陶瓷生坯干燥是陶瓷生產工藝中非常重要的工序之一,其不但關系到陶瓷磚的產品質量及成品率,而且影響陶瓷企業的整體能耗和生產成本。據統計,干燥過程中的能耗占總燃料消耗的15%,而在陶瓷行業中,用于干燥的能耗占燃料總消耗的比例遠不止此,因此干燥過程的節能是關系到企業生存的大事。朱慶霞等采用普通熱風遠紅外和微波干燥方式對陶瓷坯體的干燥過程進行實驗研究,研究不同干燥方法對磚坯干燥速度、坯體內外溫差的影響,結果表明,熱空氣干燥主要靠水分濃度差實現,內外溫差較大;遠紅外線干燥的坯體內外溫度均勻,恒速階段的干燥速度是熱風干燥恒速階段速度的1.2倍;微波干燥主要靠溫度差實現水分擴散,最大干燥速度可達4.26%/ min干基,約為熱風干燥速度的12倍。將含水量為22%的陶瓷坯體干燥至恒重,普通電熱干燥的運行成本最高,約為遠紅外干燥的1.5倍和微波干燥的4.2倍。同時,分析了遠紅外干燥和微波干燥在陶瓷工業應用的可行性,并指出了需要解決的技術難題。
濕法成形薄型陶瓷磚的微波干燥。結果表明,濕法成形薄型陶瓷磚由于其具有含水率高、強度低、干燥敏感性強、干燥收縮大等特點,其干燥難度要遠遠大于普通半干法陶瓷磚。因此采用微波干燥、少空氣干燥技術有利于坯體受熱均勻,選擇水分傳遞合理的干燥方式及合適的坯體運輸方式,可以有效地防止干燥缺陷的產生,提高產品的干燥質量。
微波干燥超薄磚開裂及變形原因,結果表明,只有選用合理配方﹐優化微波干燥工藝參數才能解決其在干燥過程中的開裂和變形問題,才能真正為超薄磚的生產服務。根據超薄瓷質磚樣品在間隙式微波設備中的實驗數據及干燥后的結果,認為在烘干過程中應注意以下幾點:需微波干燥的陶瓷坯體底部必須有相應大小、帶孔且平整的托盤;對形狀復雜或幅面大的陶瓷坯體應在微波強度設置時遵循由弱到強的原則;當單件產品長度大于1 m時,在微波干燥過程中的陶瓷坯體前后兩端濕度相差較大,建議在隧道式微波干燥設備運行空間中的合適部位放置調節濕度的物體;微波干燥在超薄瓷質磚初期快速脫水及坯體定型方面起到關鍵性作用。后期干燥建議結合傳統干燥方式,使超薄瓷磚干燥工藝更加合理,熱能利用更科學。
超薄陶瓷磚濕坯含水率隨微波作用時間的變化規律,并繪制出濕法超薄陶瓷磚的微波干燥曲線,研究了不同工藝條件對坯體干燥曲線的影響。結果發現,薄型陶瓷磚微波干燥可分為3個階段,初始階段水分變化不大,只是坯體溫度上升迅速,這一階段可選用較大的微波功率;微波輸出功率越大,脫水速率越快,干燥時間越短,但成品率極低;最佳工藝參數為1~2 min時選用較高的輸出功率,隨著干燥時間的繼續延長,后期應選用低輸出功率為宜。
此外,目前也有建筑陶瓷企業將微波干燥窯安裝在大膠水墨量的噴墨打印設備后端,主要實現大墨量膠水干粒工藝的快速干燥,效果較好。
