خشک کن

خشک کن های رایج در صنعت آجر عبارتند از خشک کن های اتاقکی و یا خشک کن های تونلی ،بسته به طراحی کارخانه نوع خشک کن های اتاقکی و یا تونلی نیز ممکن است نسبت به یکدیگر دارای تفاوت هایی باشند.قبل از تشریح ساختار خشک کن های اتاقکی و تونلی سعی می گردد تا عوامل موثر بر خشک شدن را برسی کرد.

در خشک شدن محصولات 3 فاکتور دما ، رطوبت و فشار هوا نقش تعیین کننده ای ایفا می نمایند.

1-     گرما

یکی از فاکتورهای مهم در خشک شدن محصولات افزایش گرمای درون خشک کن می باشد.معمولا” این افزایش گرما بستگی به تنظیمات (دمپرها) و میزان گرمای کانال اصلی خشک کن نیز دارد.میزان گرما را با کمک ترمومتر و یا دماسنج  می توان کنترل  کرد.

گرما و سرعت افزایش آن در داخل خشک کن باید از زمان شروع تا زمان رسیدن به نقطه پایان انقباض با آهستگی انجام گیرد.

پس از رسیدن به نقطه پایان انقباض قطعه(لدر هارد) می توان سرعت افزایش گرما را بالا برد.

2-     رطوبت

           منظور از رطوبت ، از دست دادن رطوبت قطعات تولید شده در داخل خشک کن است و بسته به میزان مکش کانال رطوبت و همچنین دمپر و یا دمپرهای تنظیمی قابلیت کنترل دارد.میزان رطوبت را با کمک دستگاه رطوبت سنج می توان کنترل کرد.

در قطعات سرامیکی خروج رطوبت بصورت مویینگی و از طریق رسیدن رطوبت از درون قطعه به سطح و سپس تبخیر از سطح عمل کاهش درصد رطوبت انجام می گیرد. هرچقدر قطعات ضخامت بیشتری داشته باشند احتمال ترک در قطعه به دلیل ایجاد اختلاف در سرعت خروج رطوبت بیشتر خواهد شد.

 

جهت خارج کردن رطوبت از قطعه باید بجای استفاده از افزایش گرما در ساعات اولیه با استفاده از سیرکولاسیون مناسب که در داخل خشک کن ها بر عهده فن های داخلی می باشد سرعت خروج رطوبت را افزایش داد.

- در منحنی حرارتی(در هر خشک کن) نقطه اتصال منحنی رطوبت و گرما زمان پایان انقباض می باشد.

 

3-     فشار

منظور از فشار ، میزان تراکم ذرات هوای گرم در کانال اصلی هوای گرم می باشد که سبب افزایش و یا کاهش سرعت خشک شدن محصولات می گردد. میزان فشار را می توان با کمک دستگاه رینگ بالانس کنترل کرد.

آزمایشات رایج و نکات مهم در  خشک کن:

 -    یکی از پارامترهای مهم در میزان و سرعت خشک شدن محصولات یافتن نقطه لدرهارد (پایان انقباض خشک) می باشد.در این روش باید زمان خشک شدن محصولات را به گونه ایی تنظیم نمود که پس از زمان پایان حد انقباض خشک بتوان ماکزیمم حرارت  را وارد و ماکزیمم رطوبت را خارج نمود.بهترین دستگاه برای اندازه گیری انقباض قطعه بصورت اتوماتیک ، دستگاه دیلاتومتر می باشد.این دستگاه انقباض قطعه به هنگام خشک شدن را اندازه گیری نموده و پایان زمان خشک شدن را مشخص می نماید.

-    در خشک کن  اتاقکی و یا تونلی ،علی الخصوص در فصل گرما  و طبع آن بالا رفتن دمای اولیه چمبرها ، جهت جلوگیری از شوک اولیه می توان مقداری رطوبت به کف چمبر اضافه نمود.

-    یکی از فاکتورهای مهم در خشک کن ها ، کنترل دائم میزان فشار کانال هوای گرم است.افزایش فشار کانال هوای گرم باعث بروز ترک در قطعه خواهد گردید.

-        پس از کنترل فشار هوای گرم ، کنترل نحوء افزایش گرما  و کاهش رطوبت دارای اهمیت می باشد.

-        در سیستم خشک کن باید میزان دبی هوای ورودی گرم و دبی خروج رطوبت با یکدیگر برابری نمایند.

.در جدول ذیل بین کوره هافمن و تونلی مقایسه ای صورت گرفته است.

کوره هافمن

کوره تونلی

قیمت اولیه جهت ساخت مناسب

قیمت اولیه جهت ساخت بسیار گران

مصرف انرژی زیاد جهت پخت

مصرف بهینه انرژی جهت پخت

عدم امکان استفاده از حرارت کوره برای خشک کن

امکان استفاده از حرارت کوره برای خشک کن

کل سیستم بصورت دستی کنترل می گردد

امکان کنترل اتوماتیک  کوره

امکان خاموش شدن کوره وجود دارد

تا حد امکان نباید کوره خارج گردد.

 

در صنعت سرامیک مهمترین عامل ایجاد تنش و بروز ترک به هنگام سرد شدن رخ می دهد.علت آن نیز تبدیل فازی کوارتز در 573 درجه سانتیگراد می باشد .

اثر حرارت بر روی سیلیس:

توع پایدار سیلیس در دمای معمولی بنام آلفا کوارتز می باشد.این سیلیس در اثر حرارت دادن در دمای 573 درجه سانتیگراد بسرعت تبدیل به نوع بتا می گردد و مقدار افزایش حجم ان 2% خواهد بود.این تبدیل قابل بازگشت بوده و مجددا تبدیل فازی بتا به آلفا با کاهش حجم دو درصدی همراه خواهد بود.اگر بتا کوارتز را بسرعت حرارت دهیم در 870 درجه به بتا 2 تریدیمیت تبدیل شده و این ماده در 1470 درجه سانتیگراد به بتا کریستوبالیت و در دمای 1710 درجه ذوب می شود.با توجه به تغییرات حجمی که در اثر حرارت دادن سیلیس خالص و یا بدنه هایی که دارای مقادیری سیلیس باشند بوجود می آید در صورتیکه اختلاف درجه حرارت سریع باشد امکان ترک خوردن شیء ساخته شده وجود دارد.