大（岩）板是近年在国内兴起的新型陶瓷板材，其规格比普通瓷砖规格大，尺寸有800mm×2000mm、1600mm×2400mm、1600mm×3200mm不等，产品厚度有3mm～12mm等等。由于其规格大以及厚度跨度也较大，在生产过程的干燥烘干控制环节，坯体对干燥烟气的温度和湿度的控制，也有所不同，特别是在坯体淋釉之后的釉线干燥窑选择和操控尤为重要，如果干燥窑的温、湿度控制不合理，不仅会降低大岩板的干燥效率，还会出现裂纹或入窑炸坯等缺陷。目前国内岩板生产中常用的干燥方式有：热风干燥、红外线加热（干燥）、微波（加热）干燥、智能燃气红外线（加热）干燥法等。
1 红外线加热（干燥）
红外线是一种介于可见光与微波光谱之间的电磁波，波长在0.76～1000μm范围。通常把红外光分为两个区段，波长0.76～5.6μm范围的称为近红外线，波长为5.6～1000μm的范围称为远红外线。
1）、红外线加热（干燥）原理
红外线是一种不可见光，以光的速度直线传播，并有一定的穿透力。红外线被物体吸收后，能迅速转换为热能，因而有强烈的致热作用。不同的材料对红外线的吸收率不一样，水是能强烈吸收红外线的物质之一。在红外线作用下，水分子吸收能量后使分子的键长和键角剧烈振动，偶极距频繁改变而自发生成热量。根据这一原理，利用远红外辐射装置发出远红外线，当辐射到坯体上被水分子吸收，就直接转变成为热能，使水的温度快速升高并以水蒸气状态排出。这就是红外线干燥的原理。红外线加热的速度比常规的热风加热要快好几倍而且受热均匀，不易产生裂纹缺陷，因此，红外线可以用于需要快速加热和干燥的大（岩）板的釉线干燥场合中。
2）、红外线加热（干燥）形式
红外线加热器的形式很多，按外形可分为管状加热器、灯状加热器和板状加热器。它们大多是由基体、辐射涂层、热源和保温装置所组成。远红外线加热器的基体可以用高辐射率的烧结材料，如碳化硅（SiC）、锆英石（ZrSiO4）等制作，也可以用金属材料制作。基体表面的辐射材料一般是选用某些金属的氧化物、碳化物，如Cr2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Fe2O3等，可以用涂刷黏结、复合烧结和等离子喷涂等方式涂敷。热源大多是以电热丝为发热元件，采用远红外线干燥时，红外线的辐射强度随着辐射体温度的升高而迅速提高。
3）、红外线加热（干燥）在大（岩）板生产应用的利弊
① 远红外线辐射干燥的电耗为1.0～1.5Kw·h/kg水。远红外线干燥工艺与传统的热气体干燥工艺相比，能保证坯体清洁;设备结构简单;干燥均匀、效率高，符合热扩散与湿扩散相一致的原则;占地面积小等优点，从而达到了高产、优质、低消耗的优良效果。
② 远红外干燥常被应用于大（岩）板陶瓷的釉线干燥中。大部分物体吸收红外线的波长范围都在远红外区，水和大（岩）板陶瓷坯体在远红外区也有强的吸收峰，能够强烈地吸收远红外线，产生激烈的共振现象，使坯体迅速变热而使之干燥。
利用红外线加热技术在数码立体喷釉瓷质砖生产线上，充分利用红外线加热的特点，快速降解挥发颜色墨水中的溶剂，解决了颜色墨水中溶剂和保护釉的水互不相溶而导致在连续生产线上印刷图案失真模糊不清的大问题，可制得到性质稳定、边缘清晰的喷墨附着图案层，与特定浮雕图案搭配，烧成后可生产出具有高仿真效果的数码立体喷釉瓷质砖，因此采用远红外干燥大（岩）板陶瓷更合理。
③ 远红外干燥应用于大（岩）板陶瓷釉线干燥中的注意事项：
