制造陶瓷办法

发布日期: 2022-08-16 05:27:56来源:扑克王最新版app 作者:扑克王登录地址

  声明:,,,。概况

  陶瓷的枯燥是陶瓷的出产工艺中十分重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺点有很大部分是因枯燥不妥而引起的。陶瓷的枯燥速度快、节能、优质,无污染等是新世纪对枯燥技能的基本要求。

  陶瓷工业的枯燥阅历了天然枯燥、室式烘房枯燥,到现在的各种热源的接连式枯燥器、远红外枯燥器、太阳能枯燥器和微波枯燥技能。枯燥尽管是一个技能相对简略,运用却十分广泛的工业进程,不光联系着陶瓷的产品质量及成品率,并且影响陶瓷企业的全体能耗。据统计,枯燥进程中的能耗占工业总燃料耗费的15%,而在陶瓷职业中,用于枯燥的能耗占燃料总耗费的份额远不止此数,故枯燥进程的节能是联系到企业节能的大事。

  陶瓷坯体的含水率一般在5%-25%之间,坯体与水分的结合办法,物料在枯燥进程中的改动以及影响枯燥速率的要素是剖析和改善枯燥器的理论依据。当坯体与必定温度及湿度的中止空气相触摸,必然释放出或吸收水分,使坯体含水率抵达某一平衡数值。只需空气的状况不变,坯体中所抵达的含水率就不再因触摸时刻添加而发生改动,此值便是坯体在该空气状况下的平衡水分。而抵达平衡水分的湿坯体失掉的水分为自在水分。也便是说,坯体水分是平衡水分和自在水分组成,在必定的空气状况下,枯燥的极限便是使坯体抵达平衡水分。

  坯体内含有的水分能够分为物理水与化学水,枯燥进程只触及物理水,物理水又分为结合水与非结合水非结合水存在于坯体的大毛细管内,与坯体结合松懈。坯体中非结合水的蒸腾就像自在液面上水的蒸腾相同,坯体外表水蒸汽的分压力,等于其外表温度下的饱满水蒸汽分压力。坯体中非结合水排出时。物料的颗粒互相挨近,因而发生体积缩短,故非结合水又称为缩短水。结合水是存在于坯体微毛细管(直径小于o.1μm)内及胶体颗粒外表的水,与坯体结合比较结实(属物理化学效果),因而当结合水排出时,坯体外表水蒸汽的分压将小于坯体外表温度下的饱满水蒸汽分压力。在枯燥进程中当坯体外表水蒸汽分压力等于周围枯燥介质的水蒸汽分压力时,枯燥进程即中止,水分不能持续排出,此刻坯体中所含的水分即为平衡水,平衡水是结合水的一部分,它的多少取决于枯燥介质的温度和相对湿度。在排出结合水时,坯体体积不发生缩短,比较安全。

  以对流枯燥进程为例,坯体的枯燥进程能够分为:传热进程、外分散进程、内分散进程三个一起进行又彼此联络的进程。

  传热进程,枯燥介质的热量以对流办法传给坯体外表,又以传导办法从外表传向坯体内部的进程。坯体外表的水分得到热量而汽化,由液态变为气态。

  外分散进程:坯体外表发生的水蒸汽,经过层流底层,在浓度差的效果下,以分散办法,由坯体外表向枯燥介质中移动。

  内分散进程:因为湿坯体外表水分蒸腾。使其内部发生湿度梯度,促进水分由浓度高的内层向浓度较低的外层分散,称湿传导或湿分散。

  在枯燥条件安稳的状况下,坯体外表温度、水分含量、枯燥速率与时刻有必定的联系,依据它们之间联系的改动特征,能够将枯燥进程分为:加热阶段、等速枯燥阶段、降速枯燥阶段三个进程。

  加热阶段,因为枯燥介质在单位时刻内传给坯体外表的热量大于外表水分蒸腾所耗费的热量,因而受热外表温度逐步升高,直至等于枯燥介质的湿球温度,此刻外表取得热与蒸腾耗费热抵达动态平衡,温度不变。此阶段坯体水分削减,枯燥速率添加。

