陶瓷輥道窯的三次革命性發展

時間：2022-09-15 16:39:22 類型：全屋定制瀏覽量：6215

在經濟發展的浪潮下，陶瓷產業的壯大發展為豐富人民的物質文化生活及美化改善人居環境給予極大的助力，做出了不可估量的貢獻，促進了國民經濟的快步發展。目前新常態經濟環境下，房地產行業的回落，陶瓷制品產能的暴增，國家環境整治政策下，燃料使用的限定與廢氣排放指標的控制，使得本來就生存困難的陶瓷產業更是雪上加霜，陶瓷產品的生產運用也陷入低迷與瓶頸之中。

筆者2000年初南下成為陶瓷墻地磚生產大軍的一員，親身經歷了20多年陶業的進步與發展，在此總結下國內陶瓷輥道窯的幾個革命性發展過程。

一

陶瓷窯爐的次節能革命性突破：

窯爐余熱的利用

1、干燥窯利用窯爐余熱。

上世紀90年代初直至2000年初，干燥窯結構相對落后，對于窯爐余熱運用到干燥窯的利用率并不高，普遍存在單獨使用熱風爐為干燥窯主要的熱源，窯爐余熱（排煙、冷卻段余熱）絕大多數排空處理，對燃料的熱能利用浪費很大。

自2001年開始，因燃料（重油、柴油等）價格的不斷上漲，經陶瓷企業和窯爐公司共同研究，將干燥窯的供風管路系統、箱體內部結構以及對干燥窯窯體及供熱管道加強保溫措施等作了很大的改進，使干燥窯充分利用窯爐排煙段和冷卻段供來的余熱，使生坯能達到制品的干燥工藝要求，原本配置的干燥窯熱風爐系統也就完全廢棄不再使用，節能效果達18%以上，實現了輥道窯在陶瓷生產線的首次突破性的改革發展。

后來陶瓷墻地磚生產線引用雙層、三層干燥窯設計，直至現階段的五層干燥窯、七層干燥窯等都均不再考慮設計使用熱風爐，使陶瓷墻地磚生產線能耗節能效果取得了突破性的發展。磚坯在輥道窯的冷卻段（急冷段、緩冷段）降溫所釋放的熱和對應產生的熱風，是比較干凈的熱源，所以將該熱源輸送到干燥窯，是非常理想的節能方案。

2、助燃風加熱，對窯爐節能有非常明顯的效果。

遵守能量守恒定律，瓷磚在燒成過程中，有吸熱和放熱兩個過程。氣體燃料輥道窯爐生產中提供給瓷磚的熱主要來源于燃料燃燒時釋放的熱能和燃料本身及助燃風帶入的熱能。

拋光磚產品輥道窯生產過程中，窯爐內高溫度高達1200℃以上。在整個燒制過程中，燃料通過一定比例的的助燃風機、噴槍、氣幕、氣壓等配合進入窯內，助燃風在風管內溫度在20～40℃之間，經生產技術團隊與窯爐公司的探討研究，將助燃風加熱之后再供入窯內，更進一步大大降低了能耗。助燃進行分級加熱方式，充分利用窯爐冷卻段抽取部分熱風作為一級熱源，通過在這些區域內布置的回繞管道進行二級加熱，使助燃風溫度迅速提高，通過各噴槍燒嘴進入窯內的助燃風第三次加熱，有效提高助燃風的溫度，從而達到更好的節能效果。

3、原料車間干燥塔利用窯爐煙氣余熱。

窯爐煙氣通常兩種做法：一是送至傳統干燥窯作為干燥熱源之一，滿足干燥窯的需求，多余的窯爐煙氣直接對外排空；第二種方式就是將窯爐煙氣直接對外界大氣釋放。窯爐煙氣外排即造成嚴重污染，也是嚴重的能耗浪費。從窯爐內抽出來的煙氣，溫度較高，特別是大產量的窯爐，有的排煙風機出風口的煙氣溫度達到400℃左右，這種高溫煙氣的排空都是能耗浪費，而將一部分熱煙氣通過管路引到原料車間，供作噴霧塔的熱源之一，也是理想的余熱利用方式，起到進一步的節能降耗作用。

