衛(wèi)生陶瓷坯體干燥除了與其他陶瓷產(chǎn)品一樣具有普遍性外,還有其特殊性。由于件大、器型復(fù)雜,一般工廠在采用石膏模注漿工藝時,同一坯體往往同時存在空心注漿(單面吃漿)和實心注漿(雙面吃漿)兩種方式,坯體各部位的厚度、致密性受模具、泥漿性能、石膏性能等諸因素的影響,很難達(dá)到一致,且相差較大。因此在干燥過程中各階段的受熱、水分的內(nèi)部遷移和外部擴散以達(dá)到平衡的速度往往不能一致,容易產(chǎn)生各部分收縮率差異,這是衛(wèi)生陶瓷坯體干燥難度大,容易產(chǎn)生開裂、變形等缺陷的原因。
多少年來,國內(nèi)衛(wèi)生陶瓷坯體的干燥工藝一直處于十分落后的狀態(tài)。大多數(shù)衛(wèi)生陶瓷工廠沒有專門的干燥設(shè)備,而在成型車間注漿工位上“原位”干燥,不僅占地面積大,而且干燥速度慢;由于白天要考慮操作工人的勞動條件,晚上要考慮石膏模的干燥,因此溫度不宜太高;同時,由于車間內(nèi)部空間大,保溫性能差,門窗散熱面積大,要能整體升溫難度很大。因此,一般“原位”干燥都處于溫度低(一般為30-45℃),濕度無法控制的狀態(tài), 今日焦點: • 大限前二手房過戶數(shù)暴漲30% • 內(nèi)蒙自治區(qū)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著 • 我國家具業(yè)產(chǎn)值已居世界第二位 • 南寧今年竣工80萬平方米經(jīng)濟適用房很難實現(xiàn)既能合理干燥坯體又能合理干燥模具的目的。
改革開放以來,我國的衛(wèi)生陶瓷坯體干燥的工藝技術(shù)和設(shè)備都有了新的發(fā)展和根本性的變化。主要表現(xiàn)為:
一、干燥方式多樣化:
1.1 首先,從干燥場所上,從傳統(tǒng)的車間“原位”干燥,逐步向?qū)Ｓ酶稍锸?ldquo;移位”干燥發(fā)展。
為了減少剛脫模的坯體開裂和變形,傳統(tǒng)的干燥工藝大都在成形車間“原位”進(jìn)行�，F(xiàn)在衛(wèi)生陶瓷工廠一般對該工藝進(jìn)行完善和改進(jìn),在成型車間裝有溫、濕度調(diào)節(jié)和自控設(shè)備,為了使坯體和模具分開干燥,逐步裝有專門的青坯干燥設(shè)備,將當(dāng)天剛脫模的或第二、三天經(jīng)過“原位”干燥的坯體“移位”到專門的干燥室內(nèi),按照特定的干燥制度烘干最后達(dá)到合格青坯的水份要求。
1.2 從干燥的速度方面看逐步由“慢速”向“快速干燥”發(fā)展。
由于采用了專門的青坯干燥室,溫度能繼續(xù)升高,同時濕度和溫度都能根據(jù)干燥工藝的要求,進(jìn)行予先設(shè)定,使干燥速度大大加快,有些工廠的干燥室的干燥周期已能縮短到12小時以內(nèi)。
1.3 從干燥的作業(yè)方式上,間歇式干燥室逐步向輪換式、連續(xù)式發(fā)展。
間歇式干燥室比較典型的為帶旋轉(zhuǎn)風(fēng)機的通道式,該設(shè)備的工作完全適應(yīng)于手工注漿和組合注漿的要求,白天裝坯,一般傍晚開始工作,到第二天白班上班時出坯,運輸一般都采用人工手推干燥車。
由于低壓快排水和高壓注漿工藝的出現(xiàn),成型一天多次出坯甚至二十四小時連續(xù)出坯。這就要求干燥室采用通道輪換式,甚至采用連續(xù)運轉(zhuǎn)的干燥器。
1.4 從干燥的介質(zhì)和熱源上,從原來的熱氣流(煙氣、熱風(fēng))干燥,逐步向多能源(例如紅外線、微波)發(fā)展。在產(chǎn)生熱氣流的方式上,也逐步的由高壓蒸汽、過熱水、電熱等發(fā)展到充分地利用窯爐的余熱。
例如,德國的許多工廠就在大件產(chǎn)品注漿線的存坯架上裝有遠(yuǎn)紅外線的干燥燈,以加速原坯體內(nèi)部的水分向外遷移。
二、干燥設(shè)備的現(xiàn)代化:
現(xiàn)將國內(nèi)衛(wèi)生陶瓷工廠的坯體干燥常用設(shè)備介紹如下:
2.1 成型車間“原位”干燥,車間溫、濕度完全自動調(diào)節(jié)設(shè)備。該設(shè)備主要包括:
