陶瓷胚體的干燥是陶瓷生產(chǎn)工藝中非常重要的工序之一,不但關(guān)系著陶瓷的產(chǎn)品質(zhì)量及成品率,而且影響陶瓷企業(yè)的整體能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),干燥過(guò)程中的能耗占工業(yè)總?cè)剂舷牡?5%,而在陶瓷行業(yè)中,用于干燥的能耗占燃料總消耗的比例遠(yuǎn)不止此數(shù),故干燥過(guò)程的節(jié)能是關(guān)系到企業(yè)節(jié)能的大事。陶瓷的干燥速度快、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、無(wú)污染等是對(duì)干燥技術(shù)的基本要求。

干燥是指排出濕胚水分的工藝過(guò)程。干燥的作用就是將胚體中所含的大部分機(jī)械結(jié)合水排出同時(shí)賦予胚體一定的干燥強(qiáng)度,使胚體能夠有一定的強(qiáng)度以適應(yīng)修胚,粘接及施釉等工序的要求,同時(shí)避免了在燒成時(shí)由于水分大量汽化而帶來(lái)的能量損失。

影響胚體干燥收縮的因素主要有以下幾個(gè)方面:胚體中粘土的性質(zhì);胚體的化學(xué)組成;料的含水率;胚體的成型方法；胚體的形狀。陶瓷胚體的干燥技術(shù)一般采用熱風(fēng)烘干技術(shù),其熱源來(lái)源有天然氣、煤、電鍋爐等,能耗高、品質(zhì)不穩(wěn)定、存在安全隱患?？諝饽軣岜煤娓蓻](méi)有任何污染物排放,實(shí)現(xiàn)了溫濕度的精準(zhǔn)控制,不僅能保證烘干效果,且烘干速度快、成本低,逐漸受到了市場(chǎng)的歡迎。

廣西玉林一工藝品加工廠,主要生產(chǎn)陶瓷等工藝品,原來(lái)都是采用自然晾曬的方式,隨著規(guī)模的壯大，自然晾曬的方式，隨著規(guī)模的壯大，自然晾干已經(jīng)滿(mǎn)足不了生產(chǎn)的需求,且受到天氣的限制,因此選擇了燃煤熱風(fēng)爐烘干。因?yàn)樵摷庸S距離市區(qū)較近，近年來(lái)環(huán)保部門(mén)多次過(guò)來(lái)檢查,建議進(jìn)行整改,考慮到燒煤麻煩.且人工成本高，還有發(fā)生火災(zāi)的隱患,于是決定安裝空氣能熱泵烘干設(shè)備。

該加工廠建設(shè)了一個(gè)長(zhǎng)7米、寬3米,高2.5米的烘干房,同時(shí)安裝了一臺(tái)7P的空氣能熱泵,用來(lái)烘干陶瓷胚體和竹制工藝品。通常情況下，如果客戶(hù)訂單不是很急,所有的工藝品會(huì)在自然環(huán)境下晾曬一段時(shí)間，降低含水量,然后再放到烘房里面,以陶瓷胚體為例,初始含水量在50%左右,在自然環(huán)境下晾曬一段時(shí)間后，降低含水量，然后再放到烘干房里烘干。以陶瓷胚體為例，初始含水量在50%左右，在自然環(huán)境下晾曬后可以把含水量降低到40%或者30%，然后采用熱泵烘干至含水量約10%。

因?yàn)樘沾刹慌赂邷?因此烘干溫度一般在60℃以上,烘干時(shí)間最少10小時(shí),最多24小時(shí),具體根據(jù)陶瓷胚體的厚度、含水量等決定。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人陳總介紹到，陶瓷烘干要求并不是很高.需要注意的是灰塵問(wèn)題,一定不能把烘干系統(tǒng)和整個(gè)生產(chǎn)區(qū)放在一起,因?yàn)樘諆贾谱鞯脑牧暇褪悄嗤?生產(chǎn)期間會(huì)有很多灰塵,一旦烘干區(qū)和生產(chǎn)區(qū)在一起,那么時(shí)間長(zhǎng)了灰塵會(huì)在蒸發(fā)器上堆積,影響制熱效果和設(shè)備的使用壽命。

該加工廠的負(fù)責(zé)人表示,空氣能熱泵烘干的效果很好,原來(lái)燒煤需要小心翼翼控制好煤量,否則烘干品質(zhì)受影響,人工成本很高,現(xiàn)在設(shè)置好溫濕度區(qū)間,基本上就不用去管了,烘干均勻、品質(zhì)好。

陶瓷胚體三段烘干法

陶瓷胚體的初始含水率一般50%之間,胚體水分是平衡水分和自由水分組成,在一定的空氣狀態(tài)下,干燥的極限就是使胚體達(dá)到平衡水分。平衡水是結(jié)合水的一部分,它的多少取決于干燥介質(zhì)的溫度和相對(duì)濕度。在排出結(jié)合水時(shí),胚體體積不發(fā)生收縮,比較安全,在干燥條件穩(wěn)定的情況下,胚體表面溫度、水分含量、干燥速率與時(shí)間有一定的關(guān)系,根據(jù)它們之間關(guān)系的變化特征,可以將干燥過(guò)程分為:加熱階段、等速干燥階段、降速干燥階段三個(gè)過(guò)程: 

1.加熱階段。由于干燥介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)傳給胚體表面的熱量大于表面水分蒸發(fā)所消耗的熱量,因此受熱表面溫度逐漸升高,直至等于干燥介質(zhì)的濕球溫度,此時(shí)表面獲得熱與蒸發(fā)消耗熱達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,溫度不變。此階段胚體水分減少,干燥速率增加。

2.等速干燥階段。由于胚體含水分較高,表面蒸發(fā)了多少水量,內(nèi)部就能補(bǔ)充多少水量,即胚體內(nèi)部水分移動(dòng)速度(內(nèi)擴(kuò)散速度)等于表面水分蒸發(fā)速度,亦等于外擴(kuò)散速度,所以表面維持潮濕狀態(tài)。等速干燥階段結(jié)束時(shí),物料水分降低到臨界值。此時(shí)盡管物料內(nèi)部仍是非結(jié)合水,但在表面,一層內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)結(jié)合水。

3.降速干燥階段。這一階段中,胚體含水量減少,內(nèi)擴(kuò)散速度趕不上表面水分蒸發(fā)速速度,表面不再維持潮濕，干燥速率逐漸降低。此階段是排出結(jié)合水,胚體不產(chǎn)生體積收縮,不會(huì)產(chǎn)生干燥廢品。當(dāng)物料排水分下降等于平衡水分時(shí),干燥速率變?yōu)榱?干燥過(guò)程終止。