干燥技术在陶瓷生产上的应用

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1、陶瓷工业干燥技术及其应用廖小辉（景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院08热工一班200810610116）　　摘要:本文分析了陶瓷干燥过程的基本原理，干燥中容易出现的问题，干燥的各种方式。关键词:陶瓷坯体;干燥技术;远红外干燥;微波干燥IndustrialdryingtechnologyandapplicationofceramicLiaoXiaohui(JingdezhenCeramicInstituteofMaterialsScienceandEngineeringofThermalclass20081061011608)Abstract:Thispaperanalyz

2、esthebasicprinciplesofceramicdryingprocess,problemscaneasilyariseindrying,dryinginvariousways.Keywords:ceramicgreenbody;dryingtechnology;farinfrareddrying;microwavedrying朗读显示对应的拉丁字符的拼音1、前言陶瓷生产过程中，坯料与坯体的干燥是一个重要的一个工艺过程，是影响陶瓷成品率的一个重要的环节之一。坯体含有一定量的水分，其强度较低，在运输和加工的过程中（如粘结、修坯），很容易变形或者因强度不够而破损，

3、因而为了提高成型后坯体的强度，要进行干燥。通过干燥处理，坯体失去可塑性，具有一定的弹性和强度。另一方面坯体中含水率高，其吸附釉浆的能力差，所以为了提高坯体的吸釉能力，其含水率达到一定的程度（比如对陶瓷，施釉是坯体需要干燥至含水率为2%-4%。此外，经干燥除去坯体中绝大多数的自由水后，坯体很少发生收缩，从而是坯体在烧成阶段可以快速升温，而不发生制品变形或开裂，既保证了烧成质量又可以缩短烧成周期，最总提高窑炉利用率，降低能耗。通常坯体入窑前得含水率应该在2%以下。但过分干燥也是不必要的因为当坯体放置在大气中时会再吸附大气中的水分而膨胀，也可能放声开裂。不过，日用陶瓷的坯体干

4、燥是与整个成型过程相关联的，应根据各工序操作来确定排出多少水分。例如许多陶瓷制品在成型后要警醒湿修、镶接或者干修，他们都有自己合适的坯体水分，因此成型后的坯体的水分不能一次干燥到1%-3%，而要根据成型中个加工工序的需要，分阶段的进行干燥，最后干找到适合进窑的最总含水率。陶瓷工业的干燥经历了自然干燥、室式烘房干燥,到现在的各种热源的连续式干燥器、远红外干燥器、太阳能干燥器和微波干燥技术。干燥虽然是一个技术相对简单,应用却十分广泛的工业过程,不但关系着陶瓷的产品质量及成品率,而且影响陶瓷企业的整体能耗。据统计,干燥过程中的能耗占工业总燃料消耗的15%,而在陶瓷行业中,用于

5、干燥的能耗占燃料总消耗的比例远不止此数,故干燥过程的节能是关系到企业节能的大事。陶瓷的干燥速度快、节能、优质、无污染等是新世纪对干燥技术的基本要求。2、陶瓷坯体干燥机理2．1坯体中水分的类型6按照坯体颗粒与水分的结合特性，坯体中的水分基本上可以分为三类，即自由水、吸附水、和化学水。2.1.1自由水自由水分布在固体颗粒之间，是物料直接与水接触而吸收的水分。自由水一般在坯体中存在直径大于10-7的大的毛细管中。自由水与物料结合松弛，容易排出。陶瓷干燥工艺主要是陪去自由水，而在其被出去的过程中会发生收缩，若收缩不均匀很容易发生干燥缺陷。2.1.2吸附水粘土表面的原子有剩余的键

6、（及不饱和键），分子在粘土胶粒子周围受到分子引力的作用，从而出现湿润表面的吸附层。吸附水处于分子力场所控制的范围内，因为它的物理性质与普通水不一样，压得密度大，冰点下降。但不是所有的吸附水的性质都一样，离粘土胶粒最近的单分子层的水分结合得最牢固，多分子城中的水分结合得较弱。吸附水数量，岁外界环境的温度和相对湿度的变化而变化。在相同的大气条件下，坯体所吸附的水量，对含粘土的数量和总类有关。而一些非粘土类原料的颗粒，也具有一定的吸附水的能力，但是吸附力弱很多，容易被排除。2.1.3化学结合水这种水分是指包含在原料矿物分子结构内的水分，如结晶水、结构水等等。例如高岭土中有两个

7、分子的结构水。这种水的结合形势最牢固，排出时必须要有较高的能量，如高岭土的结构水，要在450-650oC下才能被排出。根据水分的结合形式，又可以对材料进行分类。当水在材料中基本上是出于毛细管理结合的时候，那么该物料就成为毛细管多空型才来哦，如沙子和某些建筑材料。这种材料脱水时体积发生变化。当水和材料的结合以渗透和结构结合占优势的时候，这类材料称为胶体，在吸湿是体积会显著增大，在脱水时收缩。如果材料中渗透结合和毛细管力作用都相当强时，那就称为毛细管胶体，属于这种类型的粘土、某些陶瓷坯体等，这些物体在吸湿和干燥时，体积都会发生变化。2.2　坯