陶瓷生产技术及设备之坯体的干燥培训课件

第八章干燥

一、影响干燥速度的因素二、确定干燥介质参数的依据
一、影响干燥速度的因素 1、影响内扩散的因素、
热湿传导：温度差引起的水分沿温度梯度方向扩散。热湿传导：温度差引起的水分沿温度梯度方向扩散。热端冷端内扩散形式湿传导：湿度差引起的水分沿湿度方向的扩散。湿传导：湿度差引起的水分沿湿度方向的扩散。湿端干端
第八章
8.1 干燥过程
坯体的干燥
8.2 干燥制度的确定 8.3 干燥方法
干燥的目的：排除坯体中的水分，干燥的目的：排除坯体中的水分，同时赋予坯体一定的干燥强度，定的干燥强度，满足搬运以及后续工修坯、粘结、施釉）的要求。序（修坯、粘结、施釉）的要求。
8.1 干燥作用与干燥过程
一、坯体中水分的类型及结合形式
四、坯体干后性质的影响因素
1）与后续工序的关系）要求干坯强度高最终含水率一定程度上决定坯体的气体率和干坯强度水分过高会降低生坯强度，窑炉效率， ①水分过高会降低生坯强度，窑炉效率，施釉后难以达到要求的釉层厚度。到要求的釉层厚度。 ②水分过低则会在大气中吸湿，产生表面裂纹，浪费干水分过低则会在大气中吸湿，产生表面裂纹，燥能量。燥能量。一定的气孔率可保证釉料能粘在坯体上渗透性则保证施釉后坯体内外成分均匀
2、影响外扩散的因素、
表面水分汽化，向介质扩散。表面水分汽化，向介质扩散。表面水蒸气分压与介质分压差）（表面水蒸气分压与介质分压差）相关因素：干燥介质、生坯的温度；相关因素：干燥介质、生坯的温度；干燥介质的流速、方向。干燥介质的流速、方向。
3、其它因素、
1）干燥方式；）干燥方式； 2）坯体厚度和形状） 3）干燥设备的结构以及坯体放置位置是否合理。）干燥设备的结构以及坯体放置位置是否合理。

干燥机培训课件

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干燥机的工作原理：通过加热、蒸发、冷凝等过程，使物料中的水分或其他挥发性物质分离出来
干燥机的应用：广泛应用于化工、食品、医药、建材等行业，用于物料的干燥处理
干燥机操作流程
操作前准备
01 检查干燥机是否正常，
确保设备完好无损
03 阅读操作手册，了解设备的操作方法和注意事项
干燥机种类和特点
01
喷雾干燥机：利用喷雾器将液体分散成细小雾滴，与热空气接触后迅速干燥。
02
流化床干燥机：利用热空气使物料在流化状态下进行干燥，具有传热效率高、干燥速度快等特点。
03
真空干燥机：在真空状态下进行干燥，适用于热敏性物料的干燥。
04
冷冻干燥机：利用冷冻技术使物料中的水分冻结，然后在真空状态下进行干燥，适用于生物制品、药品等物料的干燥。
05
微波干燥机：利用微波加热原理进行干燥，具有干燥速度快、节能环保等特点。
06
组合干燥机：将多种干燥技术进行组合，以满足不同物料的干燥需求。
干燥机的工作原理
干燥机的主要功能：去除物料中的水分或其他挥发性物质
干燥机的分类：根据工作原理和结构不同，可分为传导式干燥机、对流式干燥机、辐射式干燥机等
开机前检查：检查电源、气压、温度等是否正常
设定参数：根据物料特性和干燥要求设定温度、时间等参数
观察干燥过程：观察干燥机的运行情况，及时调整参数
清理：停机后，及时清理干燥机内部，保持设备清洁
异常情况处理
01
02
03
04
干燥机过热：检查温度传感器、调整加热器功率
干燥机堵塞：检查进料口、调整进料速度