4、余熱用作生活用水加熱等。

窯爐的強冷段，產品出窯口，這些位置的熱風量充足，用這段的余熱來加熱水箱里的水，再將熱水送到職工生活區滿足職員清洗用熱水。

另外，余熱送往拋光線進行拋光后成品磚坯的烘干、送往瓷片的半成品烘干、送往拋釉磚釉線烘干等等類似的余熱利用方式，均為陶瓷窯爐的節能帶來突破性的發展。

二

陶瓷窯爐第二次革命性的突破

1、陶瓷窯爐生產的突破

2005年底，河北力馬建陶投資4500萬，籌建國內首條300米拋光磚燒成窯爐、河北首條拋光磚生產線，該窯由山東東信窯爐公司建造、由力馬建陶總經理李世喜主持設計，該窯設計為拱頂結構，窯內凈空高900mm，內寬24500mm，窯爐總長303.5米，生產600×600普通微粉拋光磚，設計日產量為15000平米，采用煤氣發生爐供氣作燃料。2006年5月下旬投產，實際日產量14500平米，燒成周期為50-51分鐘，生產成本5.9元/片。

該生產線在行業內作出一下幾個方面的首次突破：

（1）窯爐長度首次突破300米。同一時期，陶瓷墻地磚生產發達的佛山陶瓷產區燒成窯爐總長正在作220-240米的設計嘗試；

（2）拋光磚產量的突破。日產600×600mm規格普通微粉拋光磚14500平米，同一時期，拋光磚生產發達的佛山陶瓷產區正作單窯日產10000平米的嘗試；

（3）生產成本的突破。同一時期，拋光磚生產發達的佛山陶瓷產區600×600mm普通微粉拋光磚的可觀成本控制為8.95元/片。

借鑒力馬建陶燒成窯爐的設計理念，馬可波羅首次在清遠建造280米長燒成窯爐生產線。此后的2-3年內，佛山產區、肇慶金利、清遠等相繼多條280米及以上的窯爐生產線投產，掀起了陶瓷生產的又一輪高潮。產量的激增，生產成本的大幅度降低，房地產業的興起繁榮，讓建陶企業主們賺得盆滿缽滿。

同時，全國各地陶瓷墻地磚生產全面開花，廣東佛山、清遠、肇慶、云浮等，廣西藤縣以及云、貴、川等省，河北河南、湖北湖南、江西福建、山東山西、甘肅內蒙、遼寧、山西、新疆等省均大量興建不同規模的陶瓷墻地磚生產基地，陶瓷墻地磚產業帶來興旺發達的局面。

2、生產工藝的突破。

2012年陶瓷牛人溫遠軍入主河北力馬建陶，結合低溫快燒工藝配方技術，將高保溫帶的20區左右降至10個區以內，相應延長產品氧化時間，充分有效去除制品內的有機物質，為提高制品品質打下堅實基礎，同時將燒成周期直接降至31分鐘，產品吸水率仍保持在0.1%以下，原300米窯爐日產量直接倍增至28000平米左右，突破拋光磚燒成周期不低于45分鐘的桎梏。燒成周期的縮短，直接激起陶瓷生產工藝的革命，全國各陶瓷產區風起云涌地響應，陶瓷墻地磚產量的激增蓄勢待發。

3、窯爐結構的突破。

2013年，摩德娜窯爐公司在河北石家莊陶瓷產區，承建9條400米寬體輥道窯（內寬3.15米），9-10臺壓機供一條窯爐生產線生產800×800聚晶微粉系列拋光磚，單窯日產量達40000方。至此，達到陶瓷生產革命性的發展。