  等速枯燥阶段,本阶段仍持续进行非结合水排出。因为坯体含水分较高,外表蒸腾了多少水量,内部就能弥补多少水量,即坯体内部水分移动速度(内分散速度)等于外表水分蒸腾速度,亦等于外分散速度,所以外表坚持湿润状况。别的,介质传给坯体外表的热量等干水分汽化所需的热量,所以坯体外表温度不变,等于介质的湿球温度。坯体外表的水蒸汽分压等子外表温度下饱满水蒸汽分压,枯燥速率安稳,故称等速枯燥阶段。本阶段是排出非结合水,故坯领会发生体积缩短,缩短量与水分下降量成直线联系,若操作不妥,枯燥过快,坯体极简单变形,开裂,构成枯燥废品。等速枯燥阶段结束时,物料水分下降到临界值。此刻尽管物料内部仍对错结合水,但在外表一层内开端呈现结合水。

  降速枯燥阶段,这一阶段中,坯体含水量削减,内分散速度赶不上外表水分蒸腾速度和外分散速度,外表不再坚持湿润,枯燥速率逐步下降。因为外表水分蒸腾所需热量削减,物料温度开端逐步升高。物料外表水蒸汽分压小于外表温度下饱满水蒸汽分压。此阶段是排出结合水,坯体不发生体积缩短,不会发生枯燥废品。当物料排水分下降等于平衡水分时,枯燥速率变为零,枯燥进程停止,即便延伸枯燥时刻,物料水分也不再发生改动。此刻物料外表温度等于介质的干球温度,外表水蒸汽分压等于介质的水蒸汽分压。降速枯燥阶段的枯燥速度,取决于内分散速率,故又称内分散操控阶段,此刻物料的结构、形状、尺度等要素影响着枯燥速率。

  为加快传热速率,应做到:①前进枯燥介质温度,如前进枯燥窑中的热气体温度,添加热风炉等,但不能使坯体外表温度升高太快,防止开裂,②添加传热面积:如改单面枯燥为双面枯燥,分层码坯或削减码坯层数,添加于与热气体触摸面,③前进对流传热系数。

  (二)前进外分散速率当枯燥处于等速枯燥阶段时,外分散阻力成为左右整个枯燥速率的首要矛盾,因而下降外分散阻力,前进外分散速率,对缩短整个枯燥周期影响最大。外分散阻力首要发生在边界层里,因而应做到:①增大介质流速,减薄边界层厚度等,前进对流传热系数。也可前进对流传质系数,利于前进枯燥速度,②下降介质的水蒸汽浓度,添加传质面积,亦可前进枯燥速度。

  水分的内分散速率是由湿分散和热分散一起效果的。湿分散是物猜中因为湿度梯度引起的水分移动,热分散是物理中存在温度梯度而引起的水分移动。要前进内分散速率应做到:①使热分散与湿分散方向共同,即设法使物猜中心温度高于外表温度,如远红外加热、微波加热办法,②当热分散与湿分散方向共一起,强化传热,前进物猜中的温度梯度,当两者相反时,加强温度梯度尽管扩展了热分散的阻力,但能够增强传热,物料温度前进,湿分散得以添加,故能加快枯燥,③减薄坯体厚度,变单面枯燥为双面枯燥,④下降介质的总压力,有利子前进湿分散系数,然后前进湿分散速率,⑤其他坯体性质和形状等方面的要素。

