек глинистых материалов (испарение механически и физически связанной воды).

Предпоследний этап всего производственного цикла изготовления керамической номенклатуры. Данная операция предназначена для понижения показателя содержания влаги в изделиях до 5 – 6 процентов. Такой показатель необходим, чтобы во время обжига «керамики» не произошло растрескивание, деформации готовой продукции.

Раньше, еще с тех времен, когда глиняные кирпичи делали своими руками, и позже на заводах, сушка проходила естественным путем, до 3 — 4 недель. В современном производстве, удаление лишней влаги из сырца происходит искусственно в туннельных или камерных сушилках (температура воздуха 120 – 150 градусов С). В зависимости от влажности формованного сырца время процесса обычно не занимает больше 3 дней.

Рисунок 5.3 – Схема сушки изделий в туннельной сушилке

Обратите внимание! При выборе типа сушилки, рекомендуется отдавать предпочтение конструкциям непрерывного действия.

Сушка изделий обычно разделяется на два периода.

Первый – подвялка изделий. В этом периоде сушка осуществляется до кожетвердого состояния массы. Влажность изделия в результате подвялки составляет около 18%. После подвялки во многих случаях (в зависимости от характера керамического материала) непосредственно идет оправка изделия.

Второй период – окончательная сушка до влажности 2–6%. Для создания рационального режима сушки в каждом конкретном случае необходимо учесть вид керамической массы, характер отформованного изделия, его размеры, толщину, конфигурацию.

Жирные пластичные глины в силу большей чувствительности к сушке легко подвержены короблению и потрескиванию. В этом случае в массу следует добавить определенное количество отощающих материалов, понижающих плотность такой массы и увеличивающих соответственно её капиллярность, что способствует облегчению диффузии влаги из внутренних слоёв массы.

Электролиты, добавленные в небольшом количестве в керамическую массу при её затворении водой, способствуют улучшению сушки. В этом случае используют электролиты двух типов: силикат (Na₂SiO₃) и сода (Na₂CO₃).

Трещины в результате сушки (сушильные трещины) появляются вследствие значительного перепада влажности внешних, а также внутренних слоёв сырца, и проявляются они в конечном периоде сушки, когда этот сырец твердеет. В толстостенных изделиях вероятность возникновения трещин большая, чем в тонкостенных, так как скорость передачи влаги с внутрилежащих слоёв к поверхности здесь может сильнее отстать от скорости испарения влаги с поверхностных слоёв.

Следует отметить, что трещины образуются при сушке не только за счет напряжений, возникающих в результате перепада влажности. Они могут возникать, как следствие плохой обработки массы, когда последняя получается неоднородной и содержит комки, твердые включения и т.д.

Для получения качественной сушки необходимо: достичь скорости внутренней диффузии, равной внешней, направить на сушку сырец из хорошо обработанной массы с возможно меньшим влагосодержанием, вводить отощающие добавки для снижения воздушной усадки, повышать капиллярность массы введением электролитов и отощающих добавок.

Сушку керамических изделий производят в камерных сушилках периодического действия или в туннельных сушилках непрерывного действия. В качестве теплоносителя при сушке изделий грубой строительной керамики используют дымовые газы обжигательных печей, а также специальных топок.