智能紅外線干燥器在 大（巖）板生產(chǎn)的應(yīng)用

大（巖）板是近年在國(guó)內(nèi)興起的新型陶瓷板材，其規(guī)格比普通瓷磚規(guī)格大，尺寸有800mm×2000mm、1600mm×2400mm、1600mm×3200mm不等，產(chǎn)品厚度有3mm～12mm等等。由于其規(guī)格大以及厚度跨度也較大，在生產(chǎn)過(guò)程的干燥烘干控制環(huán)節(jié)，坯體對(duì)干燥煙氣的溫度和濕度的控制，也有所不同，特別是在坯體淋釉之后的釉線干燥窯選擇和操控尤為重要，如果干燥窯的溫、濕度控制不合理，不僅會(huì)降低大巖板的干燥效率，還會(huì)出現(xiàn)裂紋或入窯炸坯等缺陷。目前國(guó)內(nèi)巖板生產(chǎn)中常用的干燥方式有：熱風(fēng)干燥、紅外線加熱（干燥）、微波（加熱）干燥、智能燃?xì)饧t外線（加熱）干燥法等。

1 紅外線加熱（干燥）

紅外線是一種介于可見光與微波光譜之間的電磁波，波長(zhǎng)在0.76～1000μm范圍。通常把紅外光分為兩個(gè)區(qū)段，波長(zhǎng)0.76～5.6μm范圍的稱為近紅外線，波長(zhǎng)為5.6～1000μm的范圍稱為遠(yuǎn)紅外線。

1）、紅外線加熱（干燥）原理

紅外線是一種不可見光，以光的速度直線傳播，并有一定的穿透力。紅外線被物體吸收后，能迅速轉(zhuǎn)換為熱能，因而有強(qiáng)烈的致熱作用。不同的材料對(duì)紅外線的吸收率不一樣，水是能強(qiáng)烈吸收紅外線的物質(zhì)之一。在紅外線作用下，水分子吸收能量后使分子的鍵長(zhǎng)和鍵角劇烈振動(dòng)，偶極距頻繁改變而自發(fā)生成熱量。根據(jù)這一原理，利用遠(yuǎn)紅外輻射裝置發(fā)出遠(yuǎn)紅外線，當(dāng)輻射到坯體上被水分子吸收，就直接轉(zhuǎn)變成為熱能，使水的溫度快速升高并以水蒸氣狀態(tài)排出。這就是紅外線干燥的原理。紅外線加熱的速度比常規(guī)的熱風(fēng)加熱要快好幾倍而且受熱均勻，不易產(chǎn)生裂紋缺陷，因此，紅外線可以用于需要快速加熱和干燥的大（巖）板的釉線干燥場(chǎng)合中。

2）、紅外線加熱（干燥）形式

紅外線加熱器的形式很多，按外形可分為管狀加熱器、燈狀加熱器和板狀加熱器。它們大多是由基體、輻射涂層、熱源和保溫裝置所組成。遠(yuǎn)紅外線加熱器的基體可以用高輻射率的燒結(jié)材料，如碳化硅（SiC）、鋯英石（ZrSiO4）等制作，也可以用金屬材料制作。基體表面的輻射材料一般是選用某些金屬的氧化物、碳化物，如Cr2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、Fe2O3等，可以用涂刷黏結(jié)、復(fù)合燒結(jié)和等離子噴涂等方式涂敷。熱源大多是以電熱絲為發(fā)熱元件，采用遠(yuǎn)紅外線干燥時(shí)，紅外線的輻射強(qiáng)度隨著輻射體溫度的升高而迅速提高。

3）、紅外線加熱（干燥）在大（巖）板生產(chǎn)應(yīng)用的利弊

① 遠(yuǎn)紅外線輻射干燥的電耗為1.0～1.5Kw·h/kg水。遠(yuǎn)紅外線干燥工藝與傳統(tǒng)的熱氣體干燥工藝相比，能保證坯體清潔;設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;干燥均勻、效率高，符合熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散相一致的原則;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。

② 遠(yuǎn)紅外干燥常被應(yīng)用于大（巖）板陶瓷的釉線干燥中。大部分物體吸收紅外線的波長(zhǎng)范圍都在遠(yuǎn)紅外區(qū)，水和大（巖）板陶瓷坯體在遠(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。

