第七章 坯体的干燥
什么是砖瓦坯体的自然干燥？
什么是砖瓦坯体的自然干燥？自然干燥是在露天坯场上或半遮盖、全遮盖的干燥棚内进行，主要是利用太阳的热能和流动的空气来干燥坯体。
它不需要干燥设备，容易上马。
但它的缺点是：坯场占地面积大; 受天气变化影响大；管理工作量大（劳动多、劳动强度大）；护晾材料损耗大；干燥周期长等。
1.砖坯露天坯场坯体式样坯埋有单埂和双埂两种。
一般用普通砖或空心砖或混凝土铺埂面，筒易的坯埂也有用泥土填髙300mm后夯实、刮平，埂边成斜坡贫。
单坯埂的埂面宽300mm、底宽500mm,每条为一组，小坯弄宽800mm,大坯弄（作运输车辆通行）为1100〜1600mm。
双坯埂的埂面宽600mm，中间小坯弄宽800mm,大坯弄为1100-1600mm。
坯埂的长度一般为25m。
防雨制品大草盖（双趣埂用）一般用毛竹片和稻草制成，中间夹一层油毡，式样为A状，长2m，宽1.4m;单埂用的草盖是细竹、稻草夹制的，式样是平的，长3m，宽0.5m。
草帘是用麦秆或稻草制成，每隔加一根小竹，用综绳或麻绳编结起来，高约lm，长5m，这种草帘用于挡坯埂两侧。
运输方法手工操作的运输工具大部分采用劳动车，上面放湿砖坯4板。
半机械的运输工具有轻便轨道配角钢制成的运坯车，每车可运湿砖坯12板，比用劳动车推坯工效提高两倍。
机械化程度高一些的用电机车牵引，可拖这种坯车8辆，节省劳动力7人，大大减轻劳动强度，并加速车辆的周转。
此外还可采用拖拉机、无轨电机车牵引等机械化运输方法。
2.砖述干燥棚砖坯采取坯棚进行干燥的，除我国南方气候温暖而多雨的地区有采用外，其他地区用得不多。
坯棚和坯场比较，其主要缺点是棚内干燥周期较长，需干燥棚的数量较多，投资较大；冬季时，由于气温较低，棚内坯体蒸发水分十分缓慢（如采用棚顶可以活动的坯棚除外），有时达不到入窑含水率的要求。
其优点是在夏季气温较高时，干燥的砖坯质麗较好(上面无大草盖压力，棱角整齐）；有了干燥棚，下雨也能照常生产；坯场上干坯多时，在干燥棚内收储千坯，无须另盖防雨制品，节省人力、物力，比较方便。
第七章陶艺制品的烧成
(3) 保温时间：根据具体泥料而定，一般细瓷为l～2小时。 (4) 冷却速度：以关闭火门、自然冷却为佳。
第三节 陶艺的烧制
2．陶质还原焰烧成曲线。陶质材料的还原焰烧成曲线与瓷匝材料的烧成曲线相比 要简单得多，它是通过还原焰烧制使陶质坯体中渗入二氧化碳，在作品表面形成深沉、 厚重和质朴的特殊效果．强还原烧制产生过浓的二氧化碳有时还会使作品表面出现铁 质般的金属感。由于陶泥的产地不同，烧制还原焰的曲线控制也不一样，在这里我们 按照普通烧制细陶的方法作介绍。
第一节 坯体的干燥与收缩
二、坯体的体积收缩 陶艺坯体经干燥和烧成后，体积会发生收缩变化。这是由于泥料中的水分排除，
经一系列物理变化所产生的玻璃态物质填充于颗粒之间，使之相互拉紧靠拢所致。 影响收缩的主要因索有矿物种类、配方组成、泥料粗细，含水量、烧成温度等。
可塑泥料所含水分，称为可塑水分，一般占总可塑泥料的10-20％。泥土经过干 燥和烧成二次收缩后体积约为原来的5/6。在自然干燥和人工干燥及烧成过程中，泥 料中的水分会自然排出，水分排出的过程就是泥料收缩的过程。
(1) 升温曲线：常温至300℃；每分钟约2℃，为加热蒸发期；3013℃～950℃，每 分钟约4℃，为氧化分解及晶体转化期；950℃～1150℃，每分钟约6℃，为玻化成陶 期。
(2) 还原曲线：950℃时封闭烟道1/3进行还原，约0.5小时；1050℃对封闭烟道2/3进 行强还原，约0.5小时；1150℃时开肩烟道，还原结束。
第二节 现代陶艺的装窑技术
图154 氧化焰烧制，花盆的装窑
第三节 陶艺的烧制
砖坯的干燥制度
砖坯的干燥制度一干操阶段的划分：由于砖坯中的水份分别以紧紧吸附在顺粒表面形成水膜的吸附水和被挤压积聚在颗粒之间的自由水两种形式存在。
在干燥过程中，自由水首先蒸发排出。
同时，相邻颖粒迅速占自由水排出后的剩余空间而相互靠拢，坯体产生收缩。
由于干燥总是由坯体外层向内逐步进行，收缩也总是外快而内慢，造成内部被外部压紧，外部向内部挤胀，一旦这种压紧和挤胀超过了泥料的弹性系数(1％～2％)，必将胀破坯体表层，产生干燥裂纹。
尤其在千燥的初期阶段，砖坯表层的自由水迅速蒸发，同时内层的自由水依次向表层移动形成内湿外干的湿度梯度，由于这时砖坯本身的含水量较高，其与周围环境的湿度差较大，脱水速度和干燥收缩速度也较快，到本阶段结束，约可脱去其水份的20％～50％，收缩量也将达到其总收缩量的一半，是最容易产生干燥裂纹的危险期，这一阶段常为24～72小时，对干燥敏感性系数大于2的泥料制成的砖坯有时要一周以上。
