Главная
В процессе изготовления керамических стеновых материалов с окончанием формовки завершается существенный производственный этап. Однако изделия в этом состоянии не обладают еще теми свойствами, которые необходимы при их использовании. В первую очередь им недостает достаточной стойкости и прочности. Для достижения ее отформованные изделия сушатся и обжигаются.
Керамические массы, применяемые для формовки изделий, содержат то или иное количество влаги в зависимости от исходного сырья и требований, предъявляемых способом формовки. Находящаяся в массах влага слагается из влаги, содержащейся в сырьевых материалах (естественная влажность), и из воды, вводимой в массы искусственно и необходимой для придания им способности формоваться.
Независимо от происхождения влагосодержания керамической массы — естественное или искусственное — влага эта кратко обозначается как задельная вода. Под сушкой и понимают поэтому удаление задельной воды из принявших законченную форму изделии.
Средством для удаления воды служит теплоноситель, причем он действует водоудаляюще на соприкасающуюся с ним наружную поверхность изделий. Эта поверхность высыхает в первую очередь, в то время как вода, содержащаяся внутри изделия, должна сначала переместиться на поверхность и уже только после этого может быть удалена из черепка. Вследствие происходящего выделения влаги отформованное изделие постепенно теряет в своей массе соответственно удаленному количеству воды; окруженные водой частички массы приближаются друг к другу и заполняют все пространство, занятое перед этим водой, или хотя бы часть его.
Испарение воды и сушка изделий идут вначале интенсивно, а затем замедляются. Кроме того, предел усадки оказывается достигнутым еще задолго до окончания отдачи воды. Эти свойства керамических масс зависят от соотношения в них пластичных (глин) и отощающих (зол) составных частей и имеют существенное значение для правильной регулировки процесса сушки керамических стеновых изделий.
Поведение керамических масс при сушке в первую очередь зависит от свойств пластичных глин. Золы ТЭС отдают воду легче, чем глины. В то же время необходимо принимать во внимание чувствительность зологлиняных масс к сквозняку и неравномерному нагреву. Для уменьшения действия этих факторов на массу могут быть приняты меры еще в процессе ее подготовки. Хорошо обработанные зологлиняные массы сохнут легче и равномернее, чем плохо переработанные.
Далее влияние на сушку отформованных изделий оказывает влагосодержание. Чем оно больше, тем дольше продолжительность сушки. Это справедливо для масс одного и того же состава, так как вполне возможно, что изделия, изготовленные на основе зол ТЭС, при одинаковых условиях сушки будут сохнуть значительно быстрее изделий, изготовленных из пластичной глины, хотя бы и с меньшим водосодержанием. Тем не менее следует обращать внимание на влагосодержание масс, так как сырец одного и того же состава с различным содержанием задельной воды может в сушке вести себя совершенно различно.
Наряду с влагосодержанием массы существенное значение при формовке имеет равномерность ее обработки. Плохо обработанная масса при формовке вызывает соответствующие неравномерности в плотности бруса. В результате изделие «ведет и рвет» при сушке.
Особое значение при сушке имеют форма изделий и толщина. Отформованный пустотелый кирпич сушится быстрее полнотелого. Это объясняется тем, что сушка протекает тем скорее, чем больше отношение поверхности изделия к его объему, так как в этом случае влагоудаляющему действию воздуха подвергается большая площадь. Так как в дальнейшем процесс сушки от наружных поверхностей подвигается внутрь черепка, то тонкие черепки сушатся быстрее толстых. Неравномерная и односторонняя сушка вызывает неодинаковую усадку, отчего изделие обычно «ведет и рвет».