利用紅外線加熱技術(shù)在數(shù)碼立體噴釉瓷質(zhì)磚生產(chǎn)線上，充分利用紅外線加熱的特點(diǎn)，快速降解揮發(fā)顏色墨水中的溶劑，解決了顏色墨水中溶劑和保護(hù)釉的水互不相溶而導(dǎo)致在連續(xù)生產(chǎn)線上印刷圖案失真模糊不清的大問題，可制得到性質(zhì)穩(wěn)定、邊緣清晰的噴墨附著圖案層，與特定浮雕圖案搭配，燒成后可生產(chǎn)出具有高仿真效果的數(shù)碼立體噴釉瓷質(zhì)磚，因此采用遠(yuǎn)紅外干燥大（巖）板陶瓷更合理。

③ 遠(yuǎn)紅外干燥應(yīng)用于大（巖）板陶瓷釉線干燥中的注意事項(xiàng)：

因?yàn)榇螅◣r）板坯體經(jīng)噴水、淋釉之后，含水率較高，每個(gè)遠(yuǎn)紅外干燥箱都要安裝一套獨(dú)立的排濕系統(tǒng)，加強(qiáng)紅外干燥箱內(nèi)水汽的快速排除和熱風(fēng)的循環(huán)，否則會(huì)在干燥箱的頂部出現(xiàn)滴水以及單面烘干加熱，導(dǎo)致坯體烘干受熱和排水不均勻等問題，從而影響坯體的干燥效果，坯體在入窯后容易出現(xiàn)裂紋或炸坯缺陷。

2 微波（加熱）干燥

微波是指頻率在300MHz～300000MHz，波長(zhǎng)為1～1000mm的電磁波。微波干燥是取用頻率300MHz～3000MHz頻段，波長(zhǎng)在100～1000mm的超高頻電磁波。

1）微波（加熱）干燥原理：微波干燥是微波通過(guò)與產(chǎn)品直接相互作用將電磁能在瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的快速脫水干燥的過(guò)程。微波是頻率在300MHz～300GHz的電磁波，把被干燥的物料置于微波場(chǎng)中，物料中的極性水分子吸收微波能量后劇烈震動(dòng)，自發(fā)地生成熱量而達(dá)到加熱目的。

2）微波（加熱）干燥的特點(diǎn)：

a 在微波干燥時(shí)，由于表面的對(duì)流換熱，物料表面溫度低于中心，在物料的表面很少出現(xiàn)溫度過(guò)熱和結(jié)殼的現(xiàn)象，有利于水分的蒸發(fā)，且加熱快速均勻，表里一致，脫水快。

b與普通熱風(fēng)干燥方法對(duì)比，由于微波對(duì)吸收介質(zhì)有較強(qiáng)的穿透能力，熱量不必從表面?zhèn)鬟f到物料內(nèi)部，而是直接將能量作用于整體物料，在物料內(nèi)部瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，大大縮短了加熱時(shí)間。

c 設(shè)備體積小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

3）微波干燥的缺點(diǎn)：設(shè)備成本較高，微波泄漏對(duì)人體健康帶來(lái)危害，需要企業(yè)配合加強(qiáng)對(duì)工人的培訓(xùn)與安全教育，使微波干燥技術(shù)更好地應(yīng)用于陶瓷行業(yè)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗，促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。

三、 智能燃?xì)饧t外線（加熱）干燥

1）智能燃?xì)饧t外線（加熱）干燥原理

利用燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量可以使物體的溫度升高到800～1000℃，由此輻射出強(qiáng)烈的紅外線，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為2～4μm，有一定的穿透力并以光的速度直線傳播。該紅外線波長(zhǎng)和被加熱物體的吸收波長(zhǎng)一致時(shí)，被加熱的物體吸收紅外線后，能迅速轉(zhuǎn)換為熱能，此時(shí)，物體內(nèi)部分子和原子發(fā)生“共振”并使物體溫度升高，達(dá)到了加熱的目的。由此，紅外線可以用于大（巖）板釉線干燥窯快速加熱而不易產(chǎn)生裂紋缺陷。