并均以砖坯表面已均匀变色，触摸时手上没有湿印为本阶段结束的标志。
世界砖瓦网进入干燥的中期阶段后，表层的自由水已基本脱去，砖坯深部的水必须在先扩散到表层以后才能蒸发脱去，砖坯的干燥和收缩度明显减慢。
至本阶段结束时，自由水已基本排完，干燥收缩也基本结束。
这时，紧裹在颗粒表面的吸附水才开始蒸发。
由于吸附水要在挣脱了颗粒约束获得自由以后才能从缝隙中挤到砖坯表面蒸发脱去，比自由水困难多了。
因此，在同一干燥条件下，脱水速度大幅度下降。
但因已停止干燥收缩，产生干燥裂纹危险已不存在，可以采取提高热风温度、降低相对湿度的办法来加速干燥。
二临界点和临界含水率：如前所述，在干燥的中期阶段结束以后自由水已基本排完，干燥收缩也基本结束，可以加快干燥。
第七章 坯体的干燥
3.经干燥的坯体可在烧成初期经受快速升温，从而缩短烧成
周 期，提高窑炉的周转率，降低燃料消耗。 干燥后生坯的水分达1％～2％。
7.1 干燥的物理过程(17)
7.1.1 生坯的水分与干燥的关系
按照水与物料结合程度的强弱，生坯中的水分可分为三类： 1.化学结合水：是坯体物质结构的一部分，干燥除不去； 2.吸附水（物理化学结合水）：与物料牢固结合，改变了 水分的很多性质，在干燥过程中可以部分排除； 3.自由水（机械结合水）：与物料结合最弱，干燥过程中 最先被排除。
湿坯放在设有坯架和加热设 备的干燥室中进行干燥的方 法。
特点：干燥缓和，间歇式操 作，干燥制度灵活。
优点：设备简单，造价低。 缺点：热效低，周期长，干 燥效果不易控制，人工运输 破损率高。
室式干燥
7.2.2 隧道干燥
采用逆流干燥方式，基本上适应了干燥过程四个阶段的标准要求，比较 合理，连续工作，热利用率高，便于调节控制，干燥效果稳定。 不足在于占地面积大，干燥速度较慢，热量有损失。
7.2.4 转盘式干燥
转盘式干燥器在日用陶瓷行业应用的比较广泛。是用一个相当大直径的 转盘作为坯体的运载机构，以一定的规律载着坯体在干燥器内运行并运 送至预定位臵。 利用热风对位集中强风喷射 坯体，转盘与风箱成一体， 风箱分两层，热风从下层分 配到喷口喷出，湿气经上层 回流带走，坯体的另一面靠 自然通风干燥。
因为到达临界含水量以后坯体的干燥是排除其中毛细管中的水分和含水矿物中的物理吸附水坯体略有收缩所以此阶段坯体内不会产生干燥收缩的应力干燥过程进入安全状态
第七章 坯体的干燥
定义：用加热的方法达到除去物料中部分物理水分的过程称之为 干燥，也叫烘干。 目的： 1.提高成形后坯体的强度，便于运输和再加工，如：修坯、粘 接、施釉等； 2.提高坯体吸附釉层能力；
驾驭介质运动 强化坯体干燥
技 术 的快 速 提 高 ， 烧 窑 的 产量 得 到大 幅度增 长 。 焙
拿 某 页 岩 砖 厂 ９ ． ｍ×２ ｍ 隧 道 窑 来 说 ，９ ３年 ２８ ４ ． ５ １９
值得 一提 的是 ， 的砖 厂采用 一条 与坯 体性 能 有
不 相应适 的模 糊干燥 制度 。该快速 干燥 的 区段 未快
５
年 利 润
５万 元 ４
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每方 售 价 按 ２０元 ， 块 为 ４４ ５ 每 ６元 。 ４ ６元 ／ 一 ．２元 ， ＝ ． 块 ３５ 块 ０９ ４元 ／ ×（０ 块 ３０个生产 日 ×１５０ ２ ００块 ） ５ ． ＝３ ２５万元 。
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干燥废 品也 不少 。
只有驾驭好介质运动 ， 才能强化干燥 ， 缩短干 燥周期 ， 提高干燥工序产量 ， 同时 ， 还能节省热能。 须知 ， 慢速干燥必然导致损失热量的增加。而盲 目 强 化 干 燥 又会 产 生 大 量废 品 ， 果 是 欲 速 不 达 ， 结 得 不偿失。砖瓦技术人员应该像 寻求制品最佳焙烧 曲线一样 ， 寻求坯体 的最佳干燥曲线。 现就我国多数砖厂采 用的隧道干燥室 如何强 化坯体干燥谈些看法。
碎 石 ／ 屑 石
小汁
２ 模 具 费
２７ ．３
ＯＯ ．８
设计标号 １０号 １ ３
使 用 ３万 次 １０ ０ ８０ ０块
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人员： 资 Ｉ ：
