铸造涂料的传热与传质1 涂料在干燥过程中的传热与传质1.1 水基涂料的烘干一般水基涂料的烘干是在烘干窑中进行。老式的密闭间歇式烘干窑，干燥效率很低，往往在 200℃以上的高温下烘干 2-3 个小时砂型芯也干不透。而新式热风红外干燥窑干燥效率则高得多， 100℃ -180℃下 25-40 分钟即可干燥。水基涂料的干燥过程是一个复杂的传热传质过程。这个过程中水分要从涂料及砂芯表层传递到空气中，水分即传质的对象，传热则是传质的手段。烘干效率的高低取决于烘干设备的换热方式及传质方式。水基涂料的干燥过程中强对流对于提高传热及传质效率非常关键。热风产生的强对流不仅可以加强高效率的对流换热，同时可使涂料表面高浓度的湿蒸汽快速扩散到空气中，增大涂料表面和内部的水分浓度差，而浓度差是一切传质的推动力。这会大大加快水分从内部迁移到表面及空气中过程，最终实现水基涂料的快速干燥。水基涂料的干燥效率还和烘干窑的发热元器件的种类的布置有很大关系。这关系到干燥过程中的辐射换热效率。发热元件产生的红外线（波长为 0.75～1000μm）越多、波长越大，换热的效率就越高。红外线干燥是利用辐射传热干燥的一种方法。红外线辐射器所产生的电磁波，以光的速度直线传播到达被干燥的物料，当红外线的发射频率和被干燥物料中分子运动的固有频率相匹配时，引起物料内的分子强烈振动及分子之间的碰撞，产生自热效应，部分分子挣脱了原来物质对它的束缚，水分或有机溶剂脱离原来的物质，从而快速有效地加热物质。在红外线干燥中，由于被干燥的物料中表面水分不断蒸发吸热，使物料表面温度降低，造成物料内部温度比表面温度高，这样使物料的热扩散方向是由内往外的。同时，由于物料内存在水分梯度而引起水分移动，总是由水分较多的内部向水分含量较小的外部进行湿扩散。所以，物料内部水分的湿扩散与热扩散方向是一致的，从而也就加速了水分内扩散的过程，也即加速了干燥的进程。红外线分为近红外线，波长为 0.75～1.50μm 之间；中红外线，波长为 1.50～6.0μm 之间；远红外线，波长为 6.0～l000μm 之间。由于辐射线穿透物体的深度（透热深度）约等于波长，而远红外线比近红外线波长，也就是说用远红外线干燥比近红外线干燥好。特别是由于远红外线的发射频率与水的固有频率相匹配，引起水分子激烈共振。这样，远红外线即能穿透到这些被加热干燥的物体内部，并且容易被这些物质所吸收，所以两者相比，远红外线干燥更好些。涂料烘干...