Основная задача правильно организованного процесса сушки состоит в том, чтобы при минимальной длительности сушки получить высушенный сырец без трещин. Для осуществления процесса сушки необходимо передать сырцу достаточно большое количество тепла, так как теплота парообразования весьма велика и составляет 2256,7 кДж/кг испаряющейся воды, а также создать условия для быстрого удаления от сырца образующегося пара. Последнее условие необходимо ввиду большого количества пара, образующегося при сушке сырца. Так, например, в случае высушивания сырца от начальной относительной влажности 19—23% до конечной относительной влажности 8% объем выделяющегося пара при температуре сушки 120°С более чем в 300 раз превышает объем сырца. Передача тепла сырцу осуществляется с помощью теплоносителя, в качестве которого используется воздух или смесь воздуха с дымовыми газами. Из экономических соображений чаще применяется смесь воздуха с дымовыми газами, хотя это может привести к загазованности сушильного цеха.
Свойства теплоносителя характеризуются его параметрами, основными из которых являются степень нагретости и влажность. Под степенью нагретости теплоносителя понимается его температура, обычно измеряемая в °С. При характеристике влажности теплоносителя применяют понятия его абсолютной и относительной влажности. Абсолютной влажностью называется масса водяных паров, содержащихся в 1 м3 теплоносителя. Измеряется она в г/м3. Относительной влажностью теплоносителя называется отношение содержащегося в теплоносителе водяного пара к тому его количеству, которое полностью насыщает теплоноситель при данной температуре. Относительная влажность теплоносителя выражается в %.
В процессе сушки кирпича-сырца влага испаряется в основном с его поверхности, к которой постепенно поступает из внутренних слоев сырца новое пополнение влаги. Процесс удаления влаги сырца называется внешней диффузией влаги. Процесс перемещения влаги из внутренних слоев сырца к поверхности называется внутренней диффузией влаги. В процессе сушки влага перемещается из внутренних слоев к его поверхности. Прогревание же сырца за счет теплоносителя начинается с поверхности к центру изделия. Встречный поток тепла затрудняет внутреннюю диффузию влаги вследствие неравномерности прогревания сырца. Если вода, заполняющая какой-либо капилляр в массе сырца, имеет более высокую температуру со стороны одного из концов, то вследствие снижения в этом конце вязкости воды и величины его поверхностного натяжения начинается перемещение воды в сторону более холодного конца капилляра. Перемещение влаги в капилляре под действием разности температур на его концах называется термодиффузией. При обычных методах сушки сырца с помощью теплоносителя термодиффузия затрудняет перемещение влаги из внутренних слоев сырца к поверхности.
Краеугольным камнем технологии сушки является наука о формах связи влаги с материалом, созданная П.А. Ребиндером. Она основана на энергетическом принципе связи влаги с поверхностью твердого тела. Мерой энергии связи является впервые введенный М. Поляни адсорбционный потенциал. Л.М. Никитина показала, что в гигроскопической области адсорбционный потенциал по абсолютной величине равен химическому потенциалу, который является потенциалом переноса не только адсорбционноно и осмотически- и капиллярно-связанной влаги.
Для всей области сушки материала, включая влажное и гигроскопическое состояние тела, введен единый потенциал переноса влаги, определяемый экспериментально, который А.В. Лыков назвал потенциалом массопереноса или влагопереноса, а В.Н. Богословский — потенциалом влажности. В теории А.В. Лыкова весьма плодотворна термодинамическая аналогия тепло- и массообмена, позволяющая рассматривать их в неразрывной связи, т. е. как они протекают в действительности. В.Н. Богословский развивает понятие потенциала переноса влаги применительно к неизотермическим условиям, увязывает гигроскопические характеристики влажного материала и среды введением понятия «относительный потенциал влажности».
Оригинальные исследования в области влажностного состояния капиллярно-пористых материалов проведены Л.Б. Цимерманисом, предлагающим ввести термин «потенциал оводнения» как единый энергетический потенциал переноса.