  按枯燥准则是否进行操控可分为,天然枯燥和人工枯燥,因为人工枯燥是人为操控枯燥进程,所以又称为强制枯燥。

  ①对流枯燥,其特色是运用气体作为枯燥介质,以必定的速度吹拂坯体外表,使坯体得以枯燥。

  ②辐射枯燥,其特色是运用红外线、微波等电磁波的辐射能,照耀被枯燥的坯体使其得以枯燥。

  ③真空枯燥,这是一种在真空(负压)下枯燥坯体的办法。坯体不需求升温,但需运用抽气设备发生必定的负压,因而体系需求密闭,难以接连出产。

  ④联合枯燥,其特色是归纳运用两种以上枯燥办法发挥它们各自的专长,优势互补,往往能够得到更抱负的枯燥效果。

  还有一些枯燥办法,按枯燥准则是否接连分为间歇式枯燥器和接连式枯燥器。接连式枯燥器又可按枯燥介质与坯体的运动方向不同分为顺流、逆流和混流:按枯燥器的外形不同分为室式枯燥器、地道式枯燥器等。

  恒温恒湿大空间枯燥卫生洁具的坯体在微压之后水分为18%左右,此刻强度低,不宜搬动,一般采纳就地枯燥的办法。一般厂家选用锅炉蒸汽加热的办法体系,它的特色是燃料本钱低,能够构成必定的枯燥气氛。一起缺点许多,如无横向空气活动;排湿功用差,枯燥时刻长;无通风体系,工人工作条件差。因而比较先进的“恒温恒湿体系”被选用。这种体系不需求改动本来的出产流程、出产工艺,还能够加快枯燥速度,它的另一大特色是具有强制通风功用。这一体系也存在一系列的问题,如动力耗费大;参数滞后;枯燥不同步等。尤其是近年来石膏模有变大趋势,那么坯体的枯燥时刻和要求就不相同,为了确保每一班的出产组织。石膏模的枯燥成为出产组织的首要矛盾。在处理这一问题上选用密封式枯燥体系,即石膏摸出坯后整个成型线密封,在这个小的空间内运用小型的恒温恒湿体系。

  快速枯燥便是枯燥气氛按坯体的不同及坯体枯燥程度而改动,时刻坚持最佳枯燥气氛,前进枯燥速度。温湿度主动调理快速枯燥室具有以下几个特色,①空间小,参数调整时呼应快,准确度高;②能够依据坯体的状况,设定不同的枯燥曲线;③工控机操控,主动化程度高,削减人为失误的要素,坯体枯燥合格率高。这一体系由房体结构、热风炉、布风体系、拌和体系、操控体系、湿度体系等六部分组成。

  这儿评论的是蒸汽直接枯燥,便是坯体出模后,沿轨迹进入结尾封闭的枯燥室中,封闭枯燥室后将蒸汽沿顶部的管道直接进入密封枯燥室中,蒸汽在密室中胀大降压,湿蒸汽由密室底部的管道排出收回。它的最大的长处是枯燥快,正品率高。

  便是将工频电(50Hz)经过坯体,因为坯体的电阻效果使得整个坯体均匀升温枯燥,使抵达了既升温又无温度梯度的意图。工频电枯燥的缺点是枯燥前的准备工作很费事,并且它只合适单件产品枯燥。

  墙地砖的坯体从压机出来后一般都是由窑炉的余热来进行枯燥,但跟着产品的标准尺度越来越大,最大达1.2×2mm,乃至更大,厚度越来越厚,从8mm增大到60mm,靠窑炉的余热现已不能满意枯燥的要求。并且跟着产品的高级化、颜色多样化,对窑内的气氛的操控要求越来越准确和严厉,用余热来枯燥坯体时,枯燥段的调整会引起窑内气氛的改动,乃至添加窑炉烧成燃料的耗费,有的添加1-2吨燃料。所以便呈现了立式枯燥器、枯燥窑、多层枯燥窑等。

  它是运用比较广泛的枯燥设备,它占地面积小,干操小标准的墙地砖,具有较好的效果。

  枯燥窑是直接加在烧成窑之前,外观上是窑炉的一部分(称为预热带)或是在窑的周围独立制作一条长宽适当的枯燥窑。坯体从压机出来或施釉后出来直接进入枯燥窑枯燥,枯燥完坯体直接进入预热带或经传动进入烧成密进行烧成。它由热风炉、布风体系、窑体结构三个部分组成,枯燥窑热运用率好的一般只选用烧成窑的热风基本上能满意枯燥要求,有的差一点或要求枯燥水分低一点的,除了用烧成密的热风外,还需求别的烧热风炉,每天耗费燃料2~3吨。

