194141. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kerámia félkésztermékek szárítására
1 194.141 2 Jellemzői alkalmasak az ismert műszaki megoldások íünyosságainak kiküszöbölésére. A kitűzött feladat megoldására egy olyan eljárást javasolnak, melyben a szárítási fázist és a kiégetési fázist egyetlen berendezésben hajtják végre, melyben a friss nyers téglát előnyösen egy rétegben elrendezve helyezik be, és az eljárás még az alábbi eljárási lépéseket is magába foglalja: — a friss téglát a berendezés betöltő részének tartományában 45-100 °C-ra felmelegítik, miközben az előmelegítés egy forró gázárammal történik, amelynek nedvességtartalma előre meghatározott értékű, és amelyet a nyers téglák mozgásirányával azonos irányban áramoltatnak; — az előmelegített nyers téglákat egy, a téglák mozgási irányával azonos irányban áramoltatott további forró gázárammal szárítják, ahol ezt a forró gázáramot az égetőkemencébe történő bepakolás előtti előmelegítésnél elvezetett gázokból alakítják ki; — az elvezetett gázokat recirkuláltatják, melynek során az elvezetett gázok egy részét a berendezés bemenetéhez vezetik és ott az a kerámia félkésztermék előmelegítéséhez használt forró gázáramot képezi, az elvezetett gáz többi részét a készre égetett téglák hűtési fázisához recirkuláltatják, majd ott egy előre meghatározott mennyiségű hideg levegővel dúsítják, és végül egy további részt a fenti elvezetett gázból a kéménybe vezetnek el. Ez az eljárás sajnos csak az úgynevezett alagútkemencéknél hajtható vére, szekrényes szárítóberendezéseknál azonban nem alkalmazható. Nagyon figyelemre méltó eljárást ismertetnek azonban a 2 832 896 számú DE szabadalmi leírásban, mely kerámia termékek előállítására vonatkozik. Itt arra a feladatra adnak megoldást, hogyan lehet különböző alakú és különböző anyagú kerámia termékeket egyformán hatékonyan és mégis kíméletesen szárítani. A megoldás a következő: Eljárás kerámia termékek előállítására azoknak képlékeny masszából történő kialakításával, ezt követő szárításával, ahol a szárításnál kezdetben belső hőhozzávezetést, később külső hőhozzávezetést alkalmaznak, majd a formázott termék folyamatos mozgatásával a kerámia termékekhez történő belső hőhozzávezetés a maximális lugroszkópikus nedvesség elérésekor befejeződik, a kívülről történő hőhozzávezetést az így kapott nedvesség eltűnésének befejeződésekor kezdik meg és az egyensúlyi nedvességtartalom eléréséig folytatják, és a hőhozzávezetés intenzitását úgy állítják be, hogy a nedvességleadás sebessége legfeljebb 0,5%/perc legyen. A fenti kitanítás szerint a szárítási folyamatot három szakaszra lehet osztani, ahol az első szakaszban csak belső hőhozzávezetés történik, azután egyidejű belső és külső hőhozzávezetést hajtanak végre, végül csak kivülről vezetnek hozzá hőt. Az eljárás során a megállapított időpontok, melyeknél az egyik szakaszból áttérnek a másikba, minden termékformára és anyagra érvényesek és az eljárással maximálisan hatékony és ugyanakkor kíméletes szárítást valósítanak meg. Ezzel az eljárással a kezdeti belső hőhozzávezetéssel a gyártmány teljes tömegét kívánják felmelegíteni, miközben a gyártmány külső rétegei a nedvesség elpárolgása következtében alacsonyabb hőmérsékletűek, mint a belső rétegek. Eközben a hőmérsékleti és a nedvességgradiensek azonos irányúak, emiatt egy gyors nedvességleadás valósítható meg. Ahogy a belső nedvesség csökken, csökken a belső hőhozzávezetéssel létrejövő felmelegedés intenzitása, és azzal együtt a belső részből a külső rész felé mutató hőmérsékleti gradiens is. Amikor elérik azt a nedvesség értéket, amelynél a nedvesség eltűnése befejeződik és megkezdődött a külső hőhozzávezetés, a hőmérsékleti gradiens ellentétes irányúvá válik és a nedvességleadás tovább gyorsul. Amikor ezután a nedvesség tovább csökken, és eléri a maximális higroszkópikus nedvesség értéket, a belső hőhozzávezetés nem lesz többé hatásos, és jó hatásfokot most már csak külső hőhozzávezetés révén lehet fenntartani. Ha a termékek elérték az egyensúlyi nedvességértéket, nem célszerű a további szárítás. A termékhez történő intenzív hőhozzávezetés egyrészt meggyorsítja a száradási folyamatot, másrészt viszont egy maximális nedvességleadási sebesség túllépése esetén azzal a veszéllyel jár, hogy a i:ermék a létrejövő belső feszültségek következtében tönkremegy. Ezért célszerű, ha a szárítási eljárásban a nedvességleadási sebesség változtatható, de nem nagyobb, mint 0,5%/perc. A belső hőhozzávezetést úgy oldották meg, hogy a formázott kerámia félkészterméken villamos áramot vezettek keresztül. Egy másik példában a belső hőhozzávezetést nagyfrekvenciás áramok segítségével hajtották '’égre. Mindezekben a fizika szempontjából kétségtelenül jól megadott műszaki jellegű utasításokban közös, hogy csak a vég- vág}' közbenső állapotokat nevezik meg, nem adják azonban, hogy a mindenkori határértékeket hogyan vagy milyen eszközökkel mérik vagy állapítják meg. önmagukban ismert pirometriai és pszichometriai mérésekkel rendszerint csak térfogatállapot értékeket lehet meghatározni, amelyeknek alapján időmérésekkel és tapasztalati értékekkel együtt a szárítandó termék valószínű állapotát meghatározzák. Ekkor a kikapcsolást egy szabályozóval lehet végrehajtani, ha egy, a névleges érték időbeni tervezett változásainak megfelelő jeladót alkalmaznak, mely a hőmérséklet- és nedvességértékeket szolgáltatja. Egy ilyen megoldásnál azonban sajnos nem veszik figyelembe, hogy a kiindulási paraméterek, mint például a nyers agyag tömege, nedvessége, gyakran ingadoznak, és azok kompenzálására a szárítószekrényben teljesen eltérő idő- és/vagy energiafelhasználásra van szükség. Ennek az a következménye, hogy a szárított téglában vagy hasonlóban az előírt maradék nedvesség elérésének érdekébem maximális szárítási időt és ennek megfelelő energiafelhasználást alkalmaznak. Ezzel a termelés gazdaságossága csökken. A találmány célja olyan igen gazdaságos eljárás és berendezés kialakítása kerámia félkésztermékekhez, melyek a gyakorlatban használatos üzemi körülményekhez illeszthetően automatizálhatók , és amelyekkel a szárítási folyamat teljes lefutása bizonylatokkal dokumentálható. A találmány feladata tehát olyan eljárás-, eszköz és feltételkombináció kialakítása, amellyel kerámia félkésztermékek szárítása minden előforduló kiindulási és végparaméternek megfelelő feltétel mellett teljesíthető, és amely szabadon programozható, automatikus, szekrényes szárítóberendezés-napló vezetésére alkalmas. A feladat, mely egy többfázisú szárítási technológiát foglal magába, megoldása abban van, hogy az első szárítási fázisban a kerámia félkészterméket lassú felmelegítéssel JT 1 hőmérsékletig melegítjük anélkül, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