运 费
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．２ Biblioteka Ｏ单班需管理 １ ， 人 设备操作 １ 、 人 维修 １ ， 人 搅拌 １ 、 人 配料 ４人， 送板 １ 、 人 运砖 ４人 、 转板 １ 、 人 转 砌块 ４ 人 浇 水 １ 、 聚苯 １ ， ２ 人 ， 人 插 人 １ 班产 ５ ０ （ 产 Ｉ５０ ００块 月 ２ ００块 ）人均 １０ ， ２０元 ， （５０ 元 ） 月 ２２ ０ 。
浅析陶瓷高湿坯体的干燥机理及模式
浅析陶瓷高湿坯体的干燥机理及模式技术创造第一生产力，随着现代科技的进步，陶瓷机械行业正发生着日新月异的变化。
陶机的发展给陶瓷生产带来了极大的便利，并革命性地提高了陶瓷的品质。
品质的提升又给陶机提出了更高的要求，两者之间的需求平衡不断被打破，才有了今天陶瓷及陶瓷机械行业一派繁荣的景象。
但繁荣背后也存在一些不足，如一些传统陶瓷产品的部分生产环节依旧延续着80年代的生产工艺，一些新兴产品因某个生产环节脱钩而无法保证其品质。
目前，陶瓷高湿坯体的干燥情况是陶瓷行业需要共同探讨的问题之一。
2 陶瓷高湿坯体的干燥发展状况及出现的问题卫生洁具干燥成形后需放置5~10天，此时含水率约为8%~10%，然后再放入烘干房内1~2天，此时制品已完全干燥。
整个过程耗费了大量的时间与人力，同时这种干燥方式受气候的影响较大，很难保证产品的品质。
其它的高湿坯体，如新兴起的环保建材陶板、传统的西瓦及耐火材料硼板坩锅等干燥周期也较长。
如今在多年从业经验的基础上以及引入国外同行的先进理念，在高湿坯的干燥难题上终于有所突破。
高湿坯体在快速干燥过程中出现的各种开裂和变形等问题。
其主要原因为：干燥过快导致产品内外的含水量相差较大，造成坯体内外收缩不一致，从而导致坯体变形、开裂。
其根本原因是：坯体含水量对坯体体积的影响。
一般地，坯体含水量对体积的影响在一个定量前后相差很大，我们称这个含水量为临界含水量，其值为8%左右（受坯体工艺配方影响）。
如果坯体含水量小于8%时，含水量的变化对体积的影响较小。
因此，在快速干燥过程中合理地控制干燥速度就不易出现坯体变形、开裂等缺陷。
例如，目前墙地砖的成形水分都控制在7%左右，其干燥周期可控制范围为30~90min（坏体越厚需时越长）。
因此，当坯体含水量低于8%以后，可以采用一些现有的干燥手段进行快速干燥。
当坯体中的水分处于临界含水量时，坯体内外的含水量相差较大，对坯体体积的影响较大，内外体积变化不一，易致坯体变形、开裂。
陶瓷工艺原理_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
陶瓷工艺原理_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.陶瓷材料的性能主要由其化学组成决定，与其显微结构关系不大。
参考答案:错误2.陶器的吸水率一般要低于瓷器的吸水率。
参考答案:错误3.陶瓷材料在常温下一般先发生塑性变形然后再发生断裂。
参考答案:错误4.关于陶瓷材料中裂纹产生的原因，下述说法正确的是：参考答案:陶瓷多相体热性质的不同引起裂纹_陶瓷晶体的生长缺陷会导致裂纹的形成_陶瓷材料的机械损伤与化学腐蚀形成表面裂纹5.陶瓷材料中玻璃相的组成、数量与坯料的组成密切相关，而受该陶瓷的烧成工艺影响则很小。
参考答案:错误6.陶瓷的显微结构主要由生产工艺决定，与其化学组成关系不大。
参考答案:错误7.采用陶瓷生产工艺，可以制备出高质量的大理石墙地砖。
参考答案:错误8.干燥缺陷是由不均匀收缩引起的内应力造成的。
参考答案:正确9.微波干燥是以微波辐射使生坯内极性强的分子，主要是水分子运动随交变电场的变化而加剧，发生摩擦而转化为热能使生坯干燥的方法。
参考答案:正确10.采用圆形的泥浆搅拌池比采用六角形的搅拌效果好。
参考答案:错误11.注浆成型是指在石膏模的毛细管力作用下，含有一定水分的粘土泥浆脱水硬化、成型的过程。
参考答案:正确12.对于普通陶瓷来说，所含的晶相越多、玻璃相越少，则强度越高。
参考答案:正确13.按照概念和用途，特种陶瓷又可进一步划分为：参考答案:结构陶瓷_功能陶瓷14.为了提高陶瓷坯料的可塑性，加入的最佳矿物原料是：参考答案:膨润土15.下列属于釉中网络形成剂的组分是：参考答案:二氧化硅16.陶瓷工业中常用的长石类型有钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。
