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    卫生陶瓷坯体枯燥技能的开展

    作者:汪良贤


    泉源:中国陶瓷产业   工夫:2013-7-23

    摘 要:本文从枯燥的方法、设置装备摆设、制度、操纵以及特异型产品的枯燥等方面介绍了国际卫生陶瓷坯体枯燥技能的开展状况,并剖析了影响枯燥质量的要素。
    要害词:卫生陶瓷,枯燥,开展
      卫生陶瓷坯体经过枯燥才干有肯定的强度,才干顺应修坯、粘接、施釉等后续工序的必要。因而,枯燥是卫生陶瓷消费中必不行少的紧张工序。卫生陶瓷坯体枯燥除了与其他陶瓷产品一样具有广泛性外,另有其特别性。由于件大、器型庞大,一样平常工场在接纳石膏模注浆工艺时,统一坯体每每同时存在空心注浆(单面吃浆)和实心注浆(双面吃浆)两种方法,坯体各部位的厚度、致密性受模具、泥浆功能、石膏功能等诸要素的影响,很难到达分歧,且相差较大。因而在枯燥历程中各阶段的受热,水分的外部迁徙和内部分散以到达均衡的速率每每不克不及分歧,容易发生各部份紧缩率差别,这是卫生陶瓷坯体枯燥难度大,容易发生开裂、变形等缺陷的次要缘故原由。

      几多年来,国际卫生陶瓷坯体的枯燥工艺不停处于非常落伍的形态,大少数卫生陶瓷工场没有专门的枯燥设置装备摆设,而在成形车间注浆工位上“原位”枯燥,不但占空中积大,并且枯燥速率慢;由于白昼要思索操纵工人的休息条件,早晨要思索石膏模的枯燥,因而温度不宜太高;同时,由于车间外部空间大,保温功能差,门窗散热面积大,要做到全体升温难度很大。因而,一样平常“原位”枯燥都处于温度低(一样平常为30-45度)、湿度无法控制的形态,很难完成既能公道枯燥坯体又能公道枯燥模具的目标;并且“原位”枯燥要求成形车间在工人下班时也坚持肯定的温度和湿度,因而现场休息条件差。曾有专家形貌曩昔落伍、蛮横的墙地砖产业的地炕烘干压滤泥饼是“人与物料一同烘干”,我看“原位”枯燥也有“模具、坯体与人同在一处枯燥”之嫌。变革开放以来,我国的卫生陶瓷产业相继从外洋引进了二十多条先辈消费线,加上合股、独资企业带来的先辈消费设置装备摆设,ag8官网的卫生陶瓷坯体枯燥这一工序的工艺技能和设置装备摆设都有了新的开展和基本性的变革。
    1 枯燥方法多样化

    1.1 枯燥场合从传统的车间"原位"枯燥,渐渐向公用枯燥室"移位"枯燥开展为了增加刚脱模坯体的开裂和变形,传统的枯燥工艺多数在成型车间"原位"举行,如今卫生陶瓷工场一样平常对该工艺举行了美满和改良,在成形车间装有温、湿度调治和自控设置装备摆设,分外在工人下班之时,既要照顾到刚脱模的坯体对温度和湿度的要求,同时也尽大概的合适于工人休息的必要。随着枯燥工艺进一步的开展,为了使坯体和模具离开枯燥,渐渐接纳专门的青坯枯燥设置装备摆设,将当天刚脱模的或第二、三天颠末"原位"枯燥的坯体"移位"到专门的枯燥室内,依照特定的枯燥制度烘干,最初到达及格青坯的水份要求。
    1.2 枯燥速率渐渐由"慢速"向"疾速枯燥"开展

