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砖坯干燥原理及应用 龚晓国 王德永 汝莉莉 （山东省建筑材料工业设计研究院环美分院 山东泰安 271000 ） 摘要：介绍砖坯水分存在方式和干燥原理，总结生产实践中干燥工艺 特点，给出了新建中大断面隧道窑应在干燥工艺方面注意的设计要 点。 关键词： 排潮 干燥 隧道窑 干燥敏感性 送热 近年来，围绕隧道窑生产线的性价比，或者说到底应该建设哪种 窑型，行业内产生了很大的争论，市场上基本也是百家争鸣、百花齐 放。通过对多种原料、多种窑型多年跟踪调查，我们发现：影响隧道 窑产量的主要因素可以归结为三点：原料特性、干燥工艺、焙烧控制。 原料的特性不是可以随意调节的，生产线上的一切工艺流程都要 围绕原料特点进行设计。焙烧工艺也是基于适应原料易烧性而设计 的。干燥和焙烧工艺是体现生产线先进性的核心工艺，干燥又是决定 能耗和产量的关键环节，本文重点分析干燥工艺的原理和设计要点。 1． 水分来源及存在 砖坯中的水分来自于挤出机，不同成型工艺生产的砖坯含水率差 别较大。实践中人们往往过分追求产量，降低了砖坯挤出压力，导致 强度下降，砖坯含水率提高，还有的盲目码高，严重超出底层砖坯的 承受能力，烧出的产品成品率很低。 根据实践经验，给出几类原料的成型含水率，供大家参考。其他 类似的原料可以参考此数据。 表一 成型含水率 原料 含水率（% ） 备注 煤矸石、硬质页岩 12-14 赤泥 16.5-17.3 赤泥：粘土：炉渣=5 ：3 ：2 时实测数据 泥质页岩 14-16 在允许的前提下应该寻求低含水率的成型工艺，能够保证砖坯码 上窑车后不变形不开裂，底层砖坯能够承受住上层坯体的压力可视为 合格。含水率越高往往干燥敏感性也会提高，干燥敏感性可以用公式 表现如下： K=(w1-w2)/w2 W1 ：成型时的绝对水分（干基） W2 ：干燥收缩停止时的绝对水分 K ：干燥敏感性指数 K 大时，干燥过程易出现开裂。显然，成型时的水分含量高， 收缩停止时水分含量低的粘土对干燥敏感，配料时应增加低塑形的矸 石、煤灰、炉渣等使混合料瘦化。成型含水率也不是越低越好，过分 追求低含水率会增加挤出难度，增加电耗，加快设备磨损。 坯体中的水主要有三部分组成，自有水、吸附水和化学结合水。 自由水也叫机械水或游离水：分布在颗粒之间和毛细管中，结合 松驰，较易排除。自由水在干燥阶段排出。 吸附水：附着于颗粒表面，其数量与环境温度和湿度相关，并有 一定的平衡关系，即随周围介质条件可逆性地变化。 化学结合水：包含在矿物的分子结构中，结合牢固，排除时需要 较大能量。化学结合水含量较少，一般需要在焙烧窑的预热段排出。 在干燥条件固定的前提下，可以把坯体中的水分分为自由水分和 平衡水分，在干燥阶段就要最大限度除去自由水分。 2 ． 坯体干燥机理 在干燥室内，干燥介质（余热和热烟气）通过热交换将热量传给 坯体表面，坯体表面受热后，又以传导的方式将热传递给坯体内部， 这是传热过程。坯体表面受热后，表面水分汽化蒸发，而坯体内部水 分则因物料水分差而移向表面，再由表面蒸发，直到坯体得以干燥， 这是传质过程。由此可见，整个干燥过程既是传热过程，又是传质过 程。传质过程又可分为两个过程，表面水分汽化蒸发到空气的过程称 之为外扩散，内部水分移向表面的过程称之为内扩散。在整个干燥过 程中，传热过程、外扩散过程和内扩散过程是相互联系并同时进行的。 在干燥介质的温度、湿度及流速不变的情况下，物料的温度、水分、 干燥速度与时间的关系，如图所示: 在干燥介质稳定的情况下，坯体不发生化学变化时，坯体干燥可 分为四个阶段： ①升速阶段 干燥室内不停地有新车进入，