因为大（岩）板坯体经喷水、淋釉之后，含水率较高，每个远红外干燥箱都要安装一套独立的排湿系统，加强红外干燥箱内水汽的快速排除和热风的循环，否则会在干燥箱的顶部出现滴水以及单面烘干加热，导致坯体烘干受热和排水不均匀等问题，从而影响坯体的干燥效果，坯体在入窑后容易出现裂纹或炸坯缺陷。
2 微波（加热）干燥
微波是指频率在300MHz～300000MHz，波长为1～1000mm的电磁波。微波干燥是取用频率300MHz～3000MHz频段，波长在100～1000mm的超高频电磁波。
1）微波（加热）干燥原理：微波干燥是微波通过与产品直接相互作用将电磁能在瞬间转化为热能，实现对产品的快速脱水干燥的过程。微波是频率在300MHz～300GHz的电磁波，把被干燥的物料置于微波场中，物料中的极性水分子吸收微波能量后剧烈震动，自发地生成热量而达到加热目的。
2）微波（加热）干燥的特点：
a 在微波干燥时，由于表面的对流换热，物料表面温度低于中心，在物料的表面很少出现温度过热和结壳的现象，有利于水分的蒸发，且加热快速均匀，表里一致，脱水快。
b与普通热风干燥方法对比，由于微波对吸收介质有较强的穿透能力，热量不必从表面传递到物料内部，而是直接将能量作用于整体物料，在物料内部瞬时转化为热量，大大缩短了加热时间。
c 设备体积小，易于实现自动控制。
3）微波干燥的缺点：设备成本较高，微波泄漏对人体健康带来危害，需要企业配合加强对工人的培训与安全教育，使微波干燥技术更好地应用于陶瓷行业，提高生产效率，节能降耗，促进生产力的发展。
三、 智能燃气红外线（加热）干燥
1）智能燃气红外线（加热）干燥原理
利用燃气燃烧产生的热量可以使物体的温度升高到800～1000℃，由此辐射出强烈的红外线，对应的波长为2～4μm，有一定的穿透力并以光的速度直线传播。该红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物體吸收红外线后，能迅速转换为热能，此时，物体内部分子和原子发生“共振”并使物体温度升高，达到了加热的目的。由此，红外线可以用于大（岩）板釉线干燥窑快速加热而不易产生裂纹缺陷。
2）燃气红外线（加热）干燥的优越性：
除了上面介绍的热空气干燥、电红外线干燥、微波干燥方法外，在大（岩）板陶瓷釉线干燥中，还引入了智能燃气红外线干燥系统。
① 燃气红外线和热风干燥的对比：
热风干燥是在所需干燥物体表面，通过热空气对流方式，让水分由表而里的蒸发，靠水分浓度差实现，内外温差较大，这样的干燥方式会使物体出现假干现象（坯体表面干燥或结壳而坯体里面未干，水分偏高），进入窑炉烧成时，容易出现裂纹或炸坯现象;
燃气红外线干燥是通过红外线直接辐射到物体内部，由内而外或内、外同时吸收辐射能，坯体内外温度均匀，使水分蒸发，达到坯体内、外干燥均匀的目的，等速阶段的干燥速度是热风干燥等速阶段速度的1.2倍。
微波干燥主要靠温度差实现水分扩散，使水分蒸发，达到坯体内、外干燥均匀的目的。
② 燃气红外干燥和电红外干燥、电微波干燥对比：
燃气红外干燥和电红外干燥、电微波干燥原理相同，也是内、外同时干燥模式，所以干燥效果也是相似，但是能耗不一样，电红外干燥耗电较多，一公斤液化气的功率相当于12～13度电，一立方天然气的功率相当于10～11度电，采用燃气红外线燃烧器，燃烧效率高，辐射系数大;？热负荷调节范围大，水份去除率高，？使用气体燃料，相比电加热系统，根据各个地方电价和气价对比，可以得到燃气红外线干燥比电微波或电红外线干燥方式更节能。