      如前所述,由于受成形车间条件的限定,车间温度低,排湿和升温有抵牾,因而,枯燥速率总是在迟缓的举行,有些大件乃至还需在工位上寄存3-4天。由于接纳了专门的青坯枯燥室,湿度和温度都能依据枯燥工艺的要求,举行予先设定,使枯燥速率大大加速,有些工场的枯燥室的枯燥周期已能延长到12小时以内。
    1.3 枯燥的作业方法由间歇式枯燥室渐渐向轮换式、一连式开展

      间歇式枯燥室比力典范的为带旋转风机的通道式,该设置装备摆设的事情完全顺应于手工注浆和组合注浆的要求,白昼装坯,一样平常薄暮开端事情,到第二天白班下班时出坯,运输一样平常都接纳人工手推枯燥车。由于高压快排水和高压注浆工艺的呈现,成形一天屡次出坯乃至二十四小时一连出坯。这就要求枯燥室接纳通道轮换式,乃至接纳一连转动的枯燥器(以下将专门介绍这种枯燥器)。
    1.4 枯燥介质和热源从原来的热气流(烟气、热风)枯燥渐渐向多动力(比方红外线、微波)开展

      在发生热气流的方法上,也渐渐的由高压蒸汽、过热水、电热等开展到充实天时用窑炉的余热。比方,德国的很多工场就在大件产品注浆线的存坯架上装有远红外的枯燥灯,以减速原坯体外部的水分向外迁徙。
    2 枯燥设置装备摆设的古代化

      如今国际卫生陶瓷工场的坯体枯燥常用设置装备摆设次要有以下几品种型:
    2.1 在成形车间“原位”枯燥,安置车间温、湿度主动调治设置装备摆设

      该设置装备摆设次要包罗:
    (1)主动供热风和增湿体系:次要作用是车间在温度、湿度达不到设定要求时,能主动向车间外部供热和增湿,以到达枯燥坯体和模具的要求。当白昼室内温度已到达工艺要求时,供热风体系会主动封闭,当湿度已到达要求时,增湿体系也会主动封闭。该设置装备摆设次要包罗热风炉、风机、增湿器及车间温度、湿度主动检测及自控体系等。
    (2)带有肯定湿度的热风散开和搅拌体系:该体系的作用是让热风匀称散开,并不绝地搅拌,使车间内的各部位的温、湿度根本分歧。该设置装备摆设次要包罗散热片、搅拌电扇(一样平常为数百台的吊扇)等。
    (3)车间排湿降温体系:次要作用是在肯定的条件下,能把温、湿度太高的热风排挤车间外,低落温度和湿度,以顺应于白昼工人操纵的必要。设置装备摆设包罗屋顶进排风机及自控体系等。上述设置装备摆设已在北方的几家工场安置利用,结果较为抱负。
    2.2 带有锥形不锈钢罩旋转风机的通道式枯燥器

      该枯燥室一样平常有2-4个钢筋混凝土布局保温通道,每条通道内截面长*宽*高为###米,前后各有一扇液压起落推拉门,每条通道内存枯燥车27台,并装有供热热风炉或窑炉余热风机。由旋转风机向坯车匀称送风,温度可经过步伐控制器主动控制,湿度则由坯体蒸发中的水分调治,不克不及自控;经过烟囱和闸板可以向外扫除局部湿气。该枯燥室只能控制温度,湿度现在不克不及自控。比方,某厂四通道枯燥室的次要技能规格及功能如下:内截面 总高2.810米、总宽15.065米、总长23.650米、枯燥车尺寸###、总的容车数4*27=108部、入枯燥室水分 15%、出枯燥室水分 <2%、事情温度 120-150度、枯燥周期 20-22小时、单元热耗 1200*4.18千焦/公斤水、小时蒸发水量 162公斤水/小时、锥形风机台数 8台。该设置装备摆设已在国际的数家工场投产利用,枯燥及格率达97%以上。可以间歇式利用,也可以四条通道两条两条轮换利用。
    2.3 温、湿度能完全主动控制的通道式枯燥器