2014年，河北一帶800×800聚晶微粉系列拋光磚生產成本低至10.8元/片，9條窯爐的年產量超過9500萬方。

2015/2016/2017/這三年，加上國家環保政策的進一步嚴控，天然氣燃料的強制推行，以及國家對房地產業的宏觀調控與策略改變，在綜合因素影響下，全國各地陶瓷墻地磚企業掀起一浪又一浪的倒閉風潮，建陶產業陷入低迷與瓶頸狀態。

三

紅外線輻射升溫涂料的推廣

可能帶來的第三次革命性突破

（相關鏈接：解析新型窯爐節能材料，已在80多條窯爐應用）

紅外線輻射升溫涂料的推廣與運用：

1、使用紅外線輻射升溫涂料與否的火焰效果對比：

（左圖：施工升溫涂料后火焰效果，右圖：未施工升溫涂料火焰效果）

在同等條件下，簡易燃燒室內涂層紅外線輻射升溫涂料后：

1）火焰效果與未曾涂層紅外線輻射升溫涂料的火焰效果明顯不同，涂層后火焰光亮、均勻，燃燒充分；未涂層的燃燒室內火焰暗淡，明顯分布不均，燃料未充分燃燒；

2）簡易燃燒室內涂層紅外線輻射升溫涂料后溫度較未涂層的燃燒室內溫度高80度左右。

2、陶瓷輥道窯窯墻、窯頂涂層紅外線輻射升溫涂料后的改變：

（1）從窯爐觀火孔觀察窯內的火焰

A、窯內的火焰明顯明亮耀眼；

B、窯內火焰均勻一致，噴槍與噴槍之間的火焰名有明顯的區分帶；

C、制品在窯內運行中沒有火焰間隔的縫隙，處于穩定的加熱燒制過程；

D、在同等條件下，窯內溫度明顯提升。

（2）陶瓷窯爐窯墻與窯頂涂層紅外線輻射升溫涂料后生產效果的改變

A、使窯內各段溫度趨于均衡化，整體窯內肉眼觀察很難再有單支槍的明火呈現眼前，極大程度的保證了制品表變受熱的均均性，對產品內在質量的穩定和提高提供了良好的保障；

B、窯內噴涂紅外線輻射升溫涂料后，可有效降低制品的窯頂落臟。

（上圖示未施工窯頂狀況）

C、優化了窯爐燒成的各項工藝參數，電耗隨之得以有效降低；

D、降低環境溫差對窯爐氣氛的影響；

E、紅外線輻射升溫涂料后對窯頂窯墻的保溫材料在高溫下的氧化起到良好的保護作用，相應延長了窯爐的使用壽命；

F、節能降耗效果，明顯，燃氣可節能15-20%，水煤氣可節能10-15%。

3、紅外線輻射升溫涂料與節能結合使用，節能效果更明顯。

（1）新型噴槍的三大特點

A、新型噴槍有設計電子打火系統，并能自動監控，當火焰熄滅時，自動監控系統能立即反饋信息，并重新點火；

B、新型噴槍有設計嚴格的檢測系統，通過測定參數，按照固定的過氧系數比例動態分配壓力，大限度減少空氣過剩量；

C、錐形碳化硅槍套保證了火焰的沖射力，火焰射出錐形嘴的窯爐空間內形成壓力差“倒旋”，使在窯內充分燃燒，橫截面溫度均勻，煙氣排放少。

（2）新型天然氣噴槍應用于陶瓷生產中的優勢

陶瓷窯爐所使用的水煤氣燃燒器普遍存在燃燒速度較慢、混合不夠充分、火焰射流噴射速度不夠快，煙氣中碳排放量大等缺點，造成窯爐中央溫度較低的橫向溫差以及產品出現色差、陰陽色等質量問題，同時，大氣中含有一氧化碳指標超標，嚴重污染環境，影響人們的身體健康；另外當前陶瓷窯爐內寬3.0m以上的寬體窯，窯爐長400多米，日產量非常大。

