陶瓷工業(yè)實(shí)用干燥技術(shù)與實(shí)例

前言

　　自有陶瓷制作之日就有陶瓷坯體干燥的問(wèn)題，干燥工藝上聯(lián)成型工藝，下聯(lián)燒成工藝，還有其他干燥過(guò)程如粉體的干燥等。干燥工藝直接影響陶瓷生產(chǎn)的質(zhì)量、能源消耗以及環(huán)境污染等問(wèn)題，干燥這一環(huán)節(jié)在陶瓷工業(yè)中占有極其重要的地位，干燥過(guò)程控制的優(yōu)劣直接關(guān)系到陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。因此，干燥技術(shù)的發(fā)展也日益受到廣泛關(guān)注。在高新技術(shù)飛速發(fā)展的今天，陶瓷工業(yè)也在不斷得到發(fā)展，相應(yīng)的干燥技術(shù)和設(shè)備也在不斷推陳出新。到目前為止，涉及干燥技術(shù)的技術(shù)書籍不少，但是沒(méi)有一本針對(duì)陶瓷干燥技術(shù)進(jìn)行較為全面、系統(tǒng)、科學(xué)的理論分析以及對(duì)計(jì)算機(jī)模擬及干燥過(guò)程的機(jī)理進(jìn)行介紹的圖書，加上在陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中仍存在干燥技術(shù)使用不合理，以及操作人員憑借自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行干燥操作，造成干燥過(guò)程中能源大量浪費(fèi)及對(duì)環(huán)境造成污染等現(xiàn)象，故筆者決定編寫本書以滿足廣大讀者的實(shí)際需要?！　”緯榻B了干燥技術(shù)的基本原理及在陶瓷工業(yè)各領(lǐng)域的使用現(xiàn)狀和發(fā)展前景，筆者還本著科學(xué)性、時(shí)效性和系統(tǒng)性的原則，吸收了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和成果并結(jié)合筆者從事陶瓷工業(yè)多年的教學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn)以及最新研究成果和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成。　　由于各種類型的陶瓷所用干燥技術(shù)基本相同，為避免重復(fù)羅列每一品種的陶瓷干燥技術(shù)，故側(cè)重把有關(guān)技術(shù)在相應(yīng)章節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)介紹，如將空氣快速干燥放在衛(wèi)生陶瓷干燥部分進(jìn)行介紹，輥道干燥放在墻地磚干燥部分進(jìn)行介紹，噴霧干燥和微波干燥則設(shè)單獨(dú)部分進(jìn)行介紹。　　本書由曾令可提出總體設(shè)想與思路，稅安澤、鄧偉強(qiáng)、胡動(dòng)力、饒培文、宋婧、王書媚、王慧、程小蘇、劉艷春、劉平安、夏海斌、戴武斌等參加了本書的資料收集和編寫工作。曾令可、稅安澤負(fù)責(zé)全書修改、統(tǒng)稿、定稿等工作。　　由于干燥技術(shù)發(fā)展迅速，新的干燥設(shè)備不斷涌現(xiàn)，這給本書的編寫帶來(lái)了一定難度。雖然筆者力求將最新的干燥技術(shù)奉獻(xiàn)給廣大讀者，但是由于水平有限，資料的搜集尚欠詳盡，本書難免存在許多不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

　　本書對(duì)陶瓷工業(yè)的干燥技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)、系統(tǒng)、深入的總結(jié)和闡述，本著實(shí)用性的原則，選擇有代表性的應(yīng)用領(lǐng)域如建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷，日用陶瓷等進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的陶瓷干燥技術(shù)如微波干燥技術(shù)，納米粉體干燥技術(shù)及其應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)及陶瓷微球干燥過(guò)程的數(shù)值模擬等展開(kāi)分析?！　”緯晒V大從事陶瓷行業(yè)或其他相關(guān)行業(yè)從事干燥技術(shù)的人員參考，也可作為高校材料科學(xué)與工程專業(yè)、無(wú)機(jī)材料等專業(yè)作為教學(xué)參考書使用。