2.1.1 自動供熱風(fēng)和增濕系統(tǒng),主要作用是車間在溫度、濕度達(dá)不到設(shè)定要求時,能自動起動向車間內(nèi)部供熱和增濕的裝置,以達(dá)到干燥坯體和模具的要求。當(dāng)白天室內(nèi)溫度已達(dá)到工藝要求時, · 中國建材網(wǎng)-建材一點通 · 排名三甲,傲視同行 · 風(fēng)雨同舟,共度五年 · 優(yōu)秀建材企業(yè)網(wǎng)站展播供熱風(fēng)系統(tǒng)會自動關(guān)閉,當(dāng)濕度已達(dá)到要求時,增濕系統(tǒng)也會自動關(guān)閉。該設(shè)備主要包括熱風(fēng)爐、風(fēng)機、增濕器及車間溫度、濕度自動檢測及自控系統(tǒng)等。
2.1.2 帶有一定濕度的熱風(fēng)散開和攪拌系統(tǒng):該系統(tǒng)的作用是讓熱風(fēng)均勻散開,并不停的攪拌,使車間內(nèi)的各部分溫、濕度基本一致。主要包括散熱片,攪拌風(fēng)扇等。
2.1.3車間排濕降溫系統(tǒng):主要作用是在一定的條件下,能把溫、濕度太高的熱風(fēng)排出車間外,降低溫度和濕度,以適應(yīng)于白天工人的操作的需要。設(shè)備包括屋頂進(jìn)排風(fēng)機及自控系統(tǒng)等。
2.2 帶有錐形不銹鋼罩旋轉(zhuǎn)風(fēng)機的通道式干燥器。
該干燥室一般有2-4個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保溫通道,每條通道內(nèi)截面長×寬×高為23.17×2.5×2.18米,前后各有一扇液壓升降推拉門,每條通道內(nèi)存干燥車”臺,并裝有供熱熱風(fēng)爐或窯爐余熱風(fēng)機。由旋轉(zhuǎn)風(fēng)機向坯車均勻送風(fēng),溫度可通過程序控制器自動控制,濕度則由坯體蒸發(fā)中的水分調(diào)節(jié),不能自控;通過煙囪和閘板可以向外排除部分濕氣。
該干燥室只能控制溫度,濕度目前不能自控。
2.3 溫、濕度能完全自動控制的通道式干燥器。
該干燥室是2.2條干燥器的進(jìn)一步發(fā)展,主要特點是溫、濕度均能自動控制。
該設(shè)備結(jié)構(gòu)采用固定的鍍鋅框架結(jié)構(gòu),海邊都是隔熱材料制作,以保證室內(nèi)的溫度能達(dá)到80℃以上,前后配有2臺卷簾門,在干燥通道的兩側(cè)各設(shè)有一條空氣分配通道,中間有多孔的鍍鋅隔板。有2個氣體加熱室及2個氣體燃燒器(功率30-150KW);2臺離心風(fēng)機。在前面裝有壓縮空氣霧化水的增濕噴嘴及2個自動換向裝置,使熱風(fēng)能自動換向并穿過整個干燥器的橫斷面、1臺排風(fēng)機及配套的電氣設(shè)備,溫度、濕度自控設(shè)備等。
燃燒器采用二級工作,在開始燃?xì)鈺r,用120KW的第二級噴嘴使室內(nèi)的空氣溫度從原始值經(jīng)過一定時間達(dá)到希望值,然后大的燃燒器停止。當(dāng)溫度降至低于希望值約3時,開始用30KW的第一級燒嘴,重新達(dá)到希望值,再停止,如此反復(fù)使溫度始終穩(wěn)定在設(shè)定值。
2.4 溫、濕度分段自控的連續(xù)式快速干燥器。
為了適應(yīng)壓力注漿二十四小時注漿出坯的需要,要求后續(xù)的干燥工序能夠連續(xù)、快速,濕、溫度完全自控,該干燥器主要用于與高壓注漿相配套。據(jù)介紹,該干燥器的結(jié)構(gòu)為多條類似于輥道窯的保溫通道,通道的下部裝有自動循環(huán)傳送的鏈板式傳送帶,鏈板上面鋪有托板,高壓注漿后的坯體經(jīng)過修坯后可用人工或機械手放在托板上,然后通過自動分配系統(tǒng)送人各條通道。
每個通道由五個干燥區(qū)組成。由一個溫度控制器和濕度控制器分別調(diào)節(jié)各干燥區(qū)的溫度、濕度和熱風(fēng)流速�；旧献龅綇牡谝粎^(qū)的高濕、低溫、低流速逐步向第五區(qū)的低濕、高溫、高流速狀態(tài)過渡。各區(qū)的溫濕度均可按坯體干燥工藝的要求進(jìn)行予先設(shè)定,干燥熱風(fēng)與制品形成對流,且充分?jǐn)噭?確保了每個制品的表面能與氣流充分接觸,進(jìn)行熱交換。