為了解決生產矛盾，許多陶瓷廠通過加大助燃風流量來提高火焰射流速度，增加了窯爐的耗氣量、耗電量和排煙量，加大了窯爐正壓，造成窯爐散熱加大，使窯體本身易損壞。因此，新型天然氣噴槍的各種特性在解決以上問題時優勢相當明顯。新型節能天然氣噴槍在陶瓷生產中的優勢：

A、燃燒反應速度快、混合和燃燒均勻充分，燃燒過程氧化充分，可有效減小截面溫差、色差等問題；

B、目前，如果只采用一次燃燒系統，CO含量超標，新型節能噴槍燒嘴是直接在燒嘴內部形成二次燃燒系統，通過二次燃燒，廢氣含量大大減少，熱效率明顯提高；

C、降低助燃風機的運轉頻率，節約助燃風機、排煙風機、抽熱風機的耗電量；

D、降低窯爐正壓。窯爐正壓太大，對成品的質量以及窯爐本身的壽命有直接的影響，通過降低窯爐正壓，可以提高產品質量、延長窯爐壽命、節省維修費用。

實踐證明，使用新型節能噴槍，結合紅外線輻射升溫涂料的運用窯爐天然氣燃料節能效果可達25%以上。

4、新型窯爐節能材料可能帶來的第三次突破性的革命

（1）窯爐設計理念的再次突破

窯爐在生產使用過程中，節能降耗是個永久性的命題，窯爐公司的各級精英也嘔心瀝血地為窯爐的技術更新做出了卓業的、不可磨滅的貢獻。紅外線輻射升溫涂料的研發使用，必將更進一步激起致力于窯爐技術更新的研究者們更深入的對窯爐風機的配置與設計、風管的配置與設計、余熱的進一步利用的設計、窯爐保溫性密封性的提高甚至輥棒的使用等進行研究開發，造福窯爐的使用者。

（2) 窯爐建造材料的再次突破

紅外線輻射升溫涂料的研發使用，提醒傳統的窯爐保溫材料的已遠遠不能滿足新形勢下對窯爐節能保護的要求。另外紅外線輻射升溫涂料的運用有個明顯的特征：

A、有明火的地方紅外線輻射升溫涂料才有明顯的節能效果，對于只有熱源而無明火的地段沒有任何作用；

B、紅外線輻射升溫涂料的不適應窯底施工的特性，那么窯爐運行過程中窯底接受的大量的熱輻射，也是熱量損失的不可估量的損失。因此，由余熱供給使用的干燥窯爐的熱量損失、余熱供給釉線段烘干器的熱源保護、余熱供給窯前預升溫段的熱源保護、余熱供給管道的熱源保護、拋光（深加工段）余熱利用的熱源保護等材料的研發將進一步加強窯爐余熱利用，進一步提高節能降耗效果，有效降低陶瓷生產的綜合成本，有著不可估量的作用和意義。

（3）窯爐使用管理的再次突破

A、紅外線輻射升溫涂料的施工中對窯體內部的觀察情況體現陶瓷窯爐在日常的管理運用中有個致命的缺陷：停窯檢修時只是注重了對窯爐外部表現出來的問題進行保養維護，對忽略了對窯爐內部狀況進行及時的觀察，并于停產期間及時修補、整改處理，以免對來年的生產或對窯爐的保護因管理不到位而造成重大損失，這個命題其實也是企業生產中節能降耗的一個重要命題。

B、管理的精細化。陶瓷生產管理按管理一直是粗放式管理模式，盡管企業生產管理要求中，有很精要的操作規程、管理制度、應知應會要求、工藝紀律、工作規范等要求，但進一步深化管理的要求是不但提高車間管理人員、技術人員的操作技能與管理水平，更重要的普通崗位上的每一個人在工作上的細心、認真和對崗位工作的鉆研，在企業內部提出新的技術革命，這才是企業長久的根本之道。

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(文章來源：陶瓷資訊侵刪)

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