我国建筑卫生陶瓷工业现状及企业技术中心研发思路

时间:2023-06-03 11:50:21 手机站 来源:网友投稿

摘 要 本文从中国建筑卫生陶瓷工业的现状出发,详细阐述了企业技术中心研发的思路,并对近几年企业技术中心的工作重点进行了分析。

关键词 陶瓷,技术中心,研发,节能,减排

1前 言

近20年来,我国的建筑卫生陶瓷工业发展迅速,特别是近几年,陶瓷技术装备和工艺已接近或者达到世界先进国家的水平。2006年我国日用瓷、建筑瓷和卫生瓷的产量均位居世界第一,其中日用瓷产量高达140亿件,约占世界总产量的65%;建筑瓷砖年产量约为35亿m2,约占世界总产量的55%。

随着陶瓷企业的做大做强,企业都加快了技术研发队伍的建设,如何在激烈的市场竞争中,更快更好地研发出具有高附加值、有竞争力的产品,是摆在技术人员面前的一个重要课题。

2陶瓷工业设备现状

现代化的工艺装备技术是实现建筑卫生陶瓷工业可持续发展和产业化的基础。根据工艺流程,从原料的加工到产品的成形到烧制再到产品加工和分级,基本上已实现了自动化;大吨位球磨机、大规格喷雾干燥塔、大吨位全自动压砖机、二次或多次布料机、胶辊印花机、宽断面隧道窑、抛光磨边系统、污水废气处理系统、快速干燥器、压力注浆成形装备等全套技术已实现国产化并成功应用于企业生产,有力地推动了我国建筑卫生陶瓷工业的快速发展。

2.1大吨位球磨机

绝大部分生产厂家采用间歇式球磨机作细磨设备,生产能力从8t到16t再到40t,目前新建的生产线一般都采用40t球磨机。今后,陶瓷行业应大力推广使用连续式、大吨位球磨机,其球磨产量可提高10倍以上。

2.2大规格喷雾干燥塔

陶瓷行业大部分厂家采用4000型喷雾干燥塔,有些陶瓷厂采用5000型和6000型,最大的有SACMI研制的12000型,喷嘴达48个。型号越大生产能力越大,生产每吨粉能耗相对就少,厂家可根据具体情况进行型号选择。

2.3布料系统

布料设备对产品的花色和纹理效果起着决定性的作用。布料顺序、布料方式、布料速度等不同,其花色效果和纹理也就不一样。布料系统已从最初的简单布料,正打、反打,到多管道多次布料,再到垂直布料,设备从简单到复杂,陶瓷砖的表面纹理效果、质感和立体感等也得到了质的飞跃。

2.4大吨位全自动液压机

大吨位压砖机压力大、产量大,压制的砖坯质量好、合格率高、产品档次也高,投资和电耗可减少30%以下。国产吨位最大的压砖机是科达公司生产的YP7800型大吨位压砖机,目前陶瓷企业选用最多的还是YP7200型等自动压砖机。

2.5干燥窑和窑炉

干燥和烧成工序是耗能最大的环节之一,其发展趋势是窑体增长增宽。最近300m长的瓷质砖辊道窑已在广东三水试产成功,日产600mm×600mm瓷质砖14000m2;340m长的釉面砖辊道窑已在广东高要投产成功,日产釉面砖18000m2,窑炉综合耗能不断下降,经济效益明显提高。但在节能降耗和节能减排方面,还有待深入的研究和探讨。

虽然我国的陶瓷工业整体水平有了大幅度的提高,但是与国际领先水平相比尚有一定的差距,主要表现在产品性能和稳定性方面。因此必须拓展和优化产品性能,提高产品稳定性和节能降耗水平,提高新产品在企业的推广力度,使整体装备技术上一个新台阶。

3 工艺技术现状

我国建筑卫生陶瓷生产工艺技术发展迅速,整体水平接近世界先进水平。仿天然石材抛光砖纹理技术、微晶玻璃复合砖生产工艺技术、多孔陶瓷生产工艺技术、陶瓷表面纳米涂层自洁抗菌生产工艺技术等都已达到国际先进水平。随着企业技术中心的建立和高精度测试实验设备的完善,以及科研人才队伍的培养和建设,传统建筑卫生陶瓷生产将在技术领域有很大的突破。在企业做大做强的同时,建筑卫生陶瓷企业应注重向节约能源和资源、“三废”减排、产品设计等方面的发展。

