超高壓微霧加濕系統在陶瓷行業的應用

摘要本文介紹了超高壓微霧加濕系統的工作原理及特點，重點講述了該系統在陶瓷行業的應用，特別是應用于坯體干燥階段，可有效減少坯裂缺陷，投入不大，效果十分明顯。

關鍵詞超高壓微霧加濕，陶瓷行業，干燥，坯裂

1引 言

不少行業的生產車間都存在高溫多塵的惡劣工作環境，不僅有礙工人的身體健康，而且不符合國家清潔生產的發展方向。目前已有不少企業，尤其是紡織企業已在生產車間引入超高壓微霧加濕系統來改善工作環境。而在陶瓷行業引入超高壓微霧加濕系統，不但契合清潔生產的大形勢，更在無形中提高了企業的效益。

2超高壓微霧加濕設備的工作原理

超高壓微霧加濕設備，首先將自來水經過加濕器主機增壓至80～140kg/cm²壓力后，再將加壓后的水經管道輸送到鈦合金噴嘴中。然后，超高壓的水從噴嘴的特制微小孔（0.012mm）中旋轉噴出，并迅速在空氣中霧化，一方面，彌散在廠房上空的水霧在空氣中吸收熱量，從液態變成氣態超微粒，使空間濕度得到增大，并達到降低空氣溫度的目的；另一方面，霧化后的水汽與懸浮在空氣中的粉塵互相吸附后降落下來，并且在相對濕度增加后的空氣環境下使飄塵比重增加，難以產生，達到降塵、抑塵、洗滌空氣的作用。

3超高壓微霧加濕設備的特點

（1） 霧細：超高壓微霧噴嘴每秒能產生50億個霧滴，霧滴的直徑僅為3～15μm，加濕降塵效率極高。

（2） 節能：霧化1公升水只需消耗6W功率，僅是傳統電熱加濕器的百分之一，是離心式或氣水混合式加濕器的十分之一。

（3） 穩定可靠：超高壓微霧加濕器的主機采用工業型的意大利柱塞泵，可24小時長期連續運轉，噴頭及水霧分配器無動力易損部件，在高粉塵環境中也不易損壞。

（4）不堵塞：超高壓微霧加濕系統設有多重高精密的納米級過濾器，納米過濾器可過濾1μm的雜質，可保證噴嘴長期使用不堵塞，維護保養簡單。

（5） 衛生：超高壓微霧加濕系統的水是密封非循環使用的，不會導致細菌的繁殖。

（6） 加濕量大: 加濕量大且可自由組合。超高壓微霧加濕系統泵站的輸出流量由100 kg/h 到1600kg/h，可進行無級調節，在流量范圍內可任意配置噴霧頭，還可任意組合進行加濕精度的調整。

4超高壓微霧加濕設備在陶瓷生產工藝中的應用

陶瓷企業的生產環境多塵、高溫，因此陶瓷行業成為了國家和地方政府環保整治的重點對象。作為企業，既要負起社會責任又要承擔經營壓力，而超高壓微霧加濕設備正好能為陶瓷企業解決這兩難的問題。

4.1 超高壓微霧加濕設備的降塵作用

潔凈的水經過加壓后，由管道輸送到粉塵飛揚的場所，從安裝在車間上空的特制鈦合金霧化噴嘴中噴出。噴出的極細水分子在巨大的壓差下迅速霧化成水汽，微細水汽分子高速噴射，并撒向飛揚在車間的粉塵，通過水霧顆粒與粉塵顆粒的碰撞、攔截和潤濕凝結作用，將彌漫飛揚的粉塵沉降下來，以達到凈化工作環境的目的。因此既能防止粉塵擴散，又能利用噴霧將粉塵捕捉沉降。

這是一種使懸浮在空氣中的粉塵吸收水分而降落地面，同時利用相對濕度較高的條件來抑制粉塵飛揚的新型加濕降塵方式。這種加濕降塵方式具有高效節能、安全、可靠、投資小等優點，尤其在需要大空間降塵的車間環境使用時，從降塵效率和工程造價等方面綜合分析，具有很高的經濟效益。

目前，佛山市瑞淇設備有限公司已經成功給多家大型陶瓷廠的粉碎料車間、振動篩料車間、堆料場車間、擠出成形車間、瓷磚壓制車間等安裝了加濕除塵系統，實現了車間的降塵、加濕。

4.2 超高壓微霧加濕設備在陶瓷制品生產工藝中的作用

例如，施釉工藝后干燥過程的加濕，可讓坯體、釉膜含濕均勻、適度濕潤，提高釉膜與坯體表面的親和性，消除吸水率分布不均，促使釉面平坦，特別是在坯體二次燒成時，素坯基體產生氣體，即使施厚釉，也不會出現氣泡現象，使生產出的釉面磚表面平滑、光澤。