参考答案:错误17.陶瓷材料的相变增韧主要是利用单斜相ZrO2向四方相ZrO2的转变实现的。
参考答案:错误18.多晶陶瓷材料的强度随晶粒尺寸的增大而升高。
参考答案:错误19.在釉料配方中提高Na2O或CaO的含量可使釉的熔融温度降低。
复习思考题--陶瓷工艺学
第三篇陶瓷工艺学第一章绪论1 、传统陶瓷的概念与现代陶瓷的概念有何不同？答：（ 1 ）传统陶瓷：指以粘士和其它天然矿物为原料，经过粉碎、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。
（ 2 ）现代陶瓷：指用陶瓷的生产方法制造生产的无机非金属固体材料和制品。
2 、陶瓷如何分类？答：（ 1 ）按用途来分：①传统陶瓷（普通陶瓷）、②特种陶瓷或新型陶瓷亦称精密陶瓷（ 2 ）按物理性能分：陶器、炻器、瓷器。
3 、在按陶瓷的基本物理性能分类法中，陶器、炻器和瓷器的吸水率和相对密度有何区别？答：吸水率相对密度陶器 3-15% 1.5-2.4炻器 1-3% 1.3-2.4瓷器＜1% 2.4-2.64 、陶瓷工艺学的内容是什么？答：由陶瓷原料到制成陶瓷制品的整个工艺过程中的技术及其基本原理。
5 、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？答：有原料选定（进厂）、配料、坯釉料制备、成型、干燥、施釉烧成等工序。
6 、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？答：陶器：内墙砖；炻器：建筑外墙砖；瓷器：卫生洁具、地砖。
第二章原料1 、陶瓷原料分哪几类？答：可塑性原料；熔剂类原料和瘠性类原料。
炻炻2 、粘土的定义如何？答：粘土是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。
3 、粘土是如何形成的？答：粘土主要是由铝硅酸盐类岩石，如长石、伟晶花岗岩等经过长期地质年代的自然风化作用或热液浊变作用而形成的。
长石转化为高岭石的反应大致如下：2[KAlSi 3 O 8 ]+H 2 CO 3 ------Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 +4SiO 2 +K 2CO34 、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？答：按成因分类：（ 1 ）原生粘土。
又称一次粘土、残留粘土，它是由母岩风化后残留在原地形成的。
（ 2 ）次生粘土。
又称二次粘土、沉积粘土。
按耐火度分类：（ 1 ）耐火粘土。
其耐火度＞ 158 0 ℃。
（ 2 ）难熔粘土。
耐火度为 1350~ 158 0 ℃（ 3 ）易熔粘土。
制砖过程之砖坯的干燥
制砖过程之砖坯的干燥砖坯干燥是其塑性成型的逆过程。
成型时依靠吸附在泥料颗粒表面而成为不能任意流动的完整的水膜（吸附水）和水膜以外的自由水所形成的足够的粘结力而挤出成型。
而在其后的干燥、焙烧过程中又必须首先把这些水份全部排出。
因此，砖坯成型时用的水越多，干燥焙烧时需要排出的水量也越多。
所以盲目增加成型水份尽管成型较为容易，但砖坯太软，以后的工序麻烦更多，全面考虑，得不偿失。
须知，砖坯在干燥和焙烧的过程中，把lkg的水变成lkg的水蒸汽，需要1300大卡的热量，而这1kg的水蒸气又需要约30m3的空气才能把它们带走。
如果砖坯的成型水份增加1％，对一块3kg重的普通实心砖坯来说，只多了0.03kg水，实在不多，问题是我们生产砖是以万、十万、百万、千万来计算的，这个1％也就变成庞然大物了。
还是拿l％的水份来说，一块砖坯0.03kg水，一万块砖坯就是300kg水，至少要有39万大卡的热量才能把它们全变成水蒸汽，这就需消耗56kg标准煤，同时这些水蒸汽还需约9000m3的空气才能把它们带走。
就砖厂目前常用的离心风机来说，当全压为1000pa左右时，每排出1万m3空气需4～7KW·h的电能。
则每生产一千万块砖坯，就这一个百分点的水份就要多用56吨标准煤和4000～7000度电，一两万块钱就没有了。
如果增加的成型水份是2％，产量是5千万块呢，损失就更大了。
世界砖瓦网不仅如此，由于在干燥过程中，随着成型水份的排除，泥料颗料互相靠拢，坯体产生干燥缩，而且，砖坯在干燥过程中所排出的成型水份的体积基本上等于其收缩的体积。