2）燃?xì)饧t外線（加熱）干燥的優(yōu)越性：

除了上面介紹的熱空氣干燥、電紅外線干燥、微波干燥方法外，在大（巖）板陶瓷釉線干燥中，還引入了智能燃?xì)饧t外線干燥系統(tǒng)。

① 燃?xì)饧t外線和熱風(fēng)干燥的對(duì)比：

熱風(fēng)干燥是在所需干燥物體表面，通過(guò)熱空氣對(duì)流方式，讓水分由表而里的蒸發(fā)，靠水分濃度差實(shí)現(xiàn)，內(nèi)外溫差較大，這樣的干燥方式會(huì)使物體出現(xiàn)假干現(xiàn)象（坯體表面干燥或結(jié)殼而坯體里面未干，水分偏高），進(jìn)入窯爐燒成時(shí)，容易出現(xiàn)裂紋或炸坯現(xiàn)象;

燃?xì)饧t外線干燥是通過(guò)紅外線直接輻射到物體內(nèi)部，由內(nèi)而外或內(nèi)、外同時(shí)吸收輻射能，坯體內(nèi)外溫度均勻，使水分蒸發(fā)，達(dá)到坯體內(nèi)、外干燥均勻的目的，等速階段的干燥速度是熱風(fēng)干燥等速階段速度的1.2倍。

微波干燥主要靠溫度差實(shí)現(xiàn)水分?jǐn)U散，使水分蒸發(fā)，達(dá)到坯體內(nèi)、外干燥均勻的目的。

② 燃?xì)饧t外干燥和電紅外干燥、電微波干燥對(duì)比：

燃?xì)饧t外干燥和電紅外干燥、電微波干燥原理相同，也是內(nèi)、外同時(shí)干燥模式，所以干燥效果也是相似，但是能耗不一樣，電紅外干燥耗電較多，一公斤液化氣的功率相當(dāng)于12～13度電，一立方天然氣的功率相當(dāng)于10～11度電，采用燃?xì)饧t外線燃燒器，燃燒效率高，輻射系數(shù)大;？熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，水份去除率高，？使用氣體燃料，相比電加熱系統(tǒng)，根據(jù)各個(gè)地方電價(jià)和氣價(jià)對(duì)比，可以得到燃?xì)饧t外線干燥比電微波或電紅外線干燥方式更節(jié)能。

③ 智能燃?xì)饧t外干燥系統(tǒng)在燃燒前燃?xì)馀c空氣完全預(yù)混，確保燃燒完全，從而降低污染物NOx， CO的排放，符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn);它燃燒時(shí)輻射的紅外線具有較強(qiáng)穿透力，能將熱量均勻傳導(dǎo)到被加熱物內(nèi)部，保證加熱效果均勻，提高加熱質(zhì)量和烘干效率，是新一代的環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品。

④ 紅外線燃燒器的熱慣性小，停機(jī)后能快速冷卻，可以有效避免因意外停電導(dǎo)致的火災(zāi)事故。

⑤ 采用程序控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，具有穩(wěn)壓、預(yù)吹掃、自動(dòng)點(diǎn)火、火焰檢測(cè)、壓力保護(hù)、意外停機(jī)報(bào)警等功能。

⑥ 各燃燒器獨(dú)立控制，可以根據(jù)工藝需要開啟部分或全部燃燒器。

⑦ 智能燃?xì)饧t外干燥系統(tǒng)將紅外線干燥和對(duì)流干燥相結(jié)合在一起，使二者的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮。

3 微波及紅外線（加熱）干燥箱日常使用注意事項(xiàng)

① 由于干燥箱運(yùn)行時(shí)溫度較高，需保持室內(nèi)通風(fēng)良好，四周不能放置易燃物品。

② 檢查燃?xì)鈮毫妥詣?dòng)點(diǎn)火器是否滿足生產(chǎn)要求。

③ 待干燥窯運(yùn)行穩(wěn)定后再進(jìn)行通燃?xì)恻c(diǎn)火使用。

④ 使用遠(yuǎn)紅外干燥箱時(shí)，溫度不能超過(guò)遠(yuǎn)紅外干燥箱的最高使用溫度，一般遠(yuǎn)紅外干燥箱在250度以下。

⑤ 禁止烘賠易燃、易爆物品及有揮發(fā)性和有腐蝕性的物品，以免發(fā)生危險(xiǎn)。

⑥ 遠(yuǎn)紅外干燥箱運(yùn)行時(shí)，排濕風(fēng)口一定要開啟，以免無(wú)法散熱，影響干燥箱的壽命和坯體的干燥效果，同時(shí)用戶可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，調(diào)節(jié)排濕抽力的大小。

⑦ 干燥箱使用溫度100℃以上時(shí)，不得觸摸工作箱門及箱體表面，以防燙傷。

參考文獻(xiàn)：

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（潘雄）

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