Условия необходимые для процесса вспучивания

 

Основным условием, обеспечивающим вспучивание глинистых пород при их нагревании, является совмещение во времени пиропластического состояния глины с интенсивным газовыделением внутри обжигаемого материала. Важным является то, что каждый из этих факторов отдельности не обеспечивает возникновение процесса вспучивания, необходимо чтобы они действовали одновременно.

Диаграмма газовыделения в сырье

 
 
dU


А – хрупкое состояние

гранулы

Б– пиропластическое

состояние гранулы

t2
t1
В – вязкотекучее

t3
t0
состояние гранулы

t, 0С
А

1,2,3 – глины с различ-

Б
ным температурным

интервалом газовы-

1 η
Вделения

 

 

Ось – интенсивность газовыделения, ось t – температура нагрева глины, ось – подвижность сырья – величина, обратная вязкости.

В верхней части графика изображены кривые интенсивности газовыделения трех глин. Все они характеризуются одинаковыми изменениями подвижности.

В интервале температур t0–t1 подвижность глины 1 ничтожно мала, она является хрупкой пористой системой. Газы, образующиеся в этом интервале, свободно удаляются через поры глиняной гранулы, не создавая избыточного давления. Если в этом же интервале интенсивность газовыделения будет опережать фильтрацию газов через поры гранулы, то возникающее избыточное давление будет просто разрывать гранулу. Таким образом, данная глина вспучиваться не может.

Не произойдет вспучивание и глины 3, т.к. ее максимальное газовыделение смещено в область температур t2–t3. В этом интервале температур подвижность глины чрезмерно велика, она становится вязко-текучей системой с ничтожной прочностью стенок пор. Поэтому, газы легко разрывают стенки пор, удаляются не производя работы вспучивания.

Оптимальными условиями газовыделения обладает глина 2. Ее максимум газовыделения приходится на интервал температур t1–t2, при котором данная глина находиться в пиропластическом состоянии.

Таким образом, для осуществления процесса вспучивания необходимо, чтобы глина, находясь в пиропластическом состоянии, имела необходимую интенсивность газовыделения.