Несмотря на то что понятие «потенциал массопереноса» имеет термодинамическую аналогию с температурой, свидетельствующей о кинетической энергии тела, экспериментальный потенциал наглядно не отражает энергетического уровня системы. Поэтому предложенный Л.Б. Цимерманисом энергетический потенциал переноса является существенным вкладом в дальнейшее развитие теории влажностного состояния тела. Удаление влаги из сырца в процессе сушки сопровождается уменьшением его размеров, называемом воздушной усадкой. Многочисленные работы, посвященные вопросу изучения усадочных свойств капиллярнопористых тел и, в частности, керамических масс, во многом не раскрыли физической сущности этого явления. Одни авторы считают, что усадка происходит за счет капиллярных сил, вызванных удалением влаги макро- и микрокапилляров. Другие придерживаются коллоидной теории, по которой усадка происходит вследствие высыхания студенистой массы, из которой в основном состоит набухшее коллоидно-капиллярно-пористое тело. Третьи склонны принять наличие обоих механизмов усадки. Кроме указанных сил по мере удаления влаги возрастает роль ван-дер-ваальсовых сил взаимодействия между частицами твердой фазы.
В работе дается подтверждение капиллярной теории усадки и разработан новый метод уменьшения усадки материалов за счет ввода незначительного количества паров ПАВ в поток теплоносителя.
Дискуссионным является также вопрос о соотношении величин усадки и потерянной воды. К.А. Нохратян утверждает, что величина усадки керамических изделий прямо пропорциональна потере влаги. Б.К. Xoy — не сторонник считать всю потерянную воду усадочной, величина усадки определяется разностью между числом пластичности и пределом усадки. Н.Я. Денисов разграничивает область первой теории на перемятые глинистые пасты, а вторую теорию — на грунты природной ненарушенной структуры. Таким образом, в настоящее время остается невыясненным, какое количество воды в каждом отдельном случае идет на усадку.
Динамика процесса усадки обычно делится на 2 периода: период усадки, соответствующий выделению усадочной воды, и период замедленной усадки, характеризующийся переходом от выделения усадочной к выделению поровой воды. В.И. Морозов отвергает наличие второго периода усадки.
Последствия технологического воздействия на качество изделий процесса усадки требуют принятия мер по его уменьшению. Одним из эффективных способов уменьшения усадки является отощение глин. На природу отощения глин инертными материалами имеются различные взгляды.
З.А. Носова, В. С. Фадеева, С.В. Баскаков считают, что внесение в глины отощителей увеличивает общую пористость. В.И. Морозов категорично утверждает обратное. Увеличение влагопроводности он объясняет за счет увеличения размеров пор и капилляров, но не за счет увеличения общей пористости.
Из представления о линейной зависимости величин усадки и потерь влаги вытекает еще один способ уменьшения усадки— снижение формовочной влажности. Весьма оригинальным является пародепрессионный способ уменьшения усадки.
Усадка характеризуется относительной линейной (объемной) усадкой б, коэффициентом линейной усадки αе. Наиболее выразительной характеристикой усадки является мера усадки dδ/dW, которая отражает также форму связи влаги с материалом: большему количеству связанной воды соответствует меньшая мера усадки.
Таким образом, сушильные свойства керамических масс не могут быть наиболее полно охарактеризованы какой-либо одной величиной. Необходимо комплексно оценивать свойства масс на основе их массопроводных, структурно-реологических и усадочных характеристик.
Одним из основных вопросов, постоянно привлекающих внимание исследователей, является оценка сушильных свойств керамических масс. Впервые коэффициент чувствительности глин к сушке Kч предложила З.А. Носова. Этот коэффициент относительно правильно оценивает чувствительность глинистых масс к сушке, хотя в ее основе лежит ошибочное положение, что при внесении в глины отощающих добавок общая пористость их не уменьшается, а увеличивается. Кроме того, А.С. Беркман и И.Г. Мельникова показали, что глина с Кч>0,5 также высокочувствительна к сушке.
А.Ф. Чижский предложил другой способ определения коэффициента чувствительности Kс, пригодный для высокочувствительных к сушке глин и не требующий применения объемомера.