因此，砖坯的成型水份越高，其干燥时的收缩量也越大，产生干燥裂纹的威胁也越严重。
所以，在同样干旱的条件下，水田的裂口要比早地大得多。
如上所说，砖坯在干燥时变成了蒸汽的水，要靠其周围的流动空气带走，实际上只有砖坯的表面才能和空气充分接触，也只有在其表层水份开始脱去后，砖坯内部的水份才可能通过毛细孔逐步渗透到表层接触空气蒸发脱去。
砖坯的干燥原理及缺陷治理
砖坯的干燥原理及缺陷治理烧结砖在生产过程中，砖坯的干燥是整个工艺流程中不可或缺的重要一环，其干燥效果在很大程度上左右着焙烧窑炉的产能和制品的各项性能指标。
国内现有的几类干燥设施中以直通隧道式一次或一次半码烧为生产工艺的干燥室居多。
该类干燥室与焙烧窑炉并列一排，内部宽度相等，使用焙烧窑车作为砖坯的承载工具，适宜实心、部分多孔砖、空心砖等型号的砖坯干燥，以工序少、自动化程度高、技术成熟而被广泛的应用，下面对该类干燥做个简要的分析。
1干燥原理坯体在干燥过程中，依次要经过加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段。
干燥的过程就是坯体与干燥介质(热风压)在干燥室中进行热湿交换的过程。
热介质将自身的热量传递给坯体，吸收、抵消由湿坯体中扩散出来的水分，本身温度下降，湿度增加，由较高温度、较低含湿量的气体变为温度较低、含湿量较大的气体，通过排潮系统排出干燥室外。
坯体吸收热介质后温度升高，同时排出其中的水分，从低温、高湿、较重的砖坯慢慢变成温度较高，含水率较低、重量较轻的砖坯。
在干燥的加热阶段，热介质传递给坯体的热量除了用于蒸发坯体中的水分外，还有一定的热量富余出来，由于坯体温度较低，热介质温度较高，在温度梯度的作用下富余出来的热量用来加热坯体，使坯体温度升高。
在等速干燥阶段，热介质传递给坯体的热量大部分用来进行坯体内水分的扩散和蒸发，一小部分的富余热量用来加热坯垛内部的砖坯。
到了干燥的中后期，几乎所有的坯体与热介质两者的温度就会基本相同。
在降速干燥阶段，坯体中的水分大部分被排出，供热量也随着下降，同时干燥速度比等速阶段亦有明显下降。
2 干燥室构造每条干燥室都有供热与排潮两种设施，供热方面分为供热到湿坯窑车的顶端与中途两种结构。
供热到头的供热结构适宜页岩、煤矸石类砖坯的干燥，可以较早的供给干燥介质——热风，干燥速度快而且抗塌坯效果也好一点。
供热到干燥室半途的适宜干燥敏感系数高的砖坯，如：黏土类。
因它的早期供热源来自干燥室中后部的潮湿气体，在低温、湿润的环境下让砖坯缓慢受热，逐渐地升温、脱水，从而降低了砖坯裂纹的几率。
陶瓷坯体的干燥过程
陶瓷坯体的干燥过程在对流干燥过程中介质与坯体之间既有热交换，又有质交换，可以将其分为下面三个既同时进行又相互联系的过程：(1)传热过程干燥介质的热量以对流方式传给坯体表面，又以传导方式从表面传向坯休内部。
坯体表面的水分得到热量而汽化，由液态变为气态。
(2)外扩散过程坯体表面产生的水蒸汽，通过层流底层，在浓度差的作用下，以扩散方式由坯体表面向干燥介质中移动。
(3)内扩散过程由于湿坯体表面水分蒸发，使其内部产生湿度梯度，促使水分由浓度较高的内层向浓度较低的外层扩散，称湿传导或湿扩散。
当坯体中存在有温度梯度时，也会引起水分的扩散移动，移动的方向指向温度降低的方向，即与温度梯度的指向相反，这种单由温度梯度引起的水分移动称热湿传导或称热扩散。
在实际的干燥过程中，水分的内扩散过程一般包括湿传导和热湿传导的共同作用。
(二)坯体干燥过程的特点干燥过程依次分为如下几个阶段；(1)加热阶段由于干燥介质在单位时间内传给坯体表面的热量大于表面水分蒸发所消耗的热量，因此受热表面温度逐步升高，直至等于干燥介质的湿球温度，即到达图中A点，此时表面获得热与蒸发耗热达到动平衡，温度不变。
此阶段坯体水分减少，干燥速率增加。
(2)等速干燥阶段本阶段仍继续进行自由水排除。
由于坯体含水分较高，表面蒸发了多少水量，内部就能补充多少水量，即坯体内部水分移动速度(内扩散速度)等于表面水分蒸发速度，亦等于外扩散速度，所以表面维持潮湿状态。
另外，介质传给坯体表面的热量等于水分汽化所需之热量，所以坯体表面温度不变，等于介质的湿球温度。
坯体表面的水蒸汽分压等于表面温度下的饱和水蒸汽分压，干燥速率恒定，故称等速干燥阶段。
因本阶段是排除自由水，故坯体会产生体积收缩，收缩量与水分降低量成直线关系，若操作不当，干燥过快，坯体极易变形、开裂，造成干燥废品。