該干燥器的主要特點是:
2.4.1 干燥過程全部連續(xù)且自動控制。特別適用于與能三班連續(xù)運行的高壓注漿工藝相配套。
2.4。2 干燥周期短。從最初出高壓注漿機的20%左右的水分干燥到1%的水分,整個干燥時間僅需4-8小時。
2.4.3 干燥制度合理,干燥合格率高,特別適用于衛(wèi)生陶瓷的坯體。
2.4.4 干燥熱耗低。由于干燥用過的空氣被抽入空氣加熱器再加熱循環(huán)使用,排風(fēng)機只從系統(tǒng)內(nèi)抽取一定量的濕空氣,目的是排出一定水分。因此熱量得到充分利用,干燥能耗低,每干燥1公斤的水只需要1000×4.18千焦的熱量。
三、干燥制度的科學(xué)化
干燥制度指根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求確定干燥方法及其干燥過程中各階段的干燥速度和影響干燥速度的參數(shù)。其中包括:干燥介質(zhì)的溫度、濕度、種類、流量與流速等。
衛(wèi)生陶瓷由于下面原因要確保好的干燥質(zhì)量,必須選擇適宜的干燥速度,做到干燥制度科學(xué)化。
首先,如前所述衛(wèi)生陶瓷屬于大件,厚壁且不均勻,形狀復(fù)雜,同在一個坯體中存在單、雙面吸漿的坯體,各部位的收縮率往往不一致,因此各段干燥速度的選擇十分重要,否則十分容易產(chǎn)生破壞應(yīng)力。
其次,衛(wèi)生陶瓷的坯體由于用的粘土量較高,而粘土的收縮較大,也就是干燥敏感性——即干燥過程中的收縮階段產(chǎn)生裂縫的傾向較大。
再次,由于衛(wèi)生陶瓷器型復(fù)雜、大小不一致,因此衛(wèi)生陶瓷不僅同一坯體各部分的干燥均勻程度不同,而且在同一干燥器內(nèi)的各個不同品種的坯體之間的干燥均衡程度差異較大,因此影響因素十分錯綜復(fù)雜。
綜上所述,隨著人們對干燥機理的進(jìn)一步理解和干燥設(shè)備的現(xiàn)代化,衛(wèi)生陶瓷干燥制度更趨向于合理、完善和科學(xué)化。主要表現(xiàn)在以下方面:
3.1 對干燥介質(zhì)的溫度、濕度進(jìn)行分階段有效控制:
根據(jù)坯體干燥不同階段的特性,最初采用低溫、高濕,逐漸升溫減濕,最后進(jìn)入高溫低濕階段。
3.2 對干燥介質(zhì)的流速和流量進(jìn)行科學(xué)控制:
坯體的水分外擴散速度除了受介質(zhì)的溫、濕度的影響外,在很大程度上取決于干燥介質(zhì)的流速與流量。在干燥的開始階段,為了控制干燥度,不僅要低溫高濕,而且應(yīng)該控制熱風(fēng)的流速和流量,否則也會影響坯體開裂。相反,有些產(chǎn)品不宜在介質(zhì)溫度太高的場合下干燥,而可以采用加大介質(zhì)的流速和流量來提高干燥的速度。
3.3 在設(shè)計干燥曲線時,重視對坯體臨界水份的研究:
臨界水份是坯體從等速干燥階段向降速干燥階段轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)折點,即坯體干燥過程中,干燥收縮基本結(jié)束的水份臨界狀態(tài)點。在這一點之前,如果干燥速度過快,坯體容易開裂和變形;但如果過了臨界水份點由于坯體不再收縮,也就不會產(chǎn)生破壞的應(yīng)力,故可以加快干燥速度。
3.4 根據(jù)不同的產(chǎn)品對干燥方式進(jìn)行了選擇,從而決定了不同產(chǎn)品的不同干燥制度,例如對一些壁特別厚的坯體和器型特別復(fù)雜內(nèi)有空腔的坯體,為了使坯體內(nèi)的熱擴散與濕擴散的方向一致,受熱均勻,干燥速度快,一般在采用熱風(fēng)介質(zhì)的同時,采用微波干燥及遠(yuǎn)紅外干燥等。
由于衛(wèi)生陶瓷注漿工藝和設(shè)備的現(xiàn)代化,對干燥技術(shù)發(fā)展提出了安全、快速、自動、連續(xù)的新要求,予計在不久的將來,在衛(wèi)生陶瓷的干燥機理、方式、設(shè)備、制度方面都將會有一個新的飛躍式發(fā)展,達(dá)到一個嶄新的水平。