Рассмотренные выше методы являются косвенными и отражают только качественную сторону, не отвечая на вопрос о максимально безопасной скорости сушки. Поэтому А.Ф. Чижский находит зависимость между Kc и приведенной максимально безопасной скоростью сушки.
Дальнейшую конкретизацию количественных мер чувствительности глин к сушке проводит М. С. Белопольский, который предлагает два коэффициента К'чn и К''чn характеризующие поверхностное и внутреннее трещинообразование. А.В. Лыков предложил в качестве критерия поверхностного трещинообразования массобменный критерий Кирпичева Kim.
Другая методика А.Ф. Чижского, заключающаяся в определении времени, в течение которого на образце появятся трещины при тепловом облучении, полнее учитывает динамику сушки.
Перечисленные методы исследования сушильных свойств керамической массы основываются на определении показателя, характеризующего неравномерность поля влажностей в изделии. Определению сушильных свойств глиняной массы на основе реологических характеристик посвящена работа. Однако трещинообразование является результатом, с одной стороны, неравномерной усадки по толщине изделия из-за перепада влажностей, а с другой — недостаточной пластической прочности массы в начальный период сушки. Поэтому разработана методика сравнительной оценки сушильных свойств керамических масс на основе усадочных и структурно-механических характеристик.
Рассмотренные методы оценки сушильных свойств керамических масс включают ряд операций субъективного характера, как визуальное определение времени появления трещин и т. д., которые в большинстве трудоемки. Это послужило основанием для разработки экспрессной и объективной методики определения сушильных свойств глинистых материалов на основе термогравиметрических кривых.
Основным технологическим требованием производства стеновой керамики является недопущение образования трещин на поверхности изделий и искажения их формы. Изучению механизма и условий возникновения трещин и способов борьбы с ними посвящено значительное число работ. Этот вопрос был предметом известной дискуссии в 1949—1950 гг., тем не менее острота проблемы сохраняется и по сей день. Сложность определения напряжений и деформаций в сырце заключается в том, что глина в значительном диапазоне влажностей является упругопластично-вязким телом с переменными структурно-реологическими характеристиками. Поэтому в некоторых работах проводится математический анализ напряженного состояния керамических изделий при ряде допущений, в частности, глину считают упругим телом и принимают постоянными структурно-механические характеристики.
В последнее время получены уравнения, описывающие кинетику напряженного и деформированного состояния системы глина—вода в процессе сушки, исходя из модели Бюргерса, соответствующей упругопластично-вязкой системе, при переменных реологических характеристиках: определено напряжение в сырце при переменных полях температуры и влажности.
Большое значение в технологии сушки имеет физико-химическая механика дисперсных структур — новая область науки, созданная академиком П.А. Ребиндером, которая устанавливает связь между технологическими свойствами материалов и процессами их переработки в условиях совместного действия физико-химических и механических факторов, служит основой получения материалов с заданными механическими свойствами и структурой, определяет оптимальные технологические режимы.
Изучение структурно-механических основ керамических масс берет свое начало от исследований по реологии глинистых грунтов. Впервые на ползучесть глин указал К. Терцаги.
Вначале к грунтам старались применить закон течения идеально вязкой жидкости Ньютона. Однако еще в 1947 г. Н.М. Герсевановым была выдвинута гипотеза о применимости к грунтам в большей степени теории вязкопластичного течения Бингама, что нашло затем экспериментальное подтверждение. В дальнейшем, учитывая нелинейный характер скорости течения и наличия еще и упругих деформаций, к грунтам стали применять теорию упруговязкопластического деформирования с использованием различных реологических моделей.
По физико-химической механике дисперсных структур в технологии строительной керамики имеется ряд исследований, часть из которых посвящена исследованию механических свойств коагуляционных структур глин и керамических масс во взаимосвязи с их течением в процессе формования, а другая часть — исследованию структурообразования в вяжущих системах высыхания и влияния его на процесс сушки.