陶瓷生产技术卫生陶瓷的原料及工艺流程PPT课件

19
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伊利石类
❖ 伊利石类（包括伊利石、水云母等）
❖ 成分复杂，一般可塑性低，干燥后强度差，干燥烧成收缩小，
❖ 伊利石是沉积岩中分布最广的一种粘土矿物，从矿物结构上来讲它属云母类，组成成分与白云母相似，但比正常的白云母多SiO2和H2O而少K2O。与高岭石比较，伊利石含K2O较多而含H2O较少。因此，伊利石是白云母经强烈的化学风化作用而转变为蒙脱石或高岭石过程中的中间产物。
❖ 根据可塑性可将粘土分为软质粘土（强可塑性粘土）、半软质粘土（中可塑性粘土）和硬质粘土（弱可塑性粘土），软质粘土多属次生粘土，因其颗粒细、分散度大，故可塑性大；硬质粘土多经古界成岩作用，自由水不易进入而缺少浸散性，可塑性较差。
❖ 西方一些工业化国家通常把粘土归结为6大类，分别是：高岭土 (Kaolin)，耐火粘土(Fire clay)、球粘土(Ball clay)、膨润土 (Bentonite)、漂白土(Fuller,s earth)和普通粘土（Common）。其中膨润土、漂白土和普通粘土主要由蒙脱石、伊利石和绿泥石等组成，耐火性能较差。综合国内外分类情况与习惯，将耐火材料用粘土分类：高岭土、球粘土和耐火粘土。
6
.
❖ Fe2O3
❖ Fe2O3的着色能力较强，还有助熔作用，影响制品的白度、烧成温度和外观质量，一般要求 Fe2O3的含量应控制在1.5%以下。
❖ TiO2
❖ TiO2的着色能力比Fe2O3更强，危害更大，一般含量应控制在0.8%以下。
❖ 烧失量
❖ 烧失量是指坯体在烧成过程中所排出的结晶水、碳酸盐分解放出CO2、硫酸盐分解放出SO3，以及有机杂质被氧化排除的总的质量损失，如坯体的烧失量大，则总收缩也大，容易产生开裂、变形、针孔等缺陷，一般烧失量应控制在8%以下，必要时可将部分粘土预烧或使用少量废瓷粉，以减少烧失量和坯体收缩。

干燥过程与设备培训课程(PPT 119页)

——干燥时的微粒的温度，即湿球温度。
空气传给物料的热量可用下列公式计算：
Q 'Q Q 损 -L (I2'-I0)
Q ——空气加热器的热损失，kJ/h，； Q 损 ——干燥器的热损失，kJ/h； I 2 ' ——当初始空气湿含量为，离开干燥器的温度为时的热焓量。 I 0 ——初始空气的热焓量，kJ/h； L ——通过物料平衡计算得到的空气量，kg干空气/h。
特点：结构简单，操作方便和可靠，获得的产品质量好
热空气
8 7 6 5
2
料空气
4
废气
3
成品
图11-7 气流喷雾干燥流程 1.6-过滤器 2-空气分配盘 3-袋滤器 4-回风管
5-电加热器 7-瓷环 8-棉兰
气流喷雾干燥塔的构造
构成：干燥室、气流喷雾器、分配盘、螺旋排风管、回风管、袋滤器。
5-成品收集器
盘顶旋风方向
图11-9 空气分配盘
5
6
4 3
2
φ 3.5
1
图 11-10 气流喷雾干燥喷咀 1-空气管 2-压紧螺帽 3-喷咀座 4-压紧螺帽
5-喷咀 6-进液管 7-喷咀口
1.5 4 5 °
（一）物料中水分的性质
设备：密闭干燥室、冷凝器和真空泵组成
真空箱式干燥器：干燥室，中空盘架带式真空干燥器：液状浆状，耙式真空干燥器机械真空泵和蒸汽喷射泵
SZG系列双锥干燥机
SZG系列双锥干燥机示意图
YZJ真空干燥机
圆通真空干燥机
一、气流干燥原理及设备
（一）气流干燥原理热气流将物料在流态下干燥潮湿分散状态颗粒湿物料，悬浮在热气

