陶瓷生产技术及设备-4

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1、第四章坯体的干燥一、干燥机理内扩散外扩散H2O(g)Heat坯体热风H2O(l,g)4.1干燥机理及干燥过程热扩散——因温度差（温度梯度）的存在而引起的水分扩散。湿扩散——因水分浓度差（水分浓度梯度）的存在而引起的水分扩散。通常划分为四个阶段：升温阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段、平衡阶段。ⅠⅡⅢⅣ0坯体的表面温度、含水率、干燥速度SABDECKF①②③时间，t①——坯体含水率②——干燥速度③——坯体表面温度平衡水分ⅠⅡⅢⅣ0坯体的表面温度、含水率、干燥速度SABDECKF①②③时间，t①——坯体含水率②——干燥速度③——坯体表面温度平衡水分ⅠⅡⅢⅣ0坯体的表面温度

2、、含水率、干燥速度SABDECKF①②③时间，t①——坯体含水率②——干燥速度③——坯体表面温度平衡水分二、干燥过程●坯体的干燥收缩主要发生在等速干燥阶段；降速干燥阶段不产生干燥收缩。一、影响坯体干燥速度的因素就热风干燥而言，影响坯体干燥速度的因素有：坯体的干燥敏感性——坯体在干燥过程中产生裂纹或变形的可能性。2.坯体的形状、大小及厚薄。3.干燥强度——干燥介质（热风）的温度、湿度、流速及流量。4.坯体的受热面积（与热风接触面积）。5.干燥平衡水分的高低。6.干燥器的结构与热工性能。4.2干燥制度的制定二、影响坯体干燥质量的因素●坯体干燥质量的衡量标准：各部位干燥比

3、较均匀，平衡水分（干燥残余水分）达到要求，无变形或开裂现象。1.坯体的干燥敏感性——决定于配方组成。2.坯体的初始含水率及其水分的分布均匀性。3.坯体成型密度的均匀性。4.干燥制度的合理性，以及干燥过程的控制质量。●影响因素：4.2干燥制度的制定三、干燥制度的制定原则4.2干燥制度的制定●干燥制度通常用干燥介质的温度、湿度、流速等参数来表征。●干燥制度的制定原则：1.应充分考虑坯体的配方特点、形状、大小、厚薄，以及干燥器的性能等因素。2.初始阶段应用低温、高湿、低速的热风预热坯体。3.严格控制等速干燥阶段的热风温度、湿度及流速，确保坯体各部位的干燥速度（干燥收缩）比

4、较均匀一致。在降速干燥阶段适当提高干燥速度，即在干燥后期使坯体接触高温、低湿的热风。ⅠⅡⅢⅣ0坯体的表面温度、含水率、干燥速度SABDECKF①②③时间，t①——坯体含水率②——干燥速度③——坯体表面温度平衡水分4.3干燥方法及设备●干燥方法分类：热风干燥（对流干燥）电干燥——工频电干燥、高频电干燥辐射干燥——微波干燥、远红外干燥4.3干燥方法及设备一、热风干燥（对流干燥）根据干燥器的结构不同，对流式干燥器有：室式、隧道式、链式、推板式干燥器等几种形式。4.3干燥方法与设备多通道隧道式干燥器干燥介质流动方向制品前进方向一、热风干燥（对流干燥）一、热风干燥（对流干燥）

5、4.3干燥方法与设备链式干燥器日用瓷坯体带模干燥5~10min可脱模，脱模后的白坯干燥时间控制在10~30min。链式干燥器一、热风干燥（对流干燥）建筑陶瓷干燥10~15min即可从含水率7%降到1%。二、电干燥4.3干燥方法与设备1.工频电干燥——将湿坯体作为电阻并联于工频电路中，通过工频电流进行干燥。●一般大型电瓷生坯阴干需10~15天，工频电干燥仅需4h左右。二、电干燥1.工频电干燥特点：（1）干燥均匀性好，即使初始含水率相差较大的坯体一起干燥也如此。（2）坯体整个体积同时加热，热扩散和湿扩散方向一致，故干燥速度较快，单位热耗较小。（3）适用于含水率较高的大件

6、厚壁制品坯体的干燥。当干燥后期坯体的含水率低于5%时，电能消耗剧增。（4）随着干燥过程的进行，须逐渐增大电压，以保持电流值基本不变。515含水率（%）电耗,Kw/h.kg二、电干燥2.高频电干燥——将生坯置于高频电场中，由于电磁波的高频振荡，致使坯体中的水分子也发生剧烈振动和相互碰撞，从而发热使水分蒸发。特点：与工频电类似。但坯体温度上升快，易造成水分迅速蒸发而致坯体产生裂纹。另外，高频电干燥器造价高、电耗大（2.5~3.0kW/h·kg水），目前应用很少。三、辐射干燥4.3干燥方法与设备（一）微波干燥——系以微波辐射使生坯内的强极性分子，主要是水分子的运动随着交变

7、电场的变化而加剧，发生摩擦并转化为热能而使水分蒸发。可见，微波干燥与高频电干燥的原理是相同的。但微波加热的频率要比高频加热高20倍，因此，其干燥效果比高频电干燥更好。特点：（1）均匀快速。微波具有很大的穿透力，能使被加热坯体里外同时生热；且热、湿扩散方向一致，加热迅速，干燥快。一般日用瓷干燥仅需几分钟。（2）加热具有选择性。只有介电损耗高的物质（如湿坯）才会吸收大量的微波能，从而被加热。三、辐射干燥4.3干燥方法与设备（一）微波干燥特点：（3）热效率高。热量产生于坯体内部，在周围环境中损失很少，热效率可高达80%。（4）设备体积小，便于自控。（二）远红外干燥微波