Изменение структурно-механических характеристик керамических масс в процессе сушки связано с изменением температуры и влагосодержания материала. При исследовании этого вопроса используют специально приготовленные образцы, структура и состав которых в значительной степени отличаются от структуры свежеотформованных в заводских условиях изделий. Другие исследователи использовали образцы, вырезанные из заводских свежеотформованных изделий, что так же близко к реальным условиям, как и далеко от идеальности опыта: могут встретиться твердые включения угля и т. д.
Одним из факторов, играющих существенную роль в процессе обезвоживания керамических масс, следует считать пластичность материала. Одно из первых исследований пластичности глинистых систем при различных влажностях и температурах выполнено в работе.
Дальнейшее развитие вопрос о влажностном состоянии, структурных и реологических характеристиках системы глина — вода в процессе обезвоживания получил в работах. Разработана схема структурных состояний системы глина — вода в процессе обезвоживания. Показано, что реологическая модель Максвелла—Шведова—Кельвина и соответствующее ей уравнение удовлетворительно описывают данные эксперимента только для трех структурных состояний из восьми. Это вызывает необходимость выбора соответствующей реологической модели для каждого структурного состояния с учетом физического состояния фаз и детального анализа деформации системы.
Степень завершенности структурообразования глин, отражающей уровень приближения коллоидной капиллярно-пористой структуры к типичной капиллярно-пористой и ее влияние на выбор режима сушки, исследована в работе.
Особое значение в технологии сушки имеет выбор оптимальной формовочной влажности. В.И. Морозов определяет формовочную влажность через консистенцию, которую он считает основным показателем.
По методике С.П. Ничипоренко оптимальная формовочная влажность определяется графически в зоне пересечения двух прямолинейных участков, отражающих зависимость Pm = f(W) в широком диапазоне влажностей. Установлено, что формовочная влажность зологлиняной смеси из золы Алма-Атинской ГРЭС 85% и айнабулакской глины 15% составляет Wотн = 24%, а с 30% добавки глины — 25%.
Одним из существенных факторов, влияющих на процесс сушки, является влагопроводность керамических масс, характеризующаяся коэффициентом потенциалопроводности массопереноса аа. Для определения аи существуют методы стационарного массообмена, которые рассматривают исследуемый материал только как среду, через которую переносится влага, в то время как эти материалы сами являются источниками влаги.
Наиболее приближающимися к условиям сушки являются методы нестационарного потока воды.
Приведенные методы экспериментального определения характеристик массопереноса имеют ряд принципиальных недостатков, что в основном вызвано стремлением исследователей проводить полную аналогию между тепло- и массопереносом. Во-первых, массопроводность в отличие от теплопроводности сильно зависит от состояния тела (массосодержание, температура). Во-вторых, сам механизм переноса массы зависит от интенсивности переноса, что обусловливает сильное отличие результатов стационарных методов от результатов, полученных в кинетических (реальных) режимах. В-третьих, необходимо четко различать коэффициенты массопереноса, полученные при использовании в качестве потенциала массопереноса химического потенциала аm и массосодержание аu.
Эти особенности массопереноса учтены в новых кинетических методах измерения массопереносных свойств дисперсных тел.
Керамическая масса включает в себя наряду с твердой и жидкой еще и газообразную фазу, которая обусловливает возникновение при нагревании избыточного внутреннего давления, оказывающего существенное влияние на процесс тепломассообмена. Кроме того, избыточное давление в керамической массе наряду с усадкой может быть причиной напряженного состояния материала. Применяемый для измерения избыточного внутреннего давления манометрический метод дает большие погрешности при незначительном содержании воздуха и материала. Более точным является компенсационный метод, позволяющий определять также газопроницаемость масс.
Явления переноса энергии и вещества при сушке подчиняются общим закономерностям термодинамики необратимых процессов и являются их конкретным проявлением. При соблюдении принципа Кюри неравновесная термодинамика позволяет применить принцип линейности и соотношения взаимности Онзагера к анализу взаимосвязанного переноса тепла и массы в процессе сушки.