書籍目錄

第1章　緒論1.1　干燥的概念及方法1.1.1　被干燥物料的性質(zhì)1.1.2　物料的物化性質(zhì)1.1.3　物料與水分結(jié)合的性質(zhì)1.1.4　干燥機(jī)理1.1.5　干燥方法1.1.6　干燥技術(shù)的應(yīng)用1.2　干燥技術(shù)發(fā)展概況1.2.1　冷凍干燥技術(shù)1.2.2　微波干燥技術(shù)1.2.3　熱風(fēng)干燥1.2.4　氣流干燥1.2.5　干燥器類型1.2.6　干燥的發(fā)展方向1.3　干燥在陶瓷生產(chǎn)中的重要性1.3.1　坯體水分1.3.2　陶瓷坯體干燥原理1.3.3　陶瓷干燥的重要性1.3.4　陶瓷干燥的趨勢(shì)1.3.5　陶瓷干燥技術(shù)的研究方向1.3.6　陶瓷干燥技術(shù)的可持續(xù)性參考文獻(xiàn)第2章　干燥的基礎(chǔ)理論2.1　濕空氣的性質(zhì)2.1.1　濕空氣的主要性質(zhì)2.1.2　濕空氣的濕度圖及其應(yīng)用2.2　濕物料的性質(zhì)2.2.1　物料的濕含量2.2.2　濕分與物料的結(jié)合方式2.2.3　濕物料的吸濕平衡2.3　干燥速率2.3.1　干燥曲線2.3.2　干燥時(shí)間計(jì)算2.4　干燥過(guò)程分析2.4.1　干燥階段2.4.2　干燥制度的確定2.4.3　物料衡算與熱量衡算2.5　熱傳遞2.5.1　對(duì)流傳熱2.5.2　輻射傳熱2.5.3　傳導(dǎo)傳熱2.6　水分在物料中的運(yùn)動(dòng)2.6.1　液態(tài)擴(kuò)散理論2.6.2　毛細(xì)管理論2.6.3　蒸發(fā)冷凝理論2.6.4　Luikov理論2.6.5　Philip與De Vries理論2.6.6　Krischer與Berger以及Pei理論2.6.7　Whitaker體積平均理論2.6.8　孔道網(wǎng)絡(luò)干燥理論2.7　干燥缺陷分析2.7.1　傳統(tǒng)干燥方法干燥缺陷分析2.7.2　微波干燥缺陷分析2.7.3　兩種干燥方式的比較2.8　干燥技術(shù)與設(shè)備2.8.1　對(duì)流干燥2.8.2　紅外線干燥技術(shù)2.8.3　微波干燥技術(shù)2.8.4　各種陶瓷所用干燥器特點(diǎn)2.9　提高陶瓷坯體干燥速率的方法2.9.1　加快傳熱速率2.9.2　提高外擴(kuò)散速率2.9.3　提高水分的內(nèi)擴(kuò)散速率參考文獻(xiàn)第3章　陶瓷坯體干燥過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬3.1　干燥的動(dòng)力學(xué)模型3.2　干燥的溫度數(shù)學(xué)模型3.2.1　等溫模型3.2.2　非等溫模型3.2.3　數(shù)值模擬中有關(guān)參數(shù)的選取3.3　微波干燥數(shù)值模擬……第4章　陶瓷粉體干燥過(guò)程及數(shù)值模擬的研究第5章　衛(wèi)生陶瓷干燥與裝備第6章　墻地磚制品干燥與設(shè)備第7章　日用陶瓷干燥與設(shè)備第8章　陶瓷粉體制備過(guò)程中的干燥第9章　電瓷的干燥第10章　微波干燥技術(shù)第11章　納微米粉體干燥技術(shù)

章節(jié)摘錄

　　第2章　干燥的基礎(chǔ)理論　　2.3　干燥速率　　干燥過(guò)程的動(dòng)力學(xué)特性可以用待干燥物料的平均濕含量干燥時(shí)間以及平均溫度干燥時(shí)間的曲線圖來(lái)表示。一般的干燥過(guò)程主要可以分為恒速干燥階段和降速干燥階段。兩個(gè)階段的分界點(diǎn)稱為臨界點(diǎn)，此時(shí)物料的濕含量稱為臨界濕含量?！　≡诘人俑稍镫A段，能量從周圍環(huán)境傳遞至物料表面使其表面濕分蒸發(fā)。液體蒸汽以近似不變的速率從物料表面排除，物料溫度則維持在濕球溫度左右。此過(guò)程的干燥速率可以由水蒸氣通過(guò)環(huán)繞氣膜的擴(kuò)散速率來(lái)確定。此過(guò)程也稱為外部條件控制過(guò)程?！　≡诮邓俑稍镫A段，物料表面的水分不足以維持表面蒸發(fā)，多余的熱量會(huì)通過(guò)熱傳導(dǎo)至物料內(nèi)部，使物料內(nèi)部溫度上升，并在其內(nèi)部形成溫度梯度；而濕分則由內(nèi)部向表面遷移至物料表面后被不飽和的干燥介質(zhì)帶走，此時(shí)的干燥速率會(huì)低于恒速干燥階段的干燥速率。降速干燥階段又可以分為兩個(gè)小階段。第一個(gè)階段中，坯體內(nèi)毛細(xì)管中水分蒸發(fā)；第二個(gè)階段，坯體的一切毛細(xì)管內(nèi)水分蒸發(fā)完畢，此時(shí)坯體內(nèi)部開(kāi)始蒸發(fā)水分，坯體的溫度將逐漸升高。此時(shí)的坯體水分與周圍空氣介質(zhì)之間達(dá)到平衡態(tài)。一直進(jìn)行到坯體干燥到表面水分達(dá)到平衡水分時(shí)，表面干燥速率降為零。因?yàn)楸砻嬲舭l(fā)與吸濕達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，平衡水分的多少取決于坯體的性質(zhì)以及周圍介質(zhì)的溫度和濕度。這時(shí)坯體的水分稱為干燥最終水分?！　?.3.1　干燥曲線　　在陶瓷坯體的干燥過(guò)程中，一般會(huì)先經(jīng)歷一個(gè)升速干燥階段，然后是等速干燥階段和降速干燥階段。圖2-5中，AB段為初始的升速階段，BC段為等速階段，CD段為降速階段。AB段也稱為加熱階段，坯體表面被加熱升溫，水分不斷蒸發(fā)，直到表面溫度達(dá)到干燥介質(zhì)的濕球溫度，坯體吸收的熱量與蒸發(fā)水分所消耗的熱量達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡。

編輯推薦

　　本書介紹了干燥技術(shù)的基本原理及在陶瓷工業(yè)各領(lǐng)域的使用現(xiàn)狀和發(fā)展前景，筆者還本著科學(xué)性、時(shí)效性和系統(tǒng)性的原則，吸收了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和成果并結(jié)合筆者從事陶瓷工業(yè)多年的教學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn)以及最新研究成果和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成。由于各種類型的陶瓷所用干燥技術(shù)基本相同，為避免重復(fù)羅列每一品種的陶瓷干燥技術(shù)，故側(cè)重把有關(guān)技術(shù)在相應(yīng)章節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)介紹，如將空氣快速干燥放在衛(wèi)生陶瓷干燥部分進(jìn)行介紹，輥道干燥放在墻地磚干燥部分進(jìn)行介紹，噴霧干燥和微波干燥則設(shè)單獨(dú)部分進(jìn)行介紹。

圖書封面

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