浅谈我国建卫陶装备技术发展新动向

作者：李转， 白战英

来源：陶城网   发布时间：2013-7-29

  我国建筑卫生陶瓷装备经过二十几年的快速发展，已具备一定的自主研发、集成创新能力，有力地促进、引领着建筑卫生陶瓷行业的发展。特别是近几年来，面对建筑卫生陶瓷行业的节约资源、节能减排的总体需求，陶瓷装备做出了很大的努力，出现了一些新的发展动向，本文就我国建筑卫生陶瓷装备技术发展的新动向做一点简单的梳理。

　　一、建筑陶瓷

　　1、原料球磨和均化方面

  目前意大利、西班牙等陶瓷强国均大量使用连续式球磨机，单位物料能耗与间歇式球磨机相比降低15%-20%，占地面积减少到1/5，浆料均匀性高，能够形成生产闭环系统，自动化程度高，工人需求量少，具有极大的优越性。我国在六、七年前就开始连续式球磨机的研发，也曾经由咸阳陶瓷研究设计院设计、五菱陶机场加工，试制出了样机。但我国由于陶瓷原料产业化程度低、原料的基本性能无法保证，导致连续式球磨机一直未能推广使用。

  近年来，科达机电、湖南湘潭亿达机电在这方面做出了适合国情的有益尝试。湖南湘潭亿达机电针对陶瓷厂原料车间的现状，分别提出了三种球磨工艺。第一种是间歇式球磨机进行混料和粗磨，再把半成品泥浆输入三段式连续式球磨机，从而减少球磨时间;第二种是硬质料用干式磨机(如柱磨机或雷蒙磨)制成细粉，软质塑性料通过化浆池化为泥浆(也可用球磨机制成泥浆)，细粉和塑性料浆同时加入两段式组合式连续球磨机，球磨至要求细度，通过连续式振动筛后输入浆池;第三种是把未经处理的按照配方比例的塑性料与水加入三段式组合式球磨机第一段制成泥浆，各种硬质料分别干磨至一定细度，然后通过皮带秤配料后，输入三段式组合式球磨机第二段，在第二段中，泥浆和硬质料混合，并在二、三段中研磨达到规定细度，通过连续式振动筛后输入浆池。

  科达机电将球磨机、泥浆粒度检测系统、自动化控制技术集成创新，通过球磨机理的研究和球磨过程的微观分析和能耗曲线分析并优化，开发出节能(智能)研磨系统，推出八台球磨机配一台连续磨机的新工艺，减少了研磨时间，降低能耗20%以上，也取得了成功。

  随着我国建筑陶瓷行业的飞速发展，业内人士已经认识到了这一方面的矛盾，纷纷提出原料有序开采和大型原料化基地建设的建议。在即将发布的《建筑卫生陶瓷产业政策》里也将原料精细化、标准化列入鼓励的发展方向。长葛、潮州、龙岩、清远等一些地方已经出现一些现代化的原料基地。

　　2、新型干法制粉工艺

  干法制粉工艺是目前建筑陶瓷行业热议的技术之一，可能给建筑陶瓷行业带来巨大的变化。上世纪末，咸阳陶瓷研究设计院已经对干法制粉工艺机理进行了深入研究，并且制造出了第一代立式和卧式造粒机。由于其产量低、自动化程度不高，再加上当时我国干式磨机未过关，能耗压力也不大，未大规模推广。目前，我国立式粉磨技术已完全成熟，建筑卫生陶瓷行业节能压力日趋增加，干法工艺重新提上日程。目前所提的干法工艺与原来的工艺大大不同，所以称为“新型干法制粉工艺”。其工序描述为：原料按配方配料，进入粉碎细磨设备进行干法粉碎和干磨，达到工艺要求细度的干粉料进入造粒机加水造粒，形成的颗粒粉料经陈腐后应用于压制成形。造粒时，加水量可以是5%～7%，为压型粉料所需量;也可采用过湿造粒工艺，加水至l0%～12%进行造粒，再经流化床干燥至含水量5%～7%，陈腐后应用于压制成形。

  新型干法制粉工艺替代了从原料球磨到喷雾干燥过程的所有工序，其中关键设备是干法磨机、干式混料机、造粒机、流化床干燥器等。与传统湿法相比，干法工艺优势具体表现在以下三个方面。第一，节水节能。与传统制粉工艺相比，节约水量80%，节约电耗20%，节约热耗65%;第二，一次性投资少、占地面积小;第三，坯体强度大，机械强度较高，有利于实现陶瓷砖一次烧成和快速烧成。近年来，华南理工大学、山东淄博义科公司、佛山榕洲二厂均针对干法制粉工艺开展了一些研究工作。

　　3、自动检测包装线在陶瓷砖行业使用

  近年来，我国制造业中，劳动力成本越来越高，作为劳动力密集的陶瓷行业更是如此。降低劳动强度、减少人工成本已成为行业发展的共同命题。成品检验和包装工序是我国目前建筑陶瓷生产中劳动力占用最大的工序，所以近几年与之相关的自动检测包装系统也成为建筑陶瓷装备发展的热点之一。目前，常用的在线检测系统中的距离感应装置有机械测距、激光测距、照相测距等。激光测距和照相测距的精度较高，无磨损，成为主要的发展方向，但是，其缺点是光学测距装置容易受到生产环境中灰尘、水汽、温度的影响，导致测量精度与国外装备有一定的差距。

  目前，科达、科信达、迈驰等陶瓷机械供应商均在研发更加稳定的在线检测系统，已经有近500条在线检测系统在各地的陶瓷砖企业中正常使用。

  近五年的陶瓷装备展会上，瓷砖自动包装生产线、瓷片自动包装生产线、瓷砖包装自动印刷线逐渐成为主流陶机之一。科达、科信达、一鼎等企业取得了成效。瓷砖自动包装线采用模块化设计，整线可分为上砖、裹包、捆扎、码垛等模块，瓷砖生产厂家可根据自身的生产条件与需要，对包装线进行模块配置，使生产效益最大化。

　　4、辊道窑向大型化发展

  2012年，广西桂平建成了长500m的辊道窑，刷新了世界上最长的辊道窑的记录。目前，内宽超过2.8米的宽体辊道窑在全国已经有200多条，辊道窑向长向宽发展成了一个趋势。

  窑炉越宽，平均到单位面积产品上的窑墙散热面积越小，能耗就越少;而窑炉长了，可以把原料中的氧化物的固相反应和烧结的必要时间顺窑炉长度方向延伸，这样一来，窑速加快，从而使整个生产线的速度就会加快。所以辊道窑向长向宽发展是窑炉降低能耗，提高产量的有效途径。但是，窑炉宽了，对烧嘴的要求需要进一步提高，否则火焰的长度达不到要求，温度场也不均匀;窑炉变长变宽后烟气量也增加了，烟气流动速度变慢了，要对窑炉结构进行改进，设置必要的拱顶、挡墙、增加风机等来纠正宽长带来的问题;窑炉变宽后，棍棒的高温挠度容易引起“走砖”问题的产生，严重时可能堵窑。这些需要相关技术的跟进。