Однако в последнее время появились исследования, предостерегающие от формального использования аналогии между переносом тепла и массы и, в частности, основного закона переноса влаги в изотермических условиях: qm = amρ0Vu. Так, например, при начальном распределении влаги u = bx2+cx+d и последующей сушке с интенсивностью qm<am0 характер изменения поля влажности не соответствует аналитическому решению подобной задачи для переноса тепла.
Таким образом, в исследовании тепломассопереноса в дисперсных телах много еще неясного. Это обусловлено комплексностью рассматривамых процессов, описываемых чрезвычайно сложными уравнениями. Поэтому наряду с развитием машинного способа исследования общей теории наметилась тенденция к упрощению закономерностей процесса путем исследования отдельных этапов тепломассопереноса, что, видимо, окажется более приемлемым с практической точки зрения.
Исследования по теории и практике сушки направлены на дальнейшее возрастание ее кинетики в пределах бездефектности изделий и экономичности процесса.
Основные положения кинетики процесса сушки были впервые сформулированы русскими учеными П.С. Коссовичем и А.В. Лебедевым.
Нa кинетику сушки, т. е. на тепломассообмен между изделиями и сушильным агентом, существенное влияние оказывает состояние пограничного слоя. Изучение полей температур и относительной влажности воздуха в пограничном слое представляет большие технические трудности. Считалось, что в пограничном слое поля температуры и влажностей подобны. Б.М. Смольскому удалось показать, что такое подобие наблюдается только к концу сушки.
Новым в проблеме внешнего массообмена является гипотеза А.В. Лыкова об объемном испарении субмикроскопических частиц жидкости в поверхностном слое или потоке газа, нашедшая подтверждения при изучении конвективной сушки гипсовых досок и др.
В теории сушки широко используются методы теории обобщенных переменных, объединяющей сильные стороны аналитического и экспериментального исследования и позволяющей получить обобщенные формулы для расчета переноса тепла и влаги в процессе сушки.
Наряду с критериями, полученными из дифференциальных уравнений, применяются и критерии параметрического типа, как, например, критерий Gu. Это отражает стремление исследователей создавать подобие самих явлений, а не только условий однозначности (подобие самих явлений — понятие более широкое, чем подобие условий однозначности).
Процессы сушки стеновой керамики исследовались М.И. Роговым, К.А. Нохратяном, М.С. Белопольским, М.И. Пиевским, М.А. Бузом, Б.Н. Гаком, Д.В. Жуковым и др. Эти исследования имеют три основных направления: 1) улучшение сушильных свойств сырья; 2) развитие методики подбора рациональных режимов сушки и 3) совершенствование технологического процесса.
Улучшение сушильных свойств сырья осуществляется отощением, дегидратированием глин, их пароувлажнением, прогревом и вакуумированием, добавкой в глину гипса, золы, ПАВ, орошением мундштука влагозадерживающими составами, накаткой сырца, введением электролитов, созданием пародепрессионных пленок. Улучшающими сушильные свойства, но бесперспективными добавками являются керосин (ценное топливо) и опилки (ценное сырье для других отраслей) .
Подбор режимов сушки может осуществляться методом «проб и ошибок», аналитически и моделированием, являющимся наиболее перспективным. Метод «проб и ошибок» сохраняется и по сей день в связи с отсутствием единой научной методики расчета режимов сушки. Поэтому работа посвящена снижению трудоемкости этого метода.
Общепринятый принцип расчета режимных парам процесса сушки состоит в сопоставлении текущих значений скоростей сушки с величиной максимально допустимых.
Определение максимально допустимой интенсивности сушки — задача сложная, требующая учета структурно-механических, влажностных и переносных свойств материала. Наиболее комплексно она решена С.Д. Ружанским.
Конечной задачей изучения кинетики сушки является определение продолжительности сушки. Существует много методов расчета продолжительности сушки. Особый интерес представляет метод обобщенных кривых сушки В.В. Красникова, пригодный для переменных режимов сушки.