无机材料工艺学-陶瓷5-干燥与烧成

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。
4.2 坯体在烧成过程中的物理化学变化
烧成是对陶瓷生坯进行高温焙烧，使之发生质变成为陶瓷
成品的过程。其间，坯釉将发生一系列物理化学变化，形成一定的矿物组成和显微结构，并获得所要求的性能。陶瓷制品在窑炉内的加热过程，一般分为：低温阶段、氧化分解阶段、高温及保温阶段、冷却阶段——四个依次进行又相互联系的阶段。各个阶段发生的物理化学反应情况，主要取决于坯体的化学组成，以及烧成温度和烧成气氛等因素。 ▴ 下面以粘土质普通陶瓷制品（即以粘土、长石、石英为主要原料配制）烧成为例，说明坯体在烧成过程中各个阶段的物理化学
4.1 坯体的干燥
一、坯体中的水分
▴ 干燥过程仅能排除全部自由水和部分吸附水。 ▴ 在干燥过程中，自由水排出时，会引起物料颗粒靠扰，因而表现出坯体的体积收缩。吸附水的排除不会引起体积收缩。
二、干燥机理及干燥过程
（一）干燥机理
在对流干燥过程中，热风与坯体之间既有传热过程，又有传质
过程，而传质过程又包括外扩散和内扩散两部分。
（三）高温阶段（950℃ ~烧成温度）
3. 形成大量液相和莫来石晶体。（1）随着温度的升高，在此阶段将出现大量液
相，并加速粘土与石英
等难熔矿物的溶解。至 1000℃ 以上，坯体中的石英和粘土颗粒已被明显溶蚀。
1— 石英 2— 长石 3— 液相 4— 粘土矿物
1 2 1 3 2 4
3. 形成大量液相和莫来石晶体。 ● 长石作为熔剂矿物的重
要作用：（1）长石熔体促
进难熔矿物（如粘土、石英等）溶解，加速固相反应，促进一次莫来石的生成；同时填充空隙，使坯体致密化。（2）导致针状二次莫来石的形成。

现代陶瓷工艺学-第三章

外扩散。当生坯湿度梯度偏大时又转入下一次红外辐射，达到
临界水分全以热风喷吹，也不会产生缺陷了。
3.2
排塑
排塑（胶、蜡）：排除粘结剂的过程。 3.2.1 排塑的目的和作用粘结剂的影响：有机粘结剂的熔化、分解、挥发导致坯体缺陷。粘结剂还原性气氛的影响等。排塑作用：（1）排除坯体中粘结剂，为烧成创造条件；（2）使坯体获得一定的机械强度；（3）避免粘结剂在烧成时的还原作用。
埋粉（吸附剂）
• 作用：包围坯体，并能将熔化的塑化剂及时吸附并蒸发出来。 • 基本要求：多孔性、有一定吸附能力和流动性、能包围坯体、在一定温度范围内不与坯体产生化学作用或粘结。 • 种类：煅烧氧化铝粉、石英粉、滑石粉、高岭土等。
3.2.2 影响排塑过程的因素
（1）升温速率和保温时间（2）半制品的外形尺寸、壁厚、表面积（3）塑化剂成分与用量（4）埋粉的性质如：煅烧氧化铝粉1200～1350℃ MgO粉900 ℃出现最大吸附能力。
（6）干燥器的构造良好，密封情况和操作情况也对干燥时间有很大影响。
吸附阳离子的种类和数量
2、坯体干燥残余水分根据下列因素确定
（1）坯体的机械强度应能满足运输装窑的要求；（2）为满足烧成初期能快速升温的要求；（3）为制品的大小和厚度所决定，通常形状复杂
的大型和异型制品的残余水分应低些；
（4）不同类型烧成窑有不同的要求。
水是红外敏感物质，在红外线的作用下水分子的键长和键角振动，偶极矩反复改变，吸收的能量与偶极矩变化的平方成正比，干燥过程主要是由水分子大量吸收辐射能，因此效率很高。
2.
远红外辐射器管状、灯状、板状等。均由三部分组成：
（1）基体金属基体或陶瓷基体：耐火材料、SiC、锆英石、不锈钢、铝合金等。（2）基体表面能辐射远红外线的涂层金属氧化物、氮化物、硼化物、硫化物和碳化物等。（3）热源及保温装置热源：电加热、煤气加热或燃油加热等。