③ 智能燃气红外干燥系统在燃烧前燃气与空气完全预混，确保燃烧完全，从而降低污染物NOx， CO的排放，符合环保排放标准;它燃烧时辐射的红外线具有较强穿透力，能将热量均匀传导到被加热物内部，保证加热效果均匀，提高加热质量和烘干效率，是新一代的环保节能产品。
④ 红外线燃烧器的热惯性小，停机后能快速冷却，可以有效避免因意外停电导致的火灾事故。
⑤ 采用程序控制器对系统进行控制，具有稳压、预吹扫、自动点火、火焰检测、压力保护、意外停机报警等功能。
⑥ 各燃烧器独立控制，可以根据工艺需要开启部分或全部燃烧器。
⑦ 智能燃气红外干燥系统将红外线干燥和对流干燥相结合在一起，使二者的优点得到充分发挥。
3 微波及红外线（加热）干燥箱日常使用注意事项
① 由于干燥箱运行时温度较高，需保持室内通风良好，四周不能放置易燃物品。
② 检查燃气压力和自动点火器是否满足生产要求。
③ 待干燥窑运行稳定后再进行通燃气点火使用。
④ 使用远红外干燥箱时，温度不能超过远红外干燥箱的最高使用温度，一般远红外干燥箱在250度以下。
⑤ 禁止烘赔易燃、易爆物品及有挥发性和有腐蚀性的物品，以免发生危险。
⑥ 远红外干燥箱运行时，排湿风口一定要开启，以免无法散热，影响干燥箱的寿命和坯体的干燥效果，同时用户可根据生产工艺要求，调节排湿抽力的大小。
⑦ 干燥箱使用温度100℃以上时，不得触摸工作箱门及箱体表面，以防烫伤。
参考文献：
[1] 曾令可、王慧、程小苏、张明、罗民华、陈创亮。《陶瓷工业干燥技术和设备》山东陶瓷
[2] 曾令可、樊斌、王慧、程小苏。《微波加热技术在陶瓷坯体干燥技术上的应用研究》
[3] 张柏清、黄志诚。《微波干燥技术及其在陶瓷坯体干燥技术上的应用》
（潘雄）
咨询电话：
编辑部：0757-82269827 传真：0757-82269827
蔡飞虎：0757-82710910 （佛山市玻尔陶瓷科技有限公司）
程昭华：18823150088 （佛山市佳窑陶业技术有限公司）
潘 雄：13927769832（E-mail：Xrcpx@sina.com）
韩复兴：18237699507
秦 威：13927270859（佛山市达索陶瓷科技有限公司
【陶瓷添加劑“私人定制”专家】）
温千鸿：13380225254
王银川：13929929576（836611312@qq.com）
猜你喜欢 坯体热风红外线 一种陶瓷板的制造方法及陶瓷板佛山陶瓷(2021年1期)2021-03-02浅析超厚仿古砖在辊道窑干燥过程控制的注意事项佛山陶瓷(2019年9期)2019-12-02物品寻找器发明与创新·小学生(2018年7期)2018-08-06添加剂种类对以稀土尾砂为原料制备的陶瓷坯体强度的影响佛山陶瓷(2017年10期)2017-11-10陶瓷坯体预干燥方法佛山陶瓷(2017年8期)2017-09-06吹一吹，油烟机油污去无踪恋爱婚姻家庭·养生版(2016年1期)2016-01-07莲藕片热风干燥特性及动力学模型江苏农业科学(2015年1期)2015-04-17浴室迷你暖风机电暖气现代营销·经营版(2014年12期)2015-01-28热风轮学苑创造·B版(2009年3期)2009-04-21红外线的成像原理中学生数理化·高二版(2008年4期)2008-11-12
