第七章 坯体的干燥

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。

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。

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。

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。