XXIII. TéglT glás s Napok 2008. November 6-7. Balatonfüred Összefüggések tégla t és s cserépipari termékek anyagszerkezeti és s szárad tulajdonságai között Gömze A. Lá Ügyvezető, Igrex Kft. Tel: (30) 746-2713 e-mail: Gömze A. Lá Tanszékvezető, Miskolci Egyetem Tel:(30) 746-2714; Fax:(46)565-103 e-mail: femgomze@ http://keramia.
CÉL 1. Megérteni a tégla- és cserépipari alapanyagokban, termékekben szárad radáskor és dehidratáláskor lejátszódó termo-mechanikai mechanikai folyamatokat. Ezáltal csökkenteni a szárítási és dehidratációs minőségroml gromlás mértékét. 2. Hozzájárulni a hatékony szárítási technológiák elterjedéséhez azáltal, hogy feltárjuk a tégla és cserépipari alapanyagok és termékek anyagszerkezete, valamint szárad dehidratációs) tulajdonságai közötti összefüggéseket. (és femgomze@uni
KÉRDÉSEK Valóban száradásra érzékeny az agyagunk? Mekkora (és milyen jellegű) mechanikai feszültségek ébrednek szárítás közben? Mekkora lesz a szá zsugorodás? Mi okozza a dehidratációs repedéseket? A mikroszerkezet hatása a szárításra? Befolyásolható-e szárításkor és dehidratáláskor a kiégetett termék fagyállósága? femgomze@uni
ELMÉLETI LETI ELŐZM ZMÉNYEK 1. Matematikai statisztikai módszerek Csiszki A. F. (1954) Bálint P. Tóth K. Bakos J. (1968, 1973, 1978) Sopronyi O. (1978) Weighman J. Kranz G. (1978) Vértesfi K. Verdes S. (1985) Ratzenberger H. (1986-tól) Schneider H. E. (1988) ME-KSZMT (1999-től) Igrex Kft. (2005-től) 2. Termodinamikai transzportegyenletek Telljohann U. (disszertáció, 2003) Junge K. (gyors szárítás elméleti megalapozása) ME-KSZMT (1999-től) Igrex Kft. (2005-től) femgomze@uni
1. ESZKÖZÖK Kamrás-szárítók Alagút-szárítók Csatorna-szárítók Gyors-szárítók 2. CÉGEK Összefüggések tégla t GYAKORLATI TAPASZTALATOK, MÉRÉSEK Berényi Téglaipari Kft. Leier Mátratherm Kft. Mályi Tégla Kft. Tondach Magyarország Zrt. Wienerberger A. G. (Ausztria, Románia) Wienerberger Zrt. femgomze@uni
A BOURRY-MOROZOV DIAGRAM ÉS A SZÁRAD RADÁSI ÉRZÉKENYSÉG femgomze@uni
A SZÁRÍTÁSI SI HŐMÉRSH RSÉKLET JELENTŐSÉGE femgomze@uni
A SZÁRÍTÁSI SI HŐMÉRSH RSÉKLET HATÁSA A SZÁRAD RADÁSI ZSUGORODÁSRA SRA Zsugorodás [%] 14 12 10 8 6 4 12,8 11,99 11,75 11,19 10,88 10,56 7,73 7,11 60 C 80 C 2 0 1. keverék 2. keverék 3. keverék 4. keverék Keveréktípusok 1. keverék 2. keverék 3. keverék 4. keverék Agyagtípus Mennyiség [dkg] Mennyiség [dkg] Mennyiség [dkg] Mennyiség [dkg] T 40 40 40 40 A 100 100 120 100 B 100 100 100 100 C 100 100 100 100 D 50 0 40 50 Fűrészpor 0 0 0 23,4 Összesen 390 340 400 390 femgomze@uni
A SZÁRÍTÓKAMR KAMRÁS GYORSSZÁRÍTÓK K MODELLEZÉSE M - száraz levegő tömegárama υ hőmérséklet x 1 nedvességtartalom Q hőáram H entalpia M WD vízg zgőz tömegárama Keverőed edényes modell kamrás s szárítóhoz femgomze@uni