      该枯燥室是下面所述的枯燥器的进一步开展,次要特点是温、湿度均能主动控制。该设置装备摆设布局接纳牢固的镀锌框架布局,每边都由隔热质料制造,以包管室内的温度能到达80度以上,前后配有2台卷帘门,在枯燥通道的两侧各设有一条氛围分派通道,两头有多孔的镀锌隔板,有2个气体加热室及2个气体熄灭器(功率30-150kW),2台离心风机;在后面装有紧缩氛围雾化水的增湿喷嘴及2个主动换向安装,使热风能主动换向并穿过整个枯燥器的横断面,尚有1台排风机及配套的电气设置装备摆设,温度、湿度自控设置装备摆设等。熄灭器接纳二级事情,在开端燃气时,用120kW的第二级喷嘴使室内的氛围温度从原始值颠末肯定工夫到达盼望值,然后大的熄灭器中止。当温度降至低于盼望值约3e时,开端用30kW的第一级烧嘴,重新到达盼望值,再中止,云云重复温度一直波动在设定值。该枯燥器的次要技能规格:
    (1)总长 19.25米总宽 5.12米总高 2.55米
    (2)通道内的无效长 19.01米(放9个架子);无效宽 3.810米(放2个枯燥架);无效高 2.310米,最大装坯高2.2米
    (3)枯燥架尺寸2000*400*1300,最大装坯重650kg
    (4)每条通道内可容坯架2排18架
    (5)进枯燥室坯体水分 12-18%
    (6)出枯燥室坯体水分 1-2%
    (7)枯燥周期 12小时
    (8)均匀热耗 14kW/H
    (9)安置热功率300kW,2个熄灭器每个30-150kW
    (10)耗天燃宇量 30nm3/h
    (11)耗紧缩氛围量(压力6BAR) 50L/min
    (12)耗水量(压力5-6BAR)0.03m3/h
    该设置装备摆设可以几条通道并列,间歇利用,也可以几条通道轮换利用。
    2.4 温湿度分段自控的一连式疾速枯燥器

      为了顺应压力注浆二十四小时注浆出坯的必要,要求后续的枯燥工序可以一连、疾速,湿、温度完全自控。该枯燥器次要用于与高压注浆相配套。据介绍,该枯燥器的布局为多条相似于辊道窑的保温通道,通道的下部装有主动循环传送的链板式传送带,链板下面铺有托板,高压注浆后的坯体颠末修坯后可用人工或机器手放在托板上,然后经过主动分派体系送入各条通道。每个通道由五个枯燥区构成,由一个温度控制器和湿度控制器辨别调治各个枯燥区的温度、湿度和热风骚速。根本上做到从第一区的高湿、高温、低流速渐渐向第五区的低湿、低温、高流速形态过渡。各区的温湿度均可按坯体枯燥工艺的要求举行予先设定,枯燥热风与成品构成对流,且充实搅动,确保了每个成品的外表能与气流充实打仗,举行热互换。该枯燥器的次要特点是:
    (1)枯燥历程所有一连临时动控制。分外实用于与能三班一连运转的高压注浆工艺相配套。
    (2)枯燥周期短。从最后出高压注浆机的20%左右的水分枯燥到1%的水分,整个枯燥工夫仅需4-8小时。
    (3)枯燥制度公道,枯燥及格率高,分外实用于枯燥卫生陶瓷的坯体。
    (4)枯燥热耗低。由于枯燥用过的氛围被抽入氛围加热器再加热循环利用,排风机只从体系内抽取肯定量的湿氛围,目标是排挤肯定水分,因而,热量失掉充实使用,枯燥能耗低,每枯燥1公斤的水只必要1000*4.18千焦的热量。
    3、 枯燥制度的迷信化

