陶瓷干燥法及干燥設備
1 干燥方法及干燥設備
1.1 衛生陶瓷生產對干燥器的要求
(1)要有良好的干燥質量,而且干燥制度要易與控制,操作方便靈活。
(2)產量要高,并要利于下一道工序的進行。
(3)能源消耗要少,在可能情況下應盡量利用工廠的余熱。
在自然干燥的老式企業里干燥的能耗很高,有的甚至達到生產能耗的40%。由于干燥的操作溫度較低,而陶瓷燒成又離不開高溫窯爐,因此一般陶瓷工廠都有大量余熱可供利用。
(4)生產強度高,占地少。
(5)省力,省工序,特別是易于和前后工序連成自動線,減少搬運次數。
(6)對環境污染小。現代注漿車間里有大量精密的機械設備,有時需要安排兩班或三班生產。因此,不能適應高溫高濕的環境。
1.2 干燥器的分類
(1)按干燥制度是否進行控制
可分為:自然干燥和人工干燥。由于人工干燥是人為控制干燥過程,所以又稱強制干燥。
(2)按干燥方法不同進行分類 可分為:
1)對流干燥 其特點是利用氣體作為干燥介質,以一定的速度吹拂坯體表面,使坯體得以干燥。
2)輻射干燥 其特點是利用紅外線、微波等電磁波的輻射能,照射被干燥的坯體使其得以干燥。
3)真空干燥 這是一種在真空(負壓)下干燥坯體的方法。坯體不需要升溫,但需利用抽氣設備產生一定的負壓,因此系統需要密閉,難以連續生產。
4)聯合干燥 其特點是綜合利用兩種以上干燥方法發揮它們各自的特長,優勢互補,往往可以得到更理想的干燥效果。
還有一些干燥方法,在衛生瓷生產中沒有得到應用。
按干燥制度是否連續分為間歇式干燥器和連續式干燥器。
連續式干燥器又可按干燥介質與坯體的運動方向不同分為順流、逆流和混流;按干燥器的外形不同分為室式干燥器、隧道式干燥器等。
1.3 成形車間干燥系統
這種干燥系統主要適用于石膏模每天只成形一次(白班成形)的工廠,按間歇方式操作。按照干燥制度能否調節分成以下兩種干燥系統。它們具有的共同優點是:坯體在脫模以后,無需多搬動即可進行干燥,不需另建干燥器,節省投資:能充分利用成形車間的熱量和空間。
(1)傳統的成形車間干燥系統
過去傳統的方式是在成形車間內安裝蒸汽管道和散熱器。在成形工人下班后,打開蒸汽閥門,提高成形室內的溫度,對坯體進行加熱干燥。
由于車間內濕度不能控制,加熱效率很低,現在已較少使用。
(2)帶溫、濕度自動控制的成形車間干燥系統
這種系統已屬于人工干燥,其結構如下圖所示:
1.1 衛生陶瓷生產對干燥器的要求
(1)要有良好的干燥質量,而且干燥制度要易與控制,操作方便靈活。
(2)產量要高,并要利于下一道工序的進行。
(3)能源消耗要少,在可能情況下應盡量利用工廠的余熱。
在自然干燥的老式企業里干燥的能耗很高,有的甚至達到生產能耗的40%。由于干燥的操作溫度較低,而陶瓷燒成又離不開高溫窯爐,因此一般陶瓷工廠都有大量余熱可供利用。
(4)生產強度高,占地少。
(5)省力,省工序,特別是易于和前后工序連成自動線,減少搬運次數。
(6)對環境污染小。現代注漿車間里有大量精密的機械設備,有時需要安排兩班或三班生產。因此,不能適應高溫高濕的環境。
1.2 干燥器的分類
(1)按干燥制度是否進行控制
可分為:自然干燥和人工干燥。由于人工干燥是人為控制干燥過程,所以又稱強制干燥。