  跟着技能的前进,坯体中含水率越来越低,枯燥进程需将含水率从8%下降到1%,运用一般枯燥窑不能抵达这个方针。多层枯燥窑就能处理这个问题。它是由窑头排队器,窑尾收集器及若干枯燥单元组成,每个单元都是独立的,它们的温度、湿度调理,通风量调理,独自由热风炉。它的长处是:满足的枯燥时刻;外外表积小,散热丢失小;出风口靠近砖面。枯燥强度高;调理温度时通风量不会遭到影响,因而热风吹过砖坯外表的速度及规模都不会因温度的调整而改变,可是多层枯燥窑的调控相对比较困难,特别是窑宽添加,无法确保窑内温度的均匀,引起枯燥效果纷歧。

  日用陶瓷枯燥与卫生陶瓷或墙地砖坯体的枯燥不同,其具有的特色是:①坯体的品种繁复、数量大、尺度小、形状杂乱。变形和开裂是最常见的两种缺点:②出产工艺进程中常常要拌入脱模、翻坯、修坯、接把、上釉等工序而成为流水作业完结。因而日用瓷的枯燥首要运用链式枯燥器。依据链条的安置办法可分为:水平多层安置枯燥器、水平单层安置枯燥器、笔直(立式)安置枯燥器。

  红外辐射枯燥技能越来越遭到各行各业人们的注重,在食物枯燥、烟草、木材、中草药、纸板、轿车、自行车、金属体烤漆等方面发挥很大效果。此外,远红外枯燥也被运用于陶瓷枯燥中。大部分物体吸收红外线的波长规模都在远红外区,水和陶瓷坯体在远红外区也有强的吸收峰,能够剧烈地吸收远红外线,产主剧烈的共振现象,使坯体敏捷变热而使之枯燥。且远红外对被照物体的穿透深度比近、中红外深。因而选用远红外枯燥陶瓷更合理。远红外枯燥比一般的热风、电热等加热办法具有高效快干、节省动力、节省时刻、运用方便、枯燥均匀、占地面积小等长处,然后抵达了高产、优质、低耗费的优秀效果。

  据陶瓷厂出产实践证明,选用远红外枯燥比近红外枯燥时刻可缩短一半,是热风枯燥的1/10,成坯率达90%以上,比近红外枯燥节电20~60%[1]。郑州瓷厂对10寸平盘进行远红外枯燥技能施行,成果证明,出产周期前进一倍,一般枯燥时刻为2.5~3小时,缩短为1小时,本钱低、出资小、见效快、卫生条件好、占地面积小。远红外资料的研讨近年来很活泼,并且取得了很大发展,在各行各业也有许多成功运用的比如,为什么在修建卫生陶瓷的枯燥线上却少有人问津呢?

  微波是指介于高频与远红外线之间的电磁波,波长为O.001—1m,频率为MHz。微波枯燥是用微波照耀湿坯体,电磁场方向和巨细随时刻作周期性改动使坯体内极性水分子跟着交变的高频电场改动,使分子发生剧烈的滚动,发生冲突转化为热能,抵达坯体全体均匀升温、枯燥的意图[2、3、4]。微波的穿透才能比远红外线大得多,并且频率越小,微波的半功率深度越大。微波枯燥的特色:

  (1)均匀快速,这是微波枯燥的首要特色。因为微波具有较大的穿透才能,加热时可使介质内部直接发生热量。不论坯体的形状怎么杂乱,加热也是均匀快速的,这使得坯体脱水快,脱模均匀,变形小,不易发生裂纹。

  (2)具有选择性,微波加热与物质的自身性质有关、在必定频率的微波场中,水因为其介质损耗比其它物料大,故水分比其它干物料的吸热量大得多;一起因为微波加热是表里一起进行,内部水份能够很快地被加热并直接蒸腾出来,这样陶瓷坯体能够在很短的时刻内经加热而脱模。