      枯燥制度指依据产品的质量要求确定枯燥办法及其枯燥历程中各阶段的枯燥速率和影响枯燥速率的参数。此中包罗:枯燥介质的温度、湿度、品种、流量与流速等。卫生陶瓷由于上面缘故原由要确保好的枯燥质量,必需选择相宜的枯燥速率,做到枯燥制度迷信化。起首,卫生陶瓷属于大件,厚壁且不匀称,外形庞大,同在一个坯体中存在单、双面吸浆,因而各部位的紧缩率每每纷歧致,以是各段枯燥速率的选择非常紧张,不然非常容易发生毁坏应力。其次,卫生陶瓷的坯体由于用的粘土量较高,而粘土的紧缩较大,也便是枯燥敏理性)))即枯燥历程中的紧缩阶段发生缝隙的偏向较大。再次,由于卫生陶瓷器型庞大,巨细纷歧致,因而卫生陶瓷不但统一坯体各部份的枯燥匀称水平差别,并且在统一枯燥器内的各个差别种类的坯体之间的枯燥平衡水平也存在较大差别,因而影响枯燥速率的要素非常扑朔迷离[pū shuò mí lí]。综合上述缘故原由,随着人们对枯燥机理的进一步了解和枯燥设置装备摆设的古代化,卫生陶瓷枯燥制度更趋势于公道、美满和迷信化。
    3.1 对枯燥介质的温度、湿度举行分阶段无效控制依据坯体枯燥差别阶段的特征,最后接纳高温、高湿,渐渐升温减湿,最初进入低温低湿阶段。
    3.2 对枯燥介质的流速和流量举行迷信控制坯体的水格外分散速率除了受介质的温、湿度影响外,在很大水平取决于枯燥介质的流速与流量。在枯燥的开端阶段,为了控制枯燥速率,仅要高温高湿,并且应该控制热风的流速和流量,不然也会影响坯体开裂。相反,有些产品不宜在介质温度太高的场所下枯燥,而可以接纳加大介质流速和流量来进步枯燥的速率。
    3.3 在设计枯燥曲线时,器重对坯体临界水份的研讨
    临界水份是坯体从等速枯燥阶段向降速枯燥阶段变化的转机点,即坯体枯燥历程中,枯燥紧缩根本完毕的水份临界形态点。在这一点之前,假如枯燥速率过快,坯体容易开裂和变形;但假如过了临界水分点由于坯体不再紧缩,也就不会发生毁坏应力,故可以加速枯燥速率。很多工场都对本厂坯体的枯燥紧缩时的临界含水量举行实行测定,测出临界水份形态点,从而可以胆大地加速这一点后的枯燥速率。
    3.4 依据差别的产品对枯燥方法举行选择,从而决议差别产品的差别枯燥制度比方对一些壁分外厚的坯体和器型分外庞大内有空腔的坯体,为了使坯体内的热分散与湿分散的偏向分歧,受热匀称,枯燥速率快,一样平常在接纳热风介质的同时,接纳微波枯燥及远红外枯燥等。
    4 影响枯燥质量的要素的剖析和控制

      枯燥历程中形成的罕见缺陷次要是坯体的变形和开裂,惹起枯燥变形和开裂的缘故原由次要是由于坯体的紧缩不匀称惹起的,而惹起枯燥紧缩不匀称的要素许多,可以归结为两大类。
    4.1 惹起坯体枯燥不匀称的内因

    (1)坯体中塑性粘土的比例不妥、过高和不敷都市形成枯燥变形和开裂。
    (2)注浆泥料的加工工艺分歧理,泥料太细或太粗,颗粒级配分歧理,混淆不匀称都可以影响注浆后坯体的枯燥质量。
    (3)坯体的器型设计分歧理,布局过于庞大,坯体的厚薄不匀称,某些交代处不敷光滑油滑等等,都是发生枯燥紧缩惹起坯体变形和开裂的缘故原由。对上述缘故原由,现在国际的工场辨别从质料的选择,坯体的配方及调解,泥浆的加工工艺大概产品器型设计引进等几个方面举行控制,改动了曩昔单纯从枯燥制度的方面办理题目的措施。
    4.2 惹起坯体枯燥不匀的内部缘故原由

