开元谈陶粒砂设备生产陶粒的膨胀模式
目前,我国学术界对陶粒的膨胀原理认识是一致的,都认为是上述气体强烈逸出与液相对这种逸出的掏过程,但是具体的膨胀模式上,都有三种不同的观点,中您有相关的陶粒设备问题,可以随时与我们开元取得联系,我们开元机械是专业生产陶粒砂设备的厂家。
1、静态平衡膨胀模式,这是一种传统的陶粒膨胀理论,这种膨胀模式认为,在膨胀温度范围内,膨胀过程是膨胀气体被适宜黏液相所包围的静态平衡过程,在这一静态平衡过程中,膨胀温度范围内产生的气体压力小于膨胀孔隙孔间壁的破裂强度,是陶粒最终实现理想的基础,这里用到的焙烧设备主要是陶粒砂回转窑。
根据这一模式理论,一些学术者发现陶粒实际所需的发气有效物质,要远远超出其理论需要量,而且按此超出量所烧制的陶粒,才有良好有膨胀性,这种现象就难以用这一传统模式解释明白。
根据一些学者的计算,粉煤灰陶粒坯体膨胀所需的有效发气物质,每升经集料不得超过0.03g。如以还原物质SIC与三氧化二铁反应产生的CO为发气组分。三氧化二铁以质量计不得超过0.5%,还原物质SIC仅约为0.03%,且二者应有比较严格的比例范围。而在实际焙烧过程中,Fe2O3和SIC的用量即使过远远超出上述计算值,Fe2O3达到4%,还原物质SIC达0.2%,超过理论值的七到八倍,也可烧制出良好的膨胀陶粒。这就说明,传统的这种静态平衡膨胀模式,是不完全符合陶粒膨胀实际的。
2、动态平衡膨胀模式:这是近几年提出的一种新型膨胀模式理论。这种膨胀模式是建立在连续测定实验数据上的。根据这些测定,陶粒实际膨胀所需的有效气体比传统膨胀模式多7~8倍,这种情况由于用旧的膨胀模式无法解释,有些学者又提出了一种新的陶粒膨胀模式。这种新的膨胀模式认为:陶粒在膨胀过程中,气体的强烈逸出与液相对其的反逸出,一直是一个动态平衡过程。也就是说,液相并非完全将气体包围并抑制,而是在膨胀温度范围内,膨胀气体一直强烈地逸出,适宜黏度的液相也一直在反逸出。逸出与反逸出,始终处理一种动态平衡之中,而并非是只被适宜黏度的液相所包围。
按照这一新的膨胀模式理论 ,传统膨胀模式所无法解释的现象,就可以得以解释。因为气体的逸出与反逸出是一个动态平衡过程,会有相当的气体在动态平衡过程中逸出。造成了发气物质实际用量大大超过理论量。也正是因为对膨胀过程是动态平衡的。即使暂时会因部分气体的逸出造成的对膨胀和影响,但最终仍要达到平衡,实现良好的膨胀。因这些适宜黏度的大量液相,仍会将一定量的气体抑制并将它们固定在陶粒之内,这些气体也使陶粒坯达到一定的膨胀值。
3、早期的陶粒砂生产线动态平衡,后期静态平衡模式,这也是近几年提出的一种新的膨胀模式理论。这种膨胀模式理论是建立在传统静态平衡和新的动态平衡理论之上的。也是对静态平衡及动态平衡理论的补充、完善和发展。这种模式理论,对生产高性能优质陶粒将有良好的指导作用。
在轻集料的焙烧过程中,如果以传统的静态平衡理论为指导,会造成两个问题:一是对原料的化学成分要求十分严格,特别是对发气材料的成分,要十分精确。这势必导致选择原料很难,原料的利用范围很窄,在实际生产中难以实现;二是工艺控制也不易掌握,给工人的操作也带来很大困难。因为实际生产中要完全使反应稳定在静态平衡之中 是不易做到的。
相反,如果以动态理论为指导,虽不会出现上述两大问题,但会产生两个新的问题。第一个问题是动态平衡中,大量气体的逸出,会造成陶粒中连通孔的增加。第二个问题是大量气体的逸出过程,会使陶粒表层的开口孔隙率提高,从而影响陶粒的强度并使陶粒的吸水率提高。
为了解决以上所述静态平衡与动态平衡所存在的问题,这种新的膨胀理论提出了早期动态平衡,后期静态平衡的膨胀模式。按照新的膨胀模式理论,在膨胀温度范围内,一个合理、完整的膨胀过程,应该分为早期的动态膨胀过程和后期的静态膨胀过程两个阶段。早期动态膨胀过程阶段,是在表面张力相对较小和膨胀气压相对较大的情况下,膨胀气体一直强烈逸出与玻化液相抑制气体逸出的动态平衡过程。其结果是陶粒得到充分的膨胀,以及少量多余气体逸出降压,为后期膨胀收缩创造了条件。
后期静态膨胀阶段则是在表面张力相对较大有膨胀气压相对较小的情况下,膨胀气体被适宜黏度的液相所包围的静态平衡膨胀过程。其结果是开口连通气孔得到闭合、细化,以达到高强、低吸水率优质轻集料的良好孔结构。
早期的动态平衡膨胀过程有利于坯体的膨胀使陶粒实现轻质化,少量多余的逸出减压,为后期陶粒坯体的膨胀收缩创造了良好的条件。后期的平衡膨胀过程可通过早期的气体释放减压和后期的降温增加来实现,致使陶粒表层开孔气孔减小或损失,同时内部气孔细化、封闭。
这一新的膨胀模式既克服了静态膨胀平衡为膨胀而膨胀的弊端。同时又很好地将有效膨胀过程和有效的收缩过程有机统一起来,最终使陶粒达到理想的膨胀模式理论,因为这样的膨胀模式更合理、更完整、更科学,有利于生产出优质的陶粒,对于指导生产有一定的意义。
任何理论都是在发展、变化、不断完善的,陶粒的膨胀模式理论也不可能例外,它还会在实践中得到不断检验,然后再提高和完善。我们期待这一理论将来会更加符合陶粒膨胀的客观规律。更加完美。
4、陶粒膨胀模式对生产的指导意义:陶粒的膨胀模式理论似乎很抽象,可能一些生产一线的读者朋友会认为对自己关系不大,研究这理论是学者们的事情。但事实上,这些膨胀模式理论对我们生产陶粒是有指导意义的,就像我们开元机械设备有限公司:专业生产陶粒砂设备、陶粒砂生产线、陶粒砂回转窑,也要对这些有一定的了解,可以帮助我们提高烧胀陶粒的质量。
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