超高壓微霧加濕系統可給各企業部分解決“坯裂”、 彩繪間“油墨、潤板液”等揮發、絲印車間“網板清洗”頻繁、絲印或施釉后干燥過快造成的“亞色”等問題。

瑞淇公司已給多家陶瓷生產企業的制坯車間、干燥窯車間、移畫間、彩繪間安裝了超高壓微霧加濕系統，實現了濕度的控制。在產品質量提高方面起到了顯著的效果。

4.3 超高壓微霧加濕設備能減少制品的開裂現象

超高壓微霧加濕設備應用于陶瓷坯體的干燥過程，實現生產過程中坯體干燥工藝的濕度控制，從而減少制品的開裂現象。

例如：瑞淇公司的設備在佛山市金剛企業的陶瓷輥棒生產車間、干燥窯中得到有效的應用。車間加濕后，造粒干燥產生的反復加工現象減少（秋、冬季尤其明顯）；輥棒擠出到等待裝滿一窯的時間里，加濕后解決了自然干裂的現象；在干燥窯中實行濕度控制，在前幾個小時的高濕氛圍下提高了干燥合格率；從篩料、混料、造粒、出管、干燥、等靜壓每一個環節都在一個穩定的相對濕度條件下，對解決輥棒的開裂、起瘤、壁厚不均、尺寸控制都有極大的幫助（特別在大直徑的輥棒上使用作用明顯）。提高了生產合格率，降低了成本產生，提高了效益。

5從坯體的干燥過程分析加濕的技術價值

5.1 干燥過程產生坯裂廢品的基本原因

在烘爐的第一階段（即干燥階段），此階段脫水量大，不能太快。如果水份排出太快，內部殘存水份的擴散速度會趕不上表面蒸發速度，那么內部水份會受熱變成水蒸汽從而產生膨脹，表面收縮，發生龜裂。

5.2 陶瓷干燥過程坯裂的機理

坯體內含有的水分可以分為物理水與化學水，干燥過程只涉及物理水，物理水又可分為結合水與非結合水。非結合水存在于坯體的大毛細管內，與坯體結合的緊密度以及壓機的壓力有關。坯體中非結合水的蒸發就像自由液面上水的蒸發一樣，坯體表面水蒸汽的分壓力，等于其表面溫度下的飽和水蒸汽的分壓力。坯體中非結合水排出時，物料的顆粒彼此靠攏，因此發生體積收縮，坯裂的產生就發生在這個階段。結合水是存在于坯體微細管（直徑小于0.1μm）內以及膠體顆粒表面的水，與坯體結合比較牢固（屬物理化學作用），因此當結合水排出時，坯體表面水蒸汽的分壓將小于坯體表面溫度下的飽和水蒸汽分壓力。

5.3 應用加濕系統解決干燥階段坯裂的基本方法和步驟

應用加濕系統解決干燥階段坯裂應著手于重要階段，即輥道干燥器的前段（約占全干燥器的三分之一左右）。這部分屬于加熱階段及等速干燥階段，這是一個至關重要的階段。此階段的溫度分布狀況、濕度分布狀況起著關鍵性的作用。適當在本階段加濕，使坯體周圍干燥介質的水蒸汽分壓力等于坯體表面水蒸汽分壓力時，坯體就不會發生不均勻收縮，保證了坯體的安全。

（1） 對于“微粉磚”來說，坯體材料細膩，非結合水存在于坯體的微細管內，與坯體結合得比較緊密，干燥排水速度、坯體內部水分移動速度（內擴散速度）都比較慢。如果適當地給輥道干燥器前段的熱風進行加濕，可以明顯地減少坯裂（在多臺壓機壓力不相等的生產線上應用，效果特別顯著），產品合格率達到98%以上。

（2） 對于大規格地板磚來說（600mm×600mm以上），磚坯中心的水份較難排除。在大多數時候，排濕量過大，尤其是前段約15m左右區域的溫度較低時，加上壓力控制不合理，“心裂”的現象就比較容易產生。很多時候，“心裂”都是“隱性”的，在干燥器出口處，無法檢查出“心裂”，可是當出窯時，“心裂”就暴露出來了。因而對干燥前段的熱風進行加濕，此類“心裂”問題就可容易解決。

總之，合理地把握干燥過程的溫度控制、濕度控制、壓力控制以及熱氣流的控制，才能真正有效地克服坯體裂紋的產生。

6結 論

由于超高壓微霧加濕系統同時具有降塵與加濕作用，一方面符合清潔生產的發展大趨勢，在社會大力提倡“節能”、“環保”的政策下改善生產環境，為企業盡一份社會責任；另一方面可明顯地減少陶瓷企業的生產廢品率。

相信超高壓微霧加濕系統在陶瓷企業的應用，能顯著地為企業提高生產效益，將有更廣闊的應用前景。