室式干燥器、陶瓷干燥与烧成技术简介

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：室式干燥器又称为厢式干燥器，一般小型的称为烘箱，大型的称为烘房。干燥器主要由干燥室、坯架、热风炉及热风管道组成。图2-2-1日用陶瓷室式干燥器干燥介质可为窑炉余热、热烟气，也可由热风炉提供。日用陶瓷室式干燥器内温差大，干燥不均匀，干燥时间长，合格率不高，产量低，目前较少使用。

室式干燥器又称为厢式干燥器，一般小型的称为烘箱，大型的称为烘房。多用于卫生陶瓷、日用陶瓷等的干燥。

（一）日用陶瓷室式干燥器

该室式干燥器具有以下特点：设备简单，投资少，干燥制度易于调节，装卸物流时劳动强度大、劳动条件差，产量低，热耗大且干燥均匀性不好。干燥器主要由干燥室、坯架、热风炉及热风管道组成。

1.基本结构

室式干燥器一般为大小容积不等的方形小房间，有的为单间，有的为若干个这样的小房间连成一排。如图2-2-1所示。

干燥室的四壁一般用绝热材料制成，内设由钢结构或木结构制成的框架（坯架），带模坯体或湿坯置于坯板上（宽度为10cm～20cm的长条形木板），再放置于干燥器内的坯架上，如图2-2-1（1）所示。或将这些坯架设置于干燥小车上，做成活动的坯架。

图2-2-1　日用陶瓷室式干燥器

干燥介质可为窑炉余热、热烟气，也可由热风炉提供。热风炉由加热箱、烧嘴、抽风机（抽取周围空气进入加热箱加热）及供热风管等组成。

热风经供热风管进入干燥器，进干燥器的风管有几种布置方式：

（1）布置于干燥器底部，风管上开有调节风量的风口，并设有调节闸板，干燥后的废气经干燥器顶上的排湿孔排出；

（2）设置于干燥器的顶部，向下供风，热风掠过坯体进行干燥，废气由上部排出口排出。

2.操作方法

热风经风口进入干燥器后与待干燥坯体或物料发生对流，将热量传给坯体或物料，使坯体或物料中的水分逐渐排出而干燥。

干燥时，从热风炉出来的热风温度通过控制烧嘴的燃烧强度以及抽风机的抽风量进行调节。而进入干燥器的热风量则通过干燥器内热风管热风出口处的调节闸板来控制，从而控制干燥器内的干燥介质温度。由于干燥器往往设在车间厂房内，故干燥介质的温度不宜过高，以免排出的较高温度废气对人体产生影响。对于带模坯体，其供风温度一般控制在40℃～60℃。对于湿坯（或白坯）干燥，其温度可略高，为60℃～80℃。

日用陶瓷室式干燥器内温差大，干燥不均匀，干燥时间长，合格率不高，产量低，目前较少使用。

（二）卫生陶瓷室式干燥器

卫生陶瓷室式干燥经历了大空间恒温干燥、热空气快速干燥、蒸气快速干燥和少空气快速干燥等发展历程。

1.大空间坯体（恒定温度）干燥器

卫生洁具在微压成型之后水分在18%左右，此时强度低，不宜搬动。一般采取就地干燥的方法，在生产工人离开生产现场后升高生产现场（大空间）的温度（30℃～40℃），降低相对湿度（30%～80%）而达到干燥的目的。由于现有的工艺安排，在生产现场同时还有修坯、洗坯之后的坯体，因此干燥介质的状态（温度和湿度）只能恒定。(www.chuimin.cn)

大空间坯体干燥一般采用蒸气加热的方法及干燥系统，如图2-2-2所示。它的特点是成本低，但无横向空气流动，造成车间各点的温差很大，干燥时间长，无通风系统，工人劳动条件差。此种干燥方式已被“恒温恒湿系统”所取代，这种系统不需要改变原有的生产流程和生产工艺，还可能加速干燥。热风炉用来产生洁净的热空气，燃料由燃烧机混合燃烧，产生的高温烟气经过换热器之后经烟囱排出室外。如果使用的是气体燃料，也可将高温烟气与冷空气混合后注入室内。室内的循环空气经换热器加热后，通过布风管道均匀送达车间（干燥现场）的各部分。布风管道还将车间各部分冷空气收集后再送回热风炉加热。如此循环，整个车间产生横向空气流动，使空气的参数均匀一致。

图2-2-2　蒸汽加热干燥系统

1—烟囱；2—蒸汽管道；3—空气散热器；4—坯体；5—风扇；6—房屋结构；7—排风机

但是，采用大空间恒温恒湿系统也会带来系列问题：一是能源消耗大；二是参数滞后；三是干燥不同步。为了克服上述问题，许多生产厂家将该系统改进为小空间的恒温恒湿干燥系统。当石膏模出坯后，将整个成型线封闭，形成一个小型的恒温恒湿系统，如图2-2-3所示。实践证明，采用小空间坯体恒温恒湿干燥系统，不仅能解决大空间干燥的不足，干燥效率也得到了显著提高。

图2-2-3　小型恒温恒湿系统

2.热空气快速干燥器

坯体的干燥是卫生陶瓷生产周期中最长的部分，加快干燥速率，保证干燥质量成为提高产量质量的关键。热空气快速干燥就是干燥介质状态按坯体的不同及坯体的干燥程度而变化，时刻保持最佳干燥介质状态的方法，其工作系统如图2-2-4所示。

图2-2-4　国产快速干燥室的工作系统

1—热风炉；2—坯体；3—布风系统；4—坯车

热空气快速干燥系统具有如下特点：（1）空间小，参数调整响应快，精确度高；（2）可以根据坯体的情况，设定不同的干燥曲线；（3）工控机控制，自动化程度高。

该系统由干燥室、热风炉、布风系统、室内空气搅拌系统、控制系统以及湿度系统等组成。其布风方式见图2-2-5，搅拌系统见图2-2-6。

图2-2-5　布风方式

图2-2-6　搅拌系统

对于薄而小的卫生陶瓷坯件，一般采取高温度和低湿度的热空气介质进行干燥；对于大而厚的坯件，如果干燥介质温度高、湿度低，坯体表面水分蒸发很快，而传到坯体内部的热量很少，易造成内外温度和湿度梯度都很大，使坯体内外收缩不一致而产生缺陷，因此，有的采用低湿度逐渐升温的方法进行干燥，但此种方法所费时间较长，如缸类坯体干燥可长达几天。为了安全地加快大而厚坯件的干燥速率，可先期采用高温饱和空气加热坯件，只加热并不干燥坯体（或采用高湿缓风的技术手段），待坯体升高到一定温度，再降低热空气的温度和湿度，使坯体内扩散中的湿扩散与热湿扩散方向保持一致，从而加速坯体的干燥。这种干燥方式，可大幅度缩短总干燥时间，提高干燥效率。

随着技术的进步，整个干燥系统中，温度、湿度调节器，供风机及烧嘴等已实现了自动化控制，保证了干燥的质量和速率。

虽然热空气快速干燥与大空间干燥相比优点很多，但它的投资大、系统复杂，一般产量超过40万件仍宜采用大空间干燥系统为主，而快速干燥作为补充。

另外，卫生陶瓷室式干燥还有蒸气快速干燥及少空气快速干燥技术等。

室式干燥器、陶瓷干燥与烧成技术简介

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