等速干燥阶段结束时，物料水分降低到临界值，K点即为临界水分点。
此时尽管物料内部仍是自由水，但在表面一薄层内已开始出现大气吸附水。
精选陶瓷生产技术及设备之坯体的干燥培训课件
0 ①——坯体含水率
②——干燥速度 ③——坯体表面温度
即在干燥后期使坯体接触高温、低湿的热风。
F
K 平衡水分
C
时间，t
4.3 干燥方法及设备
● 干燥方法分类：
热风干燥（对流干燥） 电干燥——工频电干燥、高频电干燥 辐射干燥—— 微波干燥、远红外干燥
4.3 干燥方法及设备
一、热风干燥（对流干燥）
根据干燥器的结构不同，对流式干燥器有：室式、隧道式、 链式、推板式干燥器等几种形式。
4.3 干燥方法与设备
三、辐射干燥
（二）远红外干燥
水分子也是红外敏感物质。当入射的红外线频率与含水物质的固有 振动频率一致时，就会大量吸收红外线，从而改变和加剧其极性分 子的振动与偶极矩的转动，使物体温度升高。
远红外干燥就是利用远红外辐射器发出的远红外线为湿坯体所吸收， 直接转变为热能而使生坯干燥的方法。 水分在远红外区域有很宽的吸收带，因此远红外的干燥效果要比近红 外干燥好的多。
2. 浇（淋）釉
● 概念。适用于 墙地砖、圆形浅底 盘（碟、碗）类制 品。
5.1 施釉方法与设备
一、传统施釉方法
2. 浇（淋）釉
● 特点：施釉效率高；釉 面光滑平整、少有波纹。
● 影响釉层厚度及均匀性 的因素
--坯体含水率 --釉浆浓度 --施釉时间（传送带速）
钟罩式浇釉法示意图
5.1 施釉方法与设备
2. 坯体的形状、大小及厚薄。 3. 干燥强度——干燥介质（热风）的温度、湿度、流速及流量。 4. 坯体的受热面积（与热风接触面积）。 5. 干燥平衡水分的高低。 6. 干燥器的结构与热工性能。
4.2 干燥制度的制定
二、影响坯体干燥质量的因素
● 坯体干燥质量的衡量标准：各部位干燥比较均匀，平衡水分 （干燥残余水分）达到要求，无变形或开裂现象。
陶瓷坯体的干燥-精讲课件
• 举例：“陶瓷砖”按吸水率可分为五大类：
GB／T4100.1-1999 干压陶瓷砖—第1部分 瓷质砖 GB／T4100.2-1999 干压陶瓷砖—第2部分 炻瓷砖 GB／T4100.3-1999 干压陶瓷砖—第3部分 细炻砖 GB／T4100.4-1999 干压陶瓷砖—第4部分 炻质砖 GB／T4100.5-1999 干压陶瓷砖—第5部分 陶质砖
第八章 显微结构与性质
第九章 粘结、修坯与施釉
第十章 烧成与窑具
第十一章 陶瓷装饰
▪ 以材料性质─结构─工艺之间的关系为纲，阐明材 料的组成，结构与性能的内在联系；讨论工艺方法 对产品性能的影响；将技术基础的有关原理与生产 工艺，性能控制融合在一起。
五 陶瓷的发展历史
四个时期
✓无釉陶器时期 ✓原始瓷器时期 ✓透明釉时期 ✓ 半透明胎时期
5.1 干燥过程
坯体干燥性能
3) 吸附阳离子的种类和数量 Na+ > Ca2+ >Ba2+ >H+ >Al3+ ——>气孔率提高 吸附离子数量多则强度提高 吸附Na+ ，泥料干后强度最高（粘土颗粒平行排列）
4) 成型方法 可塑：压力提高，有序排列颗粒较多，强度提高 注浆：泥浆胶溶程度完全， 颗粒面－面排列，强度
5.1 干燥过程
坯体干燥性能
2、影响干坯强度和气孔率的因素 1) 原料的组成和矿物组成 可塑性提高，干后强度提高 颗粒形状和堆积方式决定干坯强度与气孔率 高岭土：边——面堆积，气孔率高， 渗透性好 伊利石：面——面堆积，气孔率低， 渗透性低 致密坯体——抗开裂性能好 2) 坯料细度 细度提高，晶片越薄则干后强度提高
类别 种类
陶瓷坯体干燥过程与变形开裂的原因
陶瓷坯体干燥过程与变形开裂的原因
陶瓷坯体干燥过程与变形开裂的原因主要有以下几个：
1. 坯体内外的湿度差异：坯体在干燥过程中，表面和内部的湿度会有一定差异，如果湿度差异过大时，会使得坯体出现变形和开裂。
这是因为湿度差异导致了坯体内外的收缩速度不一致。
2. 干燥速度过快：干燥速度过快会导致坯体表面快速失去水分，而坯体内部的水分蒸发速度较慢，从而引起坯体收缩不匀，产生开裂和变形。
3. 瓷胚内部含有较多有机物：如果瓷胚内部含有过多的有机物，当进行干燥过程时，有机物会分解产生气体，产生了一定的气压，从而导致坯体的变形和开裂。
4. 瓷胚的不均匀性：如果瓷胚在成型时没有得到充分均匀的加压，会导致瓷胚内部存在较大的压力差，从而在干燥过程中引起变形和开裂。
为了避免坯体在干燥过程中出现变形和开裂，可以采取一些预防措施：