(2)按干燥方法不同進行分類 可分為:
1)對流干燥 其特點是利用氣體作為干燥介質,以一定的速度吹拂坯體表面,使坯體得以干燥。
2)輻射干燥 其特點是利用紅外線、微波等電磁波的輻射能,照射被干燥的坯體使其得以干燥。
3)真空干燥 這是一種在真空(負壓)下干燥坯體的方法。坯體不需要升溫,但需利用抽氣設備產生一定的負壓,因此系統需要密閉,難以連續生產。
4)聯合干燥 其特點是綜合利用兩種以上干燥方法發揮它們各自的特長,優勢互補,往往可以得到更理想的干燥效果。
還有一些干燥方法,在衛生瓷生產中沒有得到應用。
按干燥制度是否連續分為間歇式干燥器和連續式干燥器。
連續式干燥器又可按干燥介質與坯體的運動方向不同分為順流、逆流和混流;按干燥器的外形不同分為室式干燥器、隧道式干燥器等。
1.3 成形車間干燥系統
這種干燥系統主要適用于石膏模每天只成形一次(白班成形)的工廠,按間歇方式操作。按照干燥制度能否調節分成以下兩種干燥系統。它們具有的共同優點是:坯體在脫模以后,無需多搬動即可進行干燥,不需另建干燥器,節省投資:能充分利用成形車間的熱量和空間。
(1)傳統的成形車間干燥系統
過去傳統的方式是在成形車間內安裝蒸汽管道和散熱器。在成形工人下班后,打開蒸汽閥門,提高成形室內的溫度,對坯體進行加熱干燥。
由于車間內濕度不能控制,加熱效率很低,現在已較少使用。
(2)帶溫、濕度自動控制的成形車間干燥系統
這種系統已屬于人工干燥,其結構如下圖所示:
圖中,在各組臺架之間均勻設置吹風管道(3支或更多)。室外新鮮空氣由抽風口被吸入管道內,與室內部分再循環的干燥廢氣混合,經過濾器除去空氣中的雜質,再經冷卻管、加熱器,最后由通風機加壓后送入吹風支管,對濕坯進行對位干燥。
與傳統干燥方式相比,這個系統具有以下特點:
(1)利用廢氣再循環,可以節約加熱器的熱量消耗;
(2)干燥制度具有可調節性。配合自動控制系統后,可以按給定的程序,準確調節干燥介質的溫度、濕度,因此干燥質量好。
(3)采用多個送風口,對位吹風干燥,室內溫、濕度比較均勻,能量利用率有所提高。
熱源可以用蒸汽、窯爐余熱、或另設熱風爐產生熱風。
圖中所示即為采用蒸汽的情況,此時需要裝設間壁式(又稱表面式)熱交換器,加熱空氣。熱交換器的形式,最好采用空氣側帶肋片的熱管式換熱器。
若是利用窯爐余熱,需根據具體情況決定:當抽取的熱風是清潔的,沒有混入窯內氣體就可以直接摻入干燥廢氣,調整溫、濕度后,作為干燥介質使用:當利用煙氣余熱時,可在煙道裝設間壁式熱交換器,也可將煙管通入成形室內利用其余熱,但此時無法控制干燥制度;當抽取窯內冷卻制品的空氣時,因為容易混入煙氣或雜質,最好經熱交換后使用。
另設熱風爐的情況,可參照蒸汽加熱器的辦法處理。
由于成形車間很大,室內熱氣體上浮,即所謂氣流分層。上部熱氣流具有大量熱能而難以利用,下部又容易漏入冷風。即使采用棉門簾等方法密封,也難達到理想效果。一些廠家在屋頂安裝多個吊扇,并合理布置再循環抽風口及送風口的位置,引導室內氣流合理流動,可以在一定程度上改善由于氣流分層造成的惡果。坯體的干燥制度也有兩種情況:一種是濕修后的坯體,其含水率較高;另一種是干修后的坯體,其含水率較低。這兩種情況下干燥制度的對比見下表。