陶瓷坯體遠(yuǎn)紅外干燥與微波干燥的技術(shù)

陶瓷坯體遠(yuǎn)紅外干燥與微波干燥的技術(shù)

1遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)

紅外輻射干燥技術(shù)越來越受到各行各業(yè)人們的重視，在食品干燥、煙草、木材、中草藥、紙板、汽車、自行車、金屬體烤漆等方面發(fā)揮很大作用。此外，遠(yuǎn)紅外干燥也被應(yīng)用于陶瓷干燥中。大部分物體吸收紅外線的波長(zhǎng)范圍都在遠(yuǎn)紅外區(qū)，水和陶瓷坯體在遠(yuǎn)紅外區(qū)也有強(qiáng)的吸收峰，能夠強(qiáng)烈地吸收遠(yuǎn)紅外線，產(chǎn)生激烈的共振現(xiàn)象，使坯體迅速變熱而使之干燥。且遠(yuǎn)紅外對(duì)被照物體的穿透深度比近、中紅外深。因此采用遠(yuǎn)紅外干燥陶瓷更合理。遠(yuǎn)紅外干燥比一般的熱風(fēng)、電熱等加熱方法具有高效快干、節(jié)約能源、節(jié)省時(shí)間、使用方便、干燥均勻、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的優(yōu)良效果。

據(jù)陶瓷廠生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用遠(yuǎn)紅外干燥比近紅外線干燥時(shí)間可縮短一半，是熱風(fēng)干燥的1/10，成坯率達(dá)90％以上，比近紅外干燥節(jié)電20～60％。鄭州瓷廠對(duì)10寸平盤進(jìn)行遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)實(shí)施，結(jié)果證明，生產(chǎn)周期提高一倍，通常干燥時(shí)間為2.5～3小時(shí)，縮短為1小時(shí)，成本低、投資小、見效快、衛(wèi)生條件好、占地面積小。遠(yuǎn)紅外材料的研究近年來很活躍，而且取得了很大進(jìn)展。

2微波干燥技術(shù)

微波是指介于高頻與遠(yuǎn)紅外線之間的電磁波，波長(zhǎng)為0.001-1m，頻率為300-300000MHz。微波干燥是用微波照射濕坯體，電磁場(chǎng)方向和大小隨時(shí)間作周期性變化使坯體內(nèi)極性水分子隨著交變的高頻電場(chǎng)變化，使分子產(chǎn)生劇烈的轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到坯體整體均勻升溫、干燥的目的。微波的穿透能力比遠(yuǎn)紅外線大得多，而且頻率越小，微波的半功率深度越大。

3微波干燥的特點(diǎn)

（1）均勻快速，這是微波干燥的主要特點(diǎn)。由于微波具有較大的穿透能力，加熱時(shí)可使介質(zhì)內(nèi)部直接產(chǎn)生熱量。不管坯體的形狀如何復(fù)雜，加熱也是均勻快速的，這使得坯體脫水快，脫模均勻，變形小，不易產(chǎn)生裂紋。

（2）具有選擇性，微波加熱與物質(zhì)的本身性質(zhì)有關(guān)、在一定頻率的微波場(chǎng)中，水由于其介質(zhì)損耗比其它物料大，故水分比其它干物料的吸熱量大得多；同時(shí)由于微波加熱是表里同時(shí)進(jìn)行，內(nèi)部水份可以很快地被加熱并直接蒸發(fā)出來，這樣陶瓷坯體可以在很短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)加熱而脫模。

（3）熱效率高、反應(yīng)靈敏，由于熱量直接來自于干燥物料內(nèi)部，熱量在周圍介質(zhì)中的損耗極少，加上微波加熱腔本身不吸熱，不吸收微波，全部發(fā)射作用于坯體，熱效率高。

微波加熱設(shè)備主要由直流電源、微波管、連接波導(dǎo)、加熱器及冷卻系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成微波加熱器按照加熱物和微波場(chǎng)作用的形式可分為駐波場(chǎng)諧振加熱器、行波場(chǎng)波導(dǎo)加熱器、輻射型加熱器、慢波型加熱器等幾大類。