    (1)枯燥制度设计得分歧理,大概固然设计是公道的但控制不妥。形成枯燥初期枯燥速率过快,紧缩过大惹起应力会合而开裂。在这方面固然有先辈的古代化枯燥设置装备摆设,但还必需有公道的实用于本厂坯体的枯燥制度,才干控制坯体的枯燥变形和开裂,到达进步枯燥质量的目标。
    (2)坯体的各部位枯燥不匀称,比方气流只向一个偏向活动,枯燥器外部温度不匀称,石膏的垫板在一个部位吸水等要素,都有大概形成各部位枯燥不均。因而当枯燥设置装备摆设选定后,要控制枯燥质量另有一个枯燥操纵的题目。
    (3)坯体的安排不屈或安排办法不当,在枯燥历程中出自本身的重力作用惹起变形;另有由于坯体与托板之间的摩擦阻力过大,拦阻了坯体的自在紧缩,当摩擦阻力大于坯体自己的抗张强度时发生坯裂。综合上述内部缘故原由,为了控制影响质量的要素,各工场接纳的次要步伐有:
    (1)设计和控制好枯燥制度;
    (2)改良枯燥作业的操纵以到达进步枯燥质量的目标。
    5、 枯燥作业操纵技能程度的进步

      次要体现在以下方面:
    (1)共同古代化的枯燥设置装备摆设,改良运坯设置装备摆设和枯燥车,增强运坯历程的办理,从而到达增加个枯燥历程中坯体的机器和人为破坏。比方,现在有很多工场都在枯燥车上垫上充足厚的海绵和软橡胶,手推枯燥车的车轮由原实心胎改用打气胎,以加重坯体运输历程中的震惊,运输的路途一样平常都接纳磨光空中,有的工场接纳全液压起落和驱动的AGV车运输,以进步坯架起落和起动车子时的安稳性,增加破坏。
    (2)设置得当的坯体部分支持及垫板,增加前文中提到的因坯体在本身重力作用下惹起的变形以及使坯体和垫板之间能同步紧缩以增加产品的变形和开裂。这些支持的垫片可以用木板和发泡质料,也有效同质料的坯体做成的,其目标是为了枯燥以及烧成历程中能做到同步紧缩。
    6 、特异产品坯体枯燥技能的开展

      这里所指的特异产品,一是指大件,比方淋浴盆、带台板的洗濯槽、立式小便器等,器型不庞大,但规格尺寸较大,枯燥紧缩时,容易因底板的摩擦阻力太大而开裂;其二是指器型庞大,件又大的产品,如连体座便器。特异型产品枯燥是一门触及到布局力学、枯燥动力学和陶瓷工艺学的多学科的题目,各厂都举行了深化研讨并获得了较大的停顿。现在各厂办理异型产品坯体枯燥的次要途径有:
    (1)为了让壁厚的坯体到达内、外干湿分歧,在枯燥阶段加长高湿、高温阶段,让坯体表里水分尽大概分歧。
    (2)对平板状坯体(如淋浴盆类产品),在坯体的临界水分点之前,尽大概低落坯体枯燥速率,因而不但经过较永劫间的高温、高湿阶段,偶然对枯燥介质有限在低流速和低流量的状况下举行枯燥,靠近于“阴干”。
    (3)设计特别的辊道和接纳在托板上铺石英砂的措施,低落坯体与托板之间的摩擦阻力,让坯体能自在紧缩。
    (4)在条件容许的状况下,接纳综合枯燥法,分外对壁厚坯体,接纳热风枯燥和红外线辐射瓜代举行,让红外线敏捷进步坯体外部水份的温度,加速内分散速率;然后挪动坯体地位,让热风喷吹,减速坯体外分散的速率,如许瓜代举行,直来临界水分点。

     

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