1. 控制干燥速度：逐渐增加干燥速度，避免过快干燥造成水分失衡，可以利用一个阶段的干燥时间，让坯体逐渐适应干燥环境。
2. 增加干燥时间：将干燥时间延长，让坯体内部的水分充分散
发，减小湿度差异。
3. 控制环境湿度：控制好干燥室的湿度，避免湿度变化较大。
4. 控制坯体成型质量：保证坯体成型时的均匀性，提高坯体的抗变形能力。
坯体的干燥docx
坯体的干燥本部分讲授内容3.1概述3.2干燥过程3.3干燥制度的制定3.4干燥方法及设备3.5干燥缺陷的产生及排除3.1概述干燥定义使含水物料（如湿坯、原料、泥浆等）中的液体水汽化而排除的过程，称为干燥。
完成干燥过程的机械设备，称干燥器。
一般：人们把采用热物理方法去湿的过程称为“干燥”。
其特征是采用加热、降温、减压或其它能量传递的方式使物料中的湿分产生挥发、冷凝、升华等相变过程与物体分离以达到去湿目的。
传统工业的干燥技术有：厢式干燥、隧道干燥、转筒干燥、转鼓干燥、带式干燥、盘式干燥、浆叶式干燥、流化床干燥、喷动床干燥、喷雾干燥、气流干燥、真空冷冻干燥、太阳能干燥、微波干燥和高频干燥、红外热辐射干燥等。
近年来的新型干燥技术：脉冲干燥、对撞干燥、冲击穿透干燥、声波场干燥、超临界流体干燥、过热蒸汽干燥、接触吸附干燥等。
为什么要干燥？对于陶瓷坯体而言，干燥的主要目的在于：提高生坯强度，便于后续工艺的进行；提高釉浆的吸附能力；使坯体具有较小的入窑水分，提高烧成速度，减少能耗；提高产品的质量。
知识延伸：干燥的地位与作用；干燥利于产品的储藏、运输和使用；干燥利于提高产品的质量和价值、减轻劳动强度、降低成本和能源消耗；发达国家的干燥的能耗占工业能耗的14%，有些行业的干燥能耗甚至占到生产总耗能的35%；我国2001年干燥设备制造业创17亿元的产值（相当于1986年的24倍），出口总值达2000万元人民币。
干燥技术－坯体中水的类型一定干燥条件下，物料中的水分按能否除，可分为自由水分和平衡水分。
干燥过程中可除去部分称为自由水分。
物料中的水分是自由水与平衡水之和。
传质传热过程干燥过程既是传热过程，又是传质过程。
传热过程：通过物料表面将热传给物料，再以传导的方式向内部传送，物料表面水分获得热量后汽化。
传质过程：物料表面的水蒸气向干燥介质中移动的气相传质（外扩散过程）；内部水向表面扩散的内部传质（内扩散过程）。
3.2干燥过程外扩散－－表面蒸发。
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隧道干燥器
7.2.3 链式干燥
将湿坯放臵在挠性牵引机构的吊篮上或者利用链条运载坯体，在 弯曲的轨道上传送进行干燥，分为立式、卧式和综合式三种。 对于日用瓷，链式干燥可按照：成形 湿坯干燥 定位脱模 再干 燥 修坯 再干燥的工艺顺序进行。 形成“成形－干燥”工艺流水线，减轻劳动强度，提高生产效率。
链式干燥器
思考题
• 27、解释概念： 干燥 • 28、坯体中水分分为哪几类？ 干燥过程中主要排除的是哪些水分？ • 29、干燥过程分为哪四个阶段？其中哪个 阶段最容易产生干燥废品？
7.1 干燥的物理过程(17)
7.1.1 生坯的水分与干燥的关系
按照水与物料结合程度的强弱，生坯中的水分可分为三类： 1.化学结合水：是坯体物质结构的一部分，干燥除不去； 2.吸附水（物理化学结合水）：与物料牢固结合，改变了 水分的很多性质，在干燥过程中可以部分排除； 3.自由水（机械结合水）：与物料结合最弱，干燥过程中 最先被排除。
• 注意：干燥速度过大会发生因坯体体积收缩过大而引起的 制品变形或开裂，应慎重控制。
3.降速干燥阶段 • 干燥介质传给坯体的热量大于坯体中水分蒸发热量， 坯体温度升高同时，干燥速度逐渐降低。部分吸附水排除， 无变形或开裂发生。 当坯体的自由水大部分排除时，物料表面不可能保持 湿润，干燥速率即开始降低，从等速至降速阶段过渡的含 水量，称为临界含水量。临界含水量在干燥速度曲线图中 表示为K点，K点表示为临界点，测定临界点的含水率具有 重要意义。因为到达临界含水量以后，坯体的干燥是排除 其中毛细管中的水分和含水矿物中的物理吸附水，坯体略 有收缩，所以此阶段坯体内不会产生干燥收缩的应力，干 燥过程进入安全状态。 4.平衡阶段 • 坯体的水分达到平衡水分，干燥速度为零。表面蒸发与吸 附达成动态平衡，干燥过程终止，坯体的干燥最终水分一 般说来不应低于贮存时的平衡水分，否则干燥后将再吸收 水分达到平衡水分。
