第十三章
1. 介绍焙烧回转窑
石膏板的基本原料是石膏、水和护面纸。包括各种其他材料；有些是为了降低制造成本，有些是为了提高或保持板材的质量，还有一些是为特殊类型的板材赋予特殊的附加质量。
石膏板的主要材料成本为（随市场的价格变动而有差异）：
护面纸51%
石膏36%涂料用润湿分散剂
淀粉4%
其它9%
可用于石膏板厂浆体的添加剂包括:-
•促凝剂
•缓凝剂
•淀粉
•玻璃纤维
•纸浆
•木质素磺酸盐
防鸟刺•泡沫
•硅油
•瓜儿豆胶
改性沥青稳定剂
•乳化石蜡
三通截止阀•硅粉
2. 脱水, 瓦解和水合
生产石膏和石膏板的过程围绕着一个简单的可逆化学反应: CaSO4.2H2O ⇔CaSO4.½H2O + 1½H2O
二水硫酸钙⇔半水硫酸钙+ 水
石膏⇔熟石膏粉+ 水
除了伴随脱水而来的化学变化，还有物理变化，这些变化对我们的脱水过程的后期有着深远的影响。这些物理变化是由于结合水体积的损失而引起的收缩。
石膏的重量约为21%，体积约为50%。在石膏结构中，水分子与硫酸钙分子以平面的形式交替。
在半水合物脱水过程中，占据水平面的四分之三的水分流失，石膏颗粒无法改变尺寸以适应体积损失，导致硫酸钙平面出现裂缝。硫酸钙平面的表面进一步出现裂缝(类似于干燥泥浆中出现的六角形裂缝)。 这些裂缝的数量、大小和方向与煅烧过程中存在的温度和压力条件有关，具有明显的“指纹”形状，即
温度和压力是影响裂缝类型的主要因素。
2
裂纹模式对煅烧问题的诊断有一定的指导意义，但其主要作用是由于石膏颗粒在掺混过程中出现崩解现象，其对水需求量和水化速度的影响。 此外，还有一些次要因素会影响裂纹模式发展的性质。这些包括:•石膏纯度
•研磨(粒径分布)
•能源的输入
•煅烧炉的类型(类型, 大小, 产量)
•可溶性盐类
前4个次要因素会影响脱水速率，因此，当主要温度和压力因素定义的裂纹模式形成时，随着脱水速率的变化，裂纹模式可以从数量增加或减少的位点开始。这反过来又会导致或多或少的裂缝，干扰裂缝系统等。
可溶性盐也会影响脱水速度，但是以更基本的方式。在许多天然石膏中发现的某些盐类，如氯化物，可以改变原煅烧条件(特别是在
分批煅烧过程中，大于0.007%的氯离子水平可以显著降低煅烧温度)。这些盐还会导致煅烧炉内的湿度升高，甚至会在煅烧石膏颗粒表面形成非常短暂的水分膜。这可以在不同程度上导致裂缝的“愈合”。
2.2 瓦解
当石膏加入水中，当水进入主要裂缝，如沿着原来的水平面，石膏颗粒会立即破裂。随着混合能量的增加，或混合时间的延长，崩解过程继续进行，半水合物颗粒沿着越来越细的裂缝分裂，通过崩解过程在浆体中产生越来越细的颗粒。熟石膏粉崩解的可能性越大，其需水量(需水量)就越高。这是因为随着颗粒的变小，比表面积增大，需要更多的水来充分润滑表面。
石膏在新鲜时最容易崩解。当暴露在大气水蒸气中时，裂隙系统开始“愈合”，裂解势和需水量都在逐渐减少。这个过程被称为“老化”。
虽然老化过程降低了石膏的需水量(从而降低了干燥成本)，但也会导致石膏凝结时间的改变和强度发展的减少。随着石膏老化，最初的凝结时间延长，然后缩短。
4
2.3 水合
Solubility of Calcium Sulphate phases
1
2
3
4
5
无压锅炉6
7
8
0255075100125150175
Temperature (C)
2.3.1 水合过程
半水石膏在100摄氏度以下的溶解度远大于石膏，在50摄氏度以下的溶解度(即板材厂浆体的正常温度)，这种差异更加明显。这意味着水在溶液中所含半水合物的重量要大于石膏。
熟石膏与水混合时，半水合物迅速溶解，形成石膏过饱和的饱和溶液。
然后石膏开始沉积，从成核点开始生长，成核点可能是细小的石膏颗粒或作为种子的杂质。石膏晶体以铅笔形棱柱状生长，比宽度或深度长15倍。
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