Все методы являются приближенными, основанными на изучении общих закономерностей процесса, что сближает теорию и практику сушки.
Изделия стеновой строительной керамики относятся к наиболее сложным в отношении сушки материалам. В процессе их обезвоживания из-за неравномерной усадки различных слоев материала возникает объемно-напряженное состояние, приводящее к трещинообразованию и короблению изделий, в связи с чем сушка керамических строительных материалов пластического формования как в России, так и за границей производится в основном конвективным способом в туннельных или камерных сушильных установках при низких температурах теплоносителя, определяющих малую эффективность процесса.
В последние годы благодаря многочисленным исследованиям советских ученых А.И. Августиника, КА. Нохратяна, М.И. Рогового, М.С. Белопольского, А.Ф. Чижского, И.М. Пиевского, М.А. Буза и других сроки конвективной сушки были значительно сокращены. Однако и сейчас на вооружении кирпичной промышленности находятся сушилки образца тридцатых — сороковых годов. Это свидетельствует о том, что проблема интенсификации процесса сушки керамических изделий имеет большое научное и практическое значение. Интенсификация процесса сушки па 15—20% позволит устранить диспропорцию между сушкой и обжигом, сдерживающей увеличение выпуска продукции.
Теоретически и практически установлено, что сушка керамических изделий пластического формования должна быть ступенчатой: мягкой в период формирования структуры материала и интенсивной после окончания этого процесса. Процесс формирования структуры керамического изделия при сушке отличается большой сложностью и еще недостаточно хорошо изучен. На него воздействуют не только внешние условия подвода тепла к материалу, но также его структурно-реологические свойства и форма. Совокупность этих факторов определяет объемно-напряженное состояние материала, кинетику его развития и, в конечном итоге, качество изделия. Поэтому, несмотря на принципиальную возможность интенсификации процесса сушки керамических изделий во втором периоде, спорным считается вопрос, при какой влажности материала допустимо резкое повышение подвода тепла.
М.С. Белопольский показал, что интенсификацию процесса можно начинать после достижения поверхностными слоями материала влажности, соответствующей концу усадки, не допуская при этом предельного критического перепада между центральными и поверхностными слоями. ВНИИстром считает, что процесс сушки может быть интенсифицирован на участке сушилки, где влагосодержание материала меньше критического. Проведенные в ИТТФ АН Украины исследования кинетики развития напряженного состояния керамического изделия в процессе сушки показали, что не существует однозначной зависимости между критическим влагосодержанием и усадочными свойствами керамической массы. Поэтому интенсификацию процесса, по мнению ИТТФ АН Украины, можно начинать после достижения материалом средней влажности, соответствующей концу усадки.
Реализация перечисленных выше положений составляет предмет совершенствования техники и технологии сушки стеновой керамики.
Одним из препятствий интенсификации сушки в туннельных сушилах, наиболее распространенных в кирпичной промышленности, является взаимосвязанность парам сушильного агента на участках усадки и досушки сырца, не позволяющая регулировать режим сушки на отдельных участках по длине туннеля. НИИстройкерамика предложила схему сушильной установки, позволяющей совместить возможность повышения температуры для ускорения влагоотдачи на этом участке до допустимых пределов.
Более полно возможности интенсификации сушки во втором периоде использованы в схеме двухзональной сушильной установки.
Из новых способов сушки кирпича, появившихся в последнее время в России, следует отметить способ М.М. Наумова сводящий сушку параллелепипеда-кирпича к сушке неограниченной пластины.
Из зарубежных тенденций в области сушки стеновой керамики следует назвать возврат к камерным сушилкам, как более гибким, и ритмическую сушку, осуществляемую ротамиксерами. Одним из перспективных направлений в технологии сушки являются щелевые однорядные сушилки.
Таким образом, приведенные выше данные указывают на сложность теоретического и экспериментального исследования тепломассообменных процессов сушки стеновых керамических материалов и на необходимость продолжения исследований в этой области.