7.1.3 影响干燥速度的因素 1.外扩散速度：所谓外扩散是指坯体表面水分气化，并通 过水气膜向外界扩散的过程。外扩散的动力是坯体表面 蒸气压与周围介质的水蒸气分压之差。差值愈大，则外 扩散速度愈大。 影响外扩散的主要因素 1）干燥介质与生坯表面的蒸气分压；
2）干燥介质与生坯表面的温度；
3）干燥介质的流速、方向； 4）生坯表面蒸气膜的厚度； 5）能量供给方式等。
7.1.2 干燥过程与生坯变化
坯体干燥包括加热、外扩散与内扩散三个过程。为了便 于论述和理解，假定干燥介质的条件在干燥过程中保持不 变，即干燥介质恒温恒湿，则物料的干燥过程中各参数的 变化如图所示：
1.加热阶段 干燥介质传给坯体的热量大于坯体中水分蒸发需 要热量，多余的热量使坯体温度不断升高，水分蒸发量 也不断升高；
转盘式干燥器的结构简图
7.2.5 交流、直流电加热干燥
• 坯体两端加交流或直流电加热； • 优点：干燥速度快； • 缺点：电能消耗大；
7.2.6 辐射干燥
• 电磁波辐射到湿坯上，并转化为热能； • 高频干燥（3-300MHz，1m-100m波长）、 微波干燥（300-300000MHz，1-1000mm波长）、 红外干燥（0.75~1000μm） • 优点：干燥速度快、易于自动化、干燥均匀、坯体清洁 • 缺点：电能消耗大
7.2.4 转盘式干燥
转盘式干燥器在日用陶瓷行业应用的比较广泛。是用一个相当大直径的 转盘作为坯体的运载机构，以一定的规律载着坯体在干燥器内运行并运 送至预定位臵。 利用热风对位集中强风喷射 坯体，转盘与风箱成一体， 风箱分两层，热风从下层分 配到喷口喷出，湿气经上层 回流带走，坯体的另一面靠 自然通风干燥。
2.内扩散：所谓内扩散是指坯体内部水分扩散至坯体表面的过程。
主要借助于扩散渗透力和毛细管力，服从扩散定律。内扩散有两种形 式，即水分的热湿传导与湿传导。 热湿传导是指由温度差引起的水分传导。温度差引起水分子的动 能、水在毛细管内表面张力、空隙中空气压强不等，导致水分子由高 温处向低温处移动。热湿传导方向与温度梯度（热流方向）一致。 湿传导是由于水分浓度差（湿度差）而引起的水分传导。湿度差 使水分从高湿处向低湿处移动。湿传导方向与湿度梯度方向一致。 热湿传导与湿传导方向一致，则内扩散速度将大大加快，反之将 降低内扩散速度。
湿坯放在设有坯架和加热设 备的干燥室中进行干燥的方 法。
特点：干燥缓和，间歇式操 作，干燥制度灵活。
优点：设备简单，造价低。 缺点：热效低，周期长，干 燥效果不易控制，人工运输 破损率高。
室式干燥
7.2.2 隧道干燥
采用逆流干燥方式，基本上适应了干燥过程四个阶段的标准要求，比较 合理，连续工作，热利用率高，便于调节控制，干燥效果稳定。 不足在于占地面积大，干燥速度较慢，热量有损失。
例如：远红外干燥结构应考虑辐射面与坯体的位臵尽可能靠近，辐射 形状与坯体的形状尽可能相似。
坯体在干燥器中放臵部位与方式要考虑坯体的受热与蒸发面积。
7.2 坯体的干燥设备(18) 室式干燥器 隧道式干燥窑 链式干燥器 转盘式干燥器
1）热空气干燥
2）交流、直流电加热干燥 3）辐射干燥
7.2.1 室式干燥器
影响生坯内扩散的主要因素：
1）组成坯体物料的性质：粗颗粒，瘠性物料含量多的坯体； 2）生坯温度：温度升高，水的粘度降低，毛细管中弯面表面张力降 低，内扩散阻力减少，坯体的温度梯度与湿度梯度一致。如电热干燥， 微波干燥，远红外干燥等； 3）坯体表面与内部的湿度差。
3.其它影响因素： 1）干燥方式：传统热风干燥和热风－红外干燥； 2）坯体的厚度和形状； 3）干燥器的结构及坯体在干燥器中放臵的方式与位臵。
第七章 坯体的干燥
定义：用加热的方法达到除去物料中部分物理水分的过程称之为 干燥，也叫烘干。 目的： 1.提高成形后坯体的强度，便于运输和再加工，如：修坯、粘 接、施釉等；快速升温，从而缩短烧成
周 期，提高窑炉的周转率，降低燃料消耗。 干燥后生坯的水分达1％～2％。
干燥过程曲线
2.等速干燥阶段
• 干燥介质传给坯体的热量等于坯体中水分蒸发所需热量。 坯体温度保持不变，干燥速度恒定。排除自由水，体积收 缩。在整个坯体收缩过程中，因坯体的颗粒具有一定的取 向性，导致干燥收缩的各向异性，表面与内部收缩的不均 匀，导致坯体内外层及各部分的差异。由于干燥收缩不均 匀而产生了内应力，当应力超过了呈塑性状态的屈服值时， 坯体发生变形，当应力过大，超过其弹性状态坯体的强度 时会导致开裂。