4微波干燥在日用陶瓷中應(yīng)用

湖南國(guó)光瓷業(yè)集團(tuán)股份有限公司，根據(jù)日用陶瓷的工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一條日用陶瓷快速脫水干燥線用于生產(chǎn)中，實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)鏈?zhǔn)礁稍锞€相比，成坯率提高10％以上，脫石膏模時(shí)間從35～45分鐘縮短到5～8分鐘，使用模具數(shù)量由400～500件下降致100～120件，微波干燥線所占地面積小，生產(chǎn)無污染。其效率式鏈?zhǔn)礁稍锏?.5倍，除了可大量節(jié)約石膏模具外，與二次快速干燥線配合使用，對(duì)于10.5寸平盤總干燥成本可下降350元/萬件。

5微波干燥在電瓷中的應(yīng)用

遼寧撫順石油化工公司，李春原對(duì)電瓷干燥工藝采用微波加熱干燥技術(shù)、重量鑒讀控制技術(shù)、紅外測(cè)溫鑒讀控制技術(shù)，對(duì)復(fù)雜形狀的電瓷進(jìn)行干燥，與常規(guī)蒸汽干燥方法相比較，可提高生產(chǎn)率24～30倍，提高成品率15％～35％，相同產(chǎn)量占地面積僅是現(xiàn)有工藝的二十分之一左右，可大幅度地提高經(jīng)濟(jì)效益。這對(duì)建筑衛(wèi)生陶瓷、墻地磚等一些異型產(chǎn)品的干燥可提供借鑒。

多孔陶瓷的干燥多孔陶瓷由于具有機(jī)械強(qiáng)度高、易于再生、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐熱性好、孔道分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，并被廣泛應(yīng)用于化工。環(huán)保、能源、冶金、電子、石油、冶煉、紡織、制藥、食品機(jī)械、水泥等領(lǐng)域。作為吸聲材料敏感元件和人工骨、齒根等材料也越來越受到人們的重視。由于多孔材料成型時(shí)含水分較多，孔隙多，且坯體內(nèi)孔壁特別薄，用傳統(tǒng)的方法因加熱不均勻，極難干燥，加之這些多孔材料導(dǎo)熱系數(shù)差，其干燥過程要求特別嚴(yán)格，特別是用于環(huán)保汽車等方面的蜂窩陶瓷，干燥過程控制不好，易變形，影響孔隙率及比表面積。微波干燥技術(shù)已成功地應(yīng)用于多孔陶瓷的干燥，其能很容易地把坯體的水分從18％～25％降低到3％以下，降水率達(dá)到0.7～1.5kg，大大縮短干燥時(shí)間、提高成品率。我們亦把微波干燥應(yīng)用于劈開磚的溫坯干燥，效果亦非常明顯。

6展望

微波加熱雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但其固定投資和純生產(chǎn)費(fèi)用較其它加熱方法為高，特別是耗電較多，使生產(chǎn)成本增加；微波在大能量長(zhǎng)時(shí)間的照射下，對(duì)人體健康帶來不利影響，微波加熱是有選擇性的。因此單獨(dú)采用微波干燥或?qū)α鞲稍锒加兴鼈兊膬?yōu)劣之處。如果綜合兩者將會(huì)使兩種方法的優(yōu)點(diǎn)得到充分的發(fā)揮。即在快速干燥室內(nèi)，增加微波發(fā)生器。在坯體的升溫階段，微波發(fā)生器以最大功率運(yùn)行，在很短的時(shí)間內(nèi)使坯體溫度升高。然后逐漸減少微波功率，而熱風(fēng)干燥以最大強(qiáng)度運(yùn)行，這樣總的加熱時(shí)間將減少50％，總能耗并沒有增加，而且坯體合格率高。而且，我們應(yīng)該盡可能使微波爐結(jié)構(gòu)設(shè)什合理，防輻射措施得當(dāng)，可使微波輻射減至最小，對(duì)人體完全沒有影響。所以為了更好地發(fā)揮微波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，除了采用混和加熱或混合干燥技術(shù)外，加強(qiáng)完善陶瓷材料與微波之間的作用機(jī)理的研究，加強(qiáng)陶瓷材料的介電性能、介質(zhì)消耗與微波頻率及溫度關(guān)系的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)試驗(yàn)，及完善微波干燥的工藝及設(shè)備，使這一技術(shù)委陶瓷行業(yè)服務(wù)。

主要產(chǎn)品推薦： 烘干機(jī)  干燥機(jī)  殺菌機(jī)  微波設(shè)備