  (3)热功率高、反响活络,因为热量直接来自于枯燥物料内部,热量在周围介质中的损耗很少,加上微波加热腔自身不吸热,不吸收微波,悉数发射效果于坯体,热功率高。

  微波加热设备首要由直流电源、微波管、衔接波导、加热器及冷却体系等几个部分组成微波加热器依照加热物和微波场效果的办法可分为驻波场谐振加热器、行波场波导加热器、辐射型加热器、慢波型加热器等几大类。

  湖南国光瓷业集团股份有限公司,依据日用陶瓷的工艺特色,规划了一条日用陶瓷快速脱水枯燥线用于出产中,实践证明,与传统链式枯燥线%以上,脱石膏模时刻从35~45分钟缩短到5~8分钟,运用模具数量由400~500件下降致100~120件,微波枯燥线所占地面积小,出产无污染.其功率式链式枯燥的6.5倍,除了可很多节省石膏模具外,与二次快速枯燥线寸平盘总枯燥本钱可下降350元/万件[5]。

  辽宁抚顺石油化工公司,李春原对电瓷枯燥工艺选用微波加热枯燥技能、分量鉴读操控技能、红外测温鉴读操控技能,对杂乱形状的电瓷进行枯燥,与惯例蒸汽枯燥办法相比较,可前进出产率24~30倍,前进成品率15%~35%,相同产值占地面积仅是现有工艺的二十分之一左右,可大起伏地前进经济效益。这对修建卫生陶瓷、墙地砖等一些异型产品的枯燥可提供学习。

  多孔陶瓷的枯燥多孔陶瓷因为具有机械强度高、易于再生、化学安稳性好、耐热性好、孔道散布均匀等长处,具有宽广的运用远景,并被广泛运用于化工。环保、动力、冶金、电子、石油、锻炼、纺织、制药、食物机械、水泥等范畴。作为吸声资料灵敏元件和人工骨、齿根等资料也越来越遭到人们的注重。因为多孔资料成型时含水分较多,孔隙多,且坯体内孔壁特别薄,用传统的办法因加热不均匀,极难枯燥,加之这些多孔资料导热系数差,其枯燥进程要求特别严厉,特别是用于环保轿车等方面的蜂窝陶瓷,枯燥进程操控欠好,易变形,影响孔隙率及比外表积。微波枯燥技能已成功地运用于多孔陶瓷的枯燥,其能很简单地把坯体的水分从18%~25%下降到3%一下,降水率抵达0.7~1.5kg,大大缩短枯燥时刻、前进成品率。咱们亦把微波枯燥运用于劈开砖的温坯枯燥,效果亦十分显着。

  微波加热尽管有许多长处,但其固定出资和纯出产费用较其它加热办法为高,特别是耗电较多,使出产本钱添加;微波在大能量长时刻的照耀下,对人体健康带来晦气影响,微波加热是有选择性的。因而独自选用微波枯燥或对流枯燥都有它们的好坏之处。假如归纳两者将会使两种办法的长处得到充沛的发挥。即在快速枯燥室内,添加微波发生器。在坯体的升温阶段,微波发生器以最大功率运转,在很短的时刻内使坯体温度升高。然后逐步削减微波功率,而热风枯燥以最大强度运转,这样总的加热时刻将削减50%,总能耗并没有添加,并且坯体合格率高。并且,咱们应该尽可能使微波炉结构设什合理,防辐射办法妥当,可使微波辐射减至最小,对人体彻底没有影响[6]。所以为了更好地发挥微波技能的长处,除了选用混和加热或混合枯燥技能外,加强完善陶瓷资料与微波之间的效果机理的研讨,加强陶瓷资料的介电功能、介质耗费与微波频率及温度联系的根底数据实验,及完善微波枯燥的工艺及设备,使这一技能委陶瓷职业服务。

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