A KVARC ÉS S A VÍZMOLEKULA V FELÉPÍTÉSE femgomze@uni
A BERÉNYI AGYAG PÓRUSSZERKEZETE N=1000X N=2000X N=3000X femgomze@uni
AGYAGÁSV SVÁNYOK ÉS NYERSGYÁRTM RTMÁNYOK PÓRUSP RUS- SZERKEZETE Agyagásv sványok pórustp rustérfogata: rfogata: V a pö = A i= 1 V np i + B j= 1 V zp j + C k = 1 V kp k + D l = 1 V ht l Extrudált lt/préselt nyers-term termék k pórustp rustérfogata: rfogata: V e pö = E i= 1 V np i + F j= 1 V zp j + G k = 1 V kp k femgomze@uni
A PÓRUSTP RUSTÉRFOGAT RFOGAT ÉS S A VÍZ V KAPCSOLATA A felületi leti feszülts ltség által gerjesztett húzófeszh feszültség g a vízcseppben : p k = 2σ cosα r α a nedvesítési si szög σ a vízcsepp v felületi leti feszülts ltsége [N/m] r a vízcsepp v sugara A "vízcsepp" sugara r [m] A mechanikai feszültség nagysága a vízcseppben [Mpa] 10-6 (1 mm) 0,15 10-7 (100 μm) 1,5 10-8 (10 μm) 15 10-9 (1 μm) 150 10-10 (100 nm) 1500 = 1,5 GPa 10-11 (10 nm) 15000 = 15 GPa 10-12 (1 nm) 150000 = 150 Gpa femgomze@uni
A SZÁRÍTÁSI SI HŐMÉRSH RSÉKLET HATÁSA A PÓRUSSZERKEZETRE (150 C) N=1000X N=3000X N=5000X N=10000X femgomze@uni
A SZÁRÍTÁSI SI HŐMÉRSH RSÉKLET HATÁSA A PÓRUSSZERKEZETRE (300 C) N=1000X N=3000X N=5000X N=10000X femgomze@uni
A SZÁRÍTÁSI SI HŐMÉRSH RSÉKLET HATÁSA A PÓRUSSZERKEZETRE (450 C) N=1000X 150 C N=3000X N=5000X N=10000X femgomze@uni
A SZÁRÍTÁSI SI HŐMÉRSH RSÉKLET HATÁSA A PÓRUSSZERKEZETRE (600 C) N=1000X N=3000X N=5000X N=10000X femgomze@uni
A KIÉGETETT BERÉNYI TÉGLA T PÓRUSSZERKEZETE N=1000X N=3000X N=5000X N=10000X femgomze@uni
ÖSSZEGZÉS A pórusok p átlagos kapilláris rádiusza: r r a 1 μm Szárításhoz szüks kséges kapilláris-nyomás : P ksz 150 MPa A hőközlh zlés s előseg segíti a gyorsabb szárad radást A hőközlh zlés s nem feltétlen tlenül l jár j r együtt szárad zsugorodással, ssal, mivel: ha T sz ΔL sz Az égetéskor keletkező repedések részben r a dehidratáci ciót t kísérők nagy kapilláris-nyomásokkal magyarázhat zhatóak. ak. A FINOM PÓRUSSZERKEZET P NÖVELI N A FAGYÁLL LLÓSÁGOT femgomze@uni
Előad adásunk anyagának nak összeállításához az alábbi vállalatok megbízásából l végzett v kutatási eredményeinket is felhasználtuk: ltuk: Berényi Téglaipari T Kft. Leier Mátratherm Kft. Tondach Magyarország ZRt. Wienerberger Téglaipari T ZRt. Wienerberger AG (Ausztria és s Románia) Zalakerámia ZRt. Köszönjük k a fenti vállalatok v bizalmát, az értékes konzultáci ciókat és s hozzájárul rulásukat az elhangzott előad adásunkhoz. femgomze@uni
Köszönjük k a hallgatóság figyelmét! Gömze A. Lá Ügyvezető, Igrex Kft. Tel: (30) 746-2713 e-mail: Gömze A. Lá Tanszékvezető, Miskolci Egyetem Tel:(30) 746-2714; Fax:(46)565-103 e-mail: femgomze@ http://keramia. femgomze@uni