坯体的干燥docx

坯体的干燥本部分讲授内容3.1概述3.2干燥过程3.3干燥制度的制定3.4干燥方法及设备3.5干燥缺陷的产生及排除3.1概述干燥定义使含水物料（如湿坯、原料、泥浆等）中的液体水汽化而排除的过程，称为干燥。

完成干燥过程的机械设备，称干燥器。

一般：人们把采用热物理方法去湿的过程称为“干燥”。

其特征是采用加热、降温、减压或其它能量传递的方式使物料中的湿分产生挥发、冷凝、升华等相变过程与物体分离以达到去湿目的。

传统工业的干燥技术有：厢式干燥、隧道干燥、转筒干燥、转鼓干燥、带式干燥、盘式干燥、浆叶式干燥、流化床干燥、喷动床干燥、喷雾干燥、气流干燥、真空冷冻干燥、太阳能干燥、微波干燥和高频干燥、红外热辐射干燥等。

近年来的新型干燥技术：脉冲干燥、对撞干燥、冲击穿透干燥、声波场干燥、超临界流体干燥、过热蒸汽干燥、接触吸附干燥等。

为什么要干燥？对于陶瓷坯体而言，干燥的主要目的在于：提高生坯强度，便于后续工艺的进行；提高釉浆的吸附能力；使坯体具有较小的入窑水分，提高烧成速度，减少能耗；提高产品的质量。

知识延伸：干燥的地位与作用；干燥利于产品的储藏、运输和使用；干燥利于提高产品的质量和价值、减轻劳动强度、降低成本和能源消耗；发达国家的干燥的能耗占工业能耗的14%，有些行业的干燥能耗甚至占到生产总耗能的35%；我国2001年干燥设备制造业创17亿元的产值（相当于1986年的24倍），出口总值达2000万元人民币。

干燥技术－坯体中水的类型一定干燥条件下，物料中的水分按能否除，可分为自由水分和平衡水分。

干燥过程中可除去部分称为自由水分。

物料中的水分是自由水与平衡水之和。

传质传热过程干燥过程既是传热过程，又是传质过程。

传热过程：通过物料表面将热传给物料，再以传导的方式向内部传送，物料表面水分获得热量后汽化。

传质过程：物料表面的水蒸气向干燥介质中移动的气相传质（外扩散过程）；内部水向表面扩散的内部传质（内扩散过程）。

3.2干燥过程外扩散－－表面蒸发。

陶瓷生产技术及设备-4

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•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。
•0
度、
•①——坯体含水率
• 湿度及流速，确保坯体各部位的干
•②——干燥速度
4. 燥在速降速干燥阶段适当提高干燥速度，
•③——坯体表面温度
• •
度（干燥收缩）比较均匀一致。即在干燥后期使坯体接触高温、低湿的热风。
•Ⅳ
•F
•K•平衡水分
•C
•时间，t
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陶瓷生产技术及设备-4
•4.3 干燥方法及设备
陶瓷生产技术及设备-4
4.3 干燥方法与设备
•三、辐射干燥
•（二）远红外干燥
•水分子也是红外敏感物质。当入射的红外线频率与含水物质的固有振动频率一致时，就会大量吸收红外线，从而改变和加剧其极性分子的振动与偶极矩的转动，使物体温度升高。
•远红外干燥就是利用远红外辐射器发出的远红外线为湿坯体所吸收， •直接转变为热能而使生坯干燥的方法。 •水分在远红外区域有很宽的吸收带，因此远红外的干燥效果要比近红外干燥好的多。
一
电
•致，故干燥速度较快，单
耗
位
• , Kw /h.kg
•热耗较小。 •（3）适用于含水率较高的大件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。