3.1 节约能源和资源

建筑卫生陶瓷行业是油耗和电耗大户。目前,我国陶瓷工业的能源利用率为28~30%,与发达国家50~57%的能源利用率差距还比较大。虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先,但总体上存在产品档次低、能耗高、资源消耗较大、综合利用率低、生产效率低等问题。因此必须对工艺技术装备进行重点攻关。本文主要从以下几点考虑:

3.1.1球磨机的改进

可从选用合适内衬、设定合理球磨转速、加入合理的介质球的大中小级配等方面考虑。陶瓷行业应该推广连续式、大吨位球磨机代替间隙式球磨机,这样可提高生产能力,降低能耗。

3.1.2窑炉的改进

在窑炉设备上,采用高效、轻质保温耐火材料及新型涂料。改善窑体结构,如增加窑长、窑宽,降低窑高。应使窑车窑具材料轻型化,窑车使用比热低、强度高、隔热性能好的材料来制备。加强窑体密封性、窑内压力制度以及窑体与窑车之间、窑车相互间的严密性,降低窑头负压,保证烧成带处于微正压,减少进入窑内的冷空气,从而减少排烟量,降低热耗。采用自控技术,使窑炉的调节控制更加精确,窑炉余热的利用更加充分等。

3.1.3喷雾干燥器节能

应从改善喷嘴结构来调节雾化效果,降低泥料水分等方面考虑。以上几方面是国内陶瓷工业节能研究课题的主要环节,国外已做得比较成熟。

3.1.4工艺配方改进

由于大量的优质原料日渐减少,因此在新产品的开发上,应使用最少的原料开发出高附加值的产品,如大规格超薄砖的成功开发,有利于资源的合理利用,具有明显的社会和经济效益。又如新明珠公司正在研究的环保型低质原料基底复合材质陶瓷墙地砖,表面使用一层优质原料,基底是环保型低质原料,该项目得到了政府的资助。采用低温快烧技术,在配方中适当地加入少量的添加剂,选用适于快烧的原料(如硅灰石、透辉石),实现低温快烧是烧成节能的有效途径;近年来,我国不少陶瓷企业在釉面砖、玉石砖、水晶砖、渗花砖、大颗粒和微粉砖的陶瓷工艺和烧成技术上取得了重大突破,实现了一次烧成新工艺,烧成的综合能耗和电耗下降了30%以上,大大节约了厂房和设备投资,同时也提高了产品的产量。

3.2 “三废”减排

“三废”指的是废气、废水和废物。“三废”的过量排放会严重污染空气、水资源并会占用空地。陶瓷行业是高污染、高能耗、运输量大的行业,在治理“三废”方面,应通过各种手段尽量减少三废的排放量。使用清洁燃油,减少窑炉废气的排放;喷雾干燥器废气、水煤浆发生器废气的排放量也要减少,控制压机粉尘,抛光污水回收利用等,特别是废气余热的利用要加强,以降低能耗;应用高科技装置降低粉尘,减少对环境有污染的废气(如SO2,NOx,CO,CO2及烟尘等)的排放,另外,陶瓷熟料的回收再利用等措施也将逐渐得到控制和改进。

3.3 个性化产品的设计

随着生活水平的不断提高,人们对大自然原生态的追求和回归大自然的愿望日益强烈,设计出极具个性化的产品,必将引领市场潮流。装饰设计是一门艺术,也是一门学问,产品的设计无疑是最重要的措施之一,企业家应该像当年重视工艺技术一样对待产品的设计,这将是企业做大做强的重要途径之一。目前这个领域在中国陶瓷行业才刚刚起步。

4技术中心未来发展的几点思考

在市场竞争日益激烈和原材料、燃料成本上涨的情况下,提高企业的技术力量和拥有产品的关键技术是企业做大做强的根本保证和基础。因此,许多企业纷纷申请成立了企业技术中心,新明珠、东鹏、欧神诺、鹰牌、博德精工等相继通过了省级企业技术中心的认定。技术中心是在企业集团决策层组建的,具有重大技术发展和产业发展投资决策咨询权的综合性机构,是企业技术创新体系的核心。技术中心应从战略的高度,健全企业创新机制和组织架构,营造有利于创新活动的环境氛围,加大资金和人才的投入力度,促进技术创新成果的产业化和收益最大化,增强企业核心竞争力。

