9陶瓷干燥.ppt

干燥 受热体水分（或液体）减少到使用标准为止的过程 （广义） 水分（或液体）的加热蒸发过程 （狭义） 在陶瓷行业中,用于干燥的能耗占燃料总消耗的20％ 干燥技术的基本要求： 干燥速度快 节能 无污染 干燥作用与干燥过程 湿物料的干燥过程：热量交换和质量交换。 外扩散过程：物料表面产生的水蒸气向干燥介质移动 内扩散过程：物料内部的水分由浓度较高的内层向浓度较低的外层移动。 二 干燥过程 O 坯体干燥过程四个阶段示意图 干燥过程各阶段的特征： OA 升速干燥阶段，温度逐渐升高至干燥介质湿球温度TA。 干燥速度由零升至最大，蒸发表面水分。 吸热蒸发水分，提高坯体温度。 收缩很小。 AB等速干燥阶段，表面温度不变， 干燥速度保持衡定，内扩散速度等于外扩散速度。 吸热全部用于蒸发水分。 收缩较大。 B  C降速干燥阶段，表面温度—升高至介质温度。 干燥速度—逐渐减小至零，与介质达到平衡。 吸热—蒸发水分，提高坯体温度。 收缩—基本不收缩。继续干燥仅增加坯体内部孔隙 CD平衡阶段，坯体与介质达到平衡状态，干燥过程完成。 坯体表面水分达到平衡水分时，干燥速度为0 干燥最终水分取决与干燥介质的温度和湿度 1）B点称为临界点，之后进入干燥安全状态 2）C点平衡状态点，标志着干燥结束。但含水率不为零 3）干燥速度取决与内部扩散速度和表面汽化速度两个过程 干燥制度——达到一定的干燥速度，各个干燥阶段应选用的干燥参数。 最佳干燥制度——最短时间内获得无干燥缺陷的生坯的制度。 第二节 干燥制度的确定 1、 影响内扩散的因素 内因：含水率，生坯组成，结构等 水分降低，收缩降低，内扩散速度提高 引入阳离子可提高内扩散速度，保证一定的强度 外因：温度 温度提高，毛细管表面张力下降，内扩散速度提 高。应保证温度梯度、湿度梯度一致。 一 影响干燥速度的因素 2、影响外扩散的因素 干燥介质及生坯表面蒸汽分压 干燥介质及生坯表面温度 干燥介质的流速和方向及生坯表面粘滞气膜的厚度 热量的供给方式等 3、其它影响因素 坯体形状、尺寸，干燥器的结构类型。 二、 确定干燥介质参数的依据 1 、干燥介质的温度 1）坯体的大小、形状、厚度、组成、含水率 坯体含水量高，形状复杂→温度内外不均匀，存在温度梯度，产生热应力，造成干燥缺陷。　坯体含水量低，形状简单，薄壁——快速干燥 带石膏模干燥时温度不高于70℃，否则模型强度降低。 2）热能的充分利用和设备的因素 2、 干燥介质的湿度 　　湿度太低，干燥太快，容易产生变形和开裂。 例如：大件的卫生瓷坯体，通常采用分段干燥方法。 第一阶段：高湿低温预热坯体 40摄氏度　　　 第二阶段：温度不太高 相对湿度不过低 不再收缩为止　 最终阶段：高温低湿（15%）3、干燥介质的流速流量 外扩散：空气的流速， 流量 温度不宜很高， 可加大空气的流速和流量 高速均匀的热风可使干燥速度提高 干燥方法 自然干燥 自然对流干燥 　　以空气(大气)作为干燥介质，由于空气密度不同而引起对流，进行干燥。 　　多用于泥料和成形后湿坯的干燥。 对流干燥 一、热空气干燥——强制对流干燥 采用强制通风手段，利用具有一定流速的热空气吹拂欲干燥的坯体表而，使其得到干燥的方法。 （1）间歇式室式干燥室（室式烘房） 　　　 特点：设备简单，造价低廉，热效率低，干燥周期长。 隧道式干燥、链式干燥、辊道传送式干燥、喷雾干燥等 （2）连续式干燥 二 辐射干燥（高频、微波和红外干燥） 远红外干燥 特点： 1）干燥速度快，生产效率高，节省能耗。 2）设备小巧，造价低，费用低。 3）干燥质量好，表面内部同时吸收，热湿扩散方向一致，均匀，不易产生缺陷。 湿坯体作为电阻并连在电路中。 坯体有电阻，电流通过时产生热量。 整个坯厚度方向同时加热，表面由于蒸发水分及向外扩散，湿度低于内部，热湿方向一致，速度快。 三 工频电干燥 一 干燥缺陷及原因分析 1、缺陷 变形 、开裂 2、产生缺陷的本质原因 干燥 颗粒表面自由水膜变薄 颗粒之间靠近 发生收缩；在收缩过程中，坯料部分颗粒的取向性排列 收缩的各向异性 产生内应力 内应力大于塑性状态屈服值时  变形 内应力大于或塑性状态的破裂破裂值或弹性状态抗拉强度时  开裂 第四节干燥缺陷分析 1） 配方设计和坯料制备的原因 坯料配方中塑性粘土太多、太少。 坯料细度太