陶瓷生坯干燥是陶瓷生产工艺中非常重要的工序之一,其不但关系到陶瓷砖的产品质量及成品率,而且影响陶瓷企业的整体能耗和生产成本。据统计,干燥过程中的能耗占总燃料消耗的15%,而在陶瓷行业中,用于干燥的能耗占燃料总消耗的比例远不止此,因此干燥过程的节能是关系到企业生存的大事。朱庆霞等采用普通热风远红外和微波干燥方式对陶瓷坯体的干燥过程进行实验研究,研究不同干燥方法对砖坯干燥速度、坯体内外温差的影响,结果表明,热空气干燥主要靠水分浓度差实现,内外温差较大;远红外线干燥的坯体内外温度均匀,恒速阶段的干燥速度是热风干燥恒速阶段速度的1.2倍;微波干燥主要靠温度差实现水分扩散,最大干燥速度可达4.26%/ min干基,约为热风干燥速度的12倍。将含水量为22%的陶瓷坯体干燥至恒重,普通电热干燥的运行成本最高,约为远红外干燥的1.5倍和微波干燥的4.2倍。同时,分析了远红外干燥和微波干燥在陶瓷工业应用的可行性,并指出了需要解决的技术难题。
湿法成形薄型陶瓷砖的微波干燥。结果表明,湿法成形薄型陶瓷砖由于其具有含水率高、强度低、干燥敏感性强、干燥收缩大等特点,其干燥难度要远远大于普通半干法陶瓷砖。因此采用微波干燥、少空气干燥技术有利于坯体受热均匀,选择水分传递合理的干燥方式及合适的坯体运输方式,可以有效地防止干燥缺陷的产生,提高产品的干燥质量。
微波干燥超薄砖开裂及变形原因,结果表明,只有选用合理配方﹐优化微波干燥工艺参数才能解决其在干燥过程中的开裂和变形问题,才能真正为超薄砖的生产服务。根据超薄瓷质砖样品在间隙式微波设备中的实验数据及干燥后的结果,认为在烘干过程中应注意以下几点:需微波干燥的陶瓷坯体底部必须有相应大小、带孔且平整的托盘;对形状复杂或幅面大的陶瓷坯体应在微波强度设置时遵循由弱到强的原则;当单件产品长度大于1 m时,在微波干燥过程中的陶瓷坯体前后两端湿度相差较大,建议在隧道式微波干燥设备运行空间中的合适部位放置调节湿度的物体;微波干燥在超薄瓷质砖初期快速脱水及坯体定型方面起到关键性作用。后期干燥建议结合传统干燥方式,使超薄瓷砖干燥工艺更加合理,热能利用更科学。
超薄陶瓷砖湿坯含水率随微波作用时间的变化规律,并绘制出湿法超薄陶瓷砖的微波干燥曲线,研究了不同工艺条件对坯体干燥曲线的影响。结果发现,薄型陶瓷砖微波干燥可分为3个阶段,初始阶段水分变化不大,只是坯体温度上升迅速,这一阶段可选用较大的微波功率;微波输出功率越大,脱水速率越快,干燥时间越短,但成品率极低;最佳工艺参数为1~2 min时选用较高的输出功率,随着干燥时间的继续延长,后期应选用低输出功率为宜。
此外,目前也有建筑陶瓷企业将微波干燥窑安装在大胶水墨量的喷墨打印设备后端,主要实现大墨量胶水干粒工艺的快速干燥,效果较好。