4.1 开发具有明显社会和经济效益的多功能陶瓷新产品

以节能降耗和节约资源为主线,以增加新产品功能为目标,以配合生产对现有设备和工艺技术进行改造为辅助,提高现有工艺的生产水平,同时提升产品的附加值。具体如下:

4.1.1 陶瓷砖向薄型化发展

优质的泥砂原料日渐匮乏,研究大规格超薄砖是解决这一问题的有效途径之一。目前该技术在国外已经有成功的案例。早在2002年华厦陶研所、科达机电等几家单位已经立项联合研制此项目,由于涉及到技术装备和工艺技术的较大改进,研发有相当大的难度,但前景美好,企业技术中心应承担此重担,集合各部门信息、资源和科技优势,使项目早日取得成功。

4.1.2替代优质原料

在现有陶瓷砖的基础上,用劣质原料替代优质原料的方法将是一个热点领域。优质原料越来越少,劣质原料不但多而且价格低,利用劣质原料的社会意义巨大。新明珠与华南理工大学合作的项目《低品质原料基底复合材质陶瓷墙地砖》、《基于节能高性能免烧陶瓷研发及产业化》的研发具有很大的社会意义。

4.1.3陶瓷废物的再利用

利用陶瓷工业的废弃物生产陶瓷砖,不但可降低生产成本,变废为宝,同时也解决了废物处理的问题,一举两得。利用现有的陶瓷熟料当骨料,加入部分添加剂,研制开发一种可迅速渗水的陶瓷砖,不但可以解决因下雨而产生的路面积水问题,天晴时,渗入砖底下或保留在砖里面的水会蒸发到大气中,可起到调节空气湿度、降低大气温度、消除“城市热岛”作用。

4.2设备和工艺技改

设备方面的技改,一要以节能为出发点,二要保持设备工作的稳定性,三要改善产品的某种功能。具体如下:

4.2.1布料设备的研制与改进

改进的目的主要是提高布料效果,使其具有仿石纹理,立体感和质感达到天然石材的效果,这方面还有很大的潜力可挖。在设备的研制项目上,思路和方法很重要,必须考虑动作的稳定性、合理性、速度和产品的创新性,涉及的领域包括机械、电器和工艺等多方面,因此一个项目的投入周期较长,投资较大,但最能出新品。这也是能出新花色、新品种的关键工序,应重点对布料设备进行改进和研究。

4.2.2抛光线技改

抛光线的技改主要考虑怎样才能更节电节水。抛光工序的电耗和水耗相当大,在替代抛光磨头材料,减少磨头个数等方面有待改进。

4.2.3球磨机的技改

球磨机是耗电大户,球磨机内衬的选用、料球的配比、球磨介质的级配、利用变频球磨设置球磨转速等的研究,是节能和改善球磨效率方面值得研究和改进的环节,前景良好,国外在这一领域的节能措施和控制技术比较高,比国内提高近30%的节能水平。

4.2.4喷雾塔节能

改用水煤浆供热,降低泥浆的含水率等是节能的两个主要方向,目前,还可以在其它方面进行改进,如改进泥浆喷头,达到较高的雾化效果等。

4.3产学研合作项目

形成以企业为主体,产学研相结合的科研体系。利用学校的科研优势、信息优势、科研队伍和企业的场地,这样人力和物力优势相结合,可加快技术的产业化,把先进的技术更快的应用于企业,同时,可以培养人才,承担社会责任。

5结语

目前陶瓷行业的形势是节能降耗、“废气”减排,全面推行清洁生产达到政府环保要求,加快速度开发具有新功能、新花色、新特色的建筑陶瓷产品。制定创新战略,完善企业技术中心的规范管理,增强企业的竞争力,才能使建筑陶瓷技术含量更高,更能满足顾客的需求。

参考文献

1曾令可. 陶瓷工业的节能技术

Present of Building and Sanitary Ceramics in China and Research Methods of Corporation Technology Center

Jian Runtong Wu Xigui

(Guangdong Newpearl Ceramics Co., Ltd.FoshanGuangdong 528061)

Abstract: The present of building and sanitary ceramics in China was analyzed in this paper,and the research methods of corporation technology center were demonstrated. The emphases on corporation technology center"s work in recent years were especially analyzed.

Keywords: ceramics, corporation technology center,research and development,energy saving,decrease pollution

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