При сушке сырца происходит испарение влаги, благодаря чему свойства сырца изменяются, в частности, повышается его прочность. В зависимости от первоначальной влажности и вида высушиваемого сырца при испарении влаги протекает и ряд других изменений в сырце. Характер изменений, происходящих в сырце при сушке, в значительной степени зависит от свойств и движения теплоносителя в сушилах.
Теплоносителем служит обычно воздух, часто в смеси с продуктами горения топлива.
В этих газах всегда содержатся пары воды, предельное количество которых зависит от их температуры и атмосферного давления. Если количество паров воды в воздухе выше предельного, то она выделяется в виде тумана или капель.
Чем выше температура воздуха, тем больше в нем может содержаться паров воды без выделения ее в жидком состоянии.
Отношение количества паров воды, содержащихся в воздухе, к предельному при данной температуре, выраженное в процентах, называют относительной влажностью воздуха. Сушка сырца происходит за счет испарения влаги и перехода ее из поверхностного слоя сырца в атмосферу.
Этот процесс называют внешней диффузией. Чем выше температура и ниже относительная влажность теплоносителя, тем быстрее происходит испарение влаги.
Благодаря капиллярным силам, убыль влаги из поверхностного слоя сырца пополняется диффузией ее из внутренних слоев, скорость которой зависит, в основном, от температуры сырца: чем выше температура сырца, тем быстрее протекает процесс внутренней диффузии. Регулированием температуры сырца и относительной влажности теплоносителя можно добиться такого положения, при котором скорость внутренней и внешней диффузии будет одинаковой.
Указанные условия являются наиболее благоприятными для сушки сырца. Если для сырца, сформованного из полусухих динасовых и шамотных масс, в указанных благоприятных условиях достигается лишь быстрая сушка, то для сырца, сформованного из пластических масс, такой режим дает возможность избежать образования посечек и трещин при быстрой сушке.
Влажность шамотного сырца, сформованного из пластических масс, находится в пределах 16-22%; сформованного из полусухих масс, — 6-9%. Воздушная линейная усадка сырца из пластических масс в зависимости от содержания глины в массе и ее свойств обычно составляет 3-6%, в сырце из полусухих масс она практически отсутствует. Процесс сушки обычно считают законченным, когда прекратится усадка сырца и механическая прочность его повысится до пределов, обеспечивающих сохранение целости при транспортировании, садки в печь и в первом периоде обжига.
Если внутренняя диффузия влаги происходит медленнее, чем испарение ее с поверхности, то усадка поверхностного слоя шамотного сырца превышает усадку внутренних слоев, в результате чего происходит его искривление и образование поверхностных трещин и посечек.
В сырце сложной конфигурации, имеющем острые внешние или внутренние углы, а также стенки различной толщины, сушка протекает неравномерно: более толстые части сохнут медленнее тонких, поэтому на таком сырце чаще образуются трещины.
Трещины на сырце могут возникать не только ввиду различной толщины стенок, но и вследствие неравномерой влажности сырца из-за неудовлетворительного перемешивания массы и неравномерного распределения глины и отощителя. Сушка сырца должна проходить таким образом, чтобы разница во влажности наружных и внутренних слоев была по возможности небольшой, т. е. чтобы перемещение влаги внутри сырца к ее поверхности было равно испарению ее с поверхности.
При этих условиях разница в толщине отдельных частей, а также неравномерность первоначальной влажности сырца сказываются в меньшей степени. При сушке динасового сырца, который при сушке не дает усадки и обладает достаточной газопроницаемостью, не возникает поверхностных и структурных трещин — и посечек.
При сушке магнезитового кирпича содержание влаги понижается не только за счет испарения ее с поверхности, но в небольшой мере также и за счет продолжающейся гидратации частиц MgO и СаО. При гидратации частиц окисей магния и кальция происходит увеличение объема этих частиц, что иногда сопровождается образованием на поверхности сырца посечек и трещин в виде сетки.