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陶瓷薄板

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陶瓷薄板范文第1篇

据介绍,所谓绿色医院,是指在医院的寿命周期内(包括规划、设计、建造、运行、维护和拆解等)对周围环境和和人没有危害影响;对资源的需求相对较少,比如节地、节水、节能、节材等;同时能够为医院内部使用人员(包括病人、医务人员以及访客)营造舒适温馨的空间环境。这里面,涵盖了医院从规划设计到选材建造,再到运营维护整个过程都必须遵循绿色节能的理念。此外在节能的同时,还必须兼顾医院建筑空g的装饰性及舒适性。这些要求决定了医院建设对所有材料和设备的要求要比普通建筑高得多。

蒙娜丽莎陶瓷薄板作为新型绿色建材的领军品牌,再一次确定了蒙娜丽莎陶瓷薄板在医院建设工程项目负责人心目中的VIP地位。蒙娜丽莎陶瓷薄板除了受到众多医院建设工程项目负责人的青睐外,还受到了众多媒体的关注,安徽生活网、腾讯房产、合肥房地产交易网等多个媒体专程前往蒙娜丽莎陶瓷薄板展位采访报道,对蒙娜丽莎陶瓷薄板的产品特性及应用优势都做了详尽的报道。

由于医院日常的人流量相对较大,对卫生洁净度要求较高,医院的空间装饰不仅要确保环境的安全,而且要使防尘、防火、耐污、耐腐蚀、抗菌、抗辐射等技术指标能符合日常的使用要求。陶瓷薄板经1200℃烧结,表面光滑明亮不吸污不渗污,具有较强的自洁功能,可减少细菌的留存与生长,降低医院环境出现交叉感染的可能,是医院各科室及公共空间等场所地面、墙面的极佳装饰材料。同时蒙娜丽莎陶瓷薄板的放射性核数限量属A类产品,无任何有害辐射,有助于打造健康医院空间。

除此以外,蒙娜丽莎陶瓷薄板还是国家“十一五”科技支撑重大项目,是国家倡导建陶行业薄型化的践行先锋。与同类产品相比,蒙娜丽莎陶瓷薄板单位面积建筑陶瓷材料用量降低一倍以上,节约60%以上的原料资源,降低50%以上综合能耗,减少84%废气排放,降低91.6%废渣排放,从原材料使用量到生产过程中都体现“节材、节能”的低碳目标,很好地体现了绿色医院的建设理念。

至目前为止,蒙娜丽莎陶瓷薄板已经被200多个医院项目工程所选用,总应用面积超过2100000平方米。作为新型绿色建材,蒙娜丽莎陶瓷薄板已经成为了绿色医院建设的首选材料,为绿色医院的建设发展做出了不可磨灭的贡献。

陶瓷薄板范文第2篇

关键词 佛山建筑陶瓷,技术创新,预测

1引 言

2008年,受国际金融风暴的影响,国内不少行业都出现了“行业冬天”的现象,陶瓷行业也不例外。新的一年已经到来,许多人都在期待“冬天”尽快过去,也有一些人坚信只有主动应对,才是积极的方法,技术创新无疑是一种有效的手段。

产品、装备、工艺都是技术创新的主要载体,而新产品更加容易引起人们的重视。2009年,佛山陶瓷行业的新产品有哪些动向,自然是行业人士最关心的话题之一。

2佛山陶瓷技术创新的大环境

技术创新、产品设计离不开大环境因素的影响。在2009年,预计有四个方面的主要因素会影响佛山陶瓷产品创新的发展方向。

(1) 政府对节能减排与清洁生产的力度不断加大。如果说在2008年中,政府对佛山陶瓷企业的去留问题有点“一刀切”,那么在新的一年里,相信政府的态度会变得更加理性。所谓理性是指采用更科学、更合理、更有序的方法促进企业节能减排和清洁生产的实施,而不是放松、放弃原有对陶瓷企业的环保要求,相反,这种力度将会随着未来的发展而越来越大。

在以往开展的节能减排和清洁生产实施工作中,主要着重于在技术和装备方面采取措施,而在产品创新和基础管理方面体现节能减排与清洁生产的理念比较少。今后的产品创新会更多地在资源利用、能源消耗、废弃物产生等方面进行综合考虑。

(2) 金融风暴对建筑陶瓷市场的影响仍在延续。尽管从中央政府到各级地方政府,已经推出了一系列拉动内需的政策,在一定程度上会缓和国内建筑卫生陶瓷市场需求下滑的情况。但目前房地产业仍然处于一个低潮时期, 因此,预计2009年国内建筑卫生陶瓷需求总量不会有明显增长,甚至比2008年有所下降。

在国际市场方面,金融汇率在一定程度上会影响到产品的出口,但由于国际市场的潜力仍然很大,因此,对于高档次产品的出口应该有所递增。

在市场不利的背景下,对佛山陶瓷也带来了有利的一面。由于国内市场总量下滑,对北方、四川等产区的中低档次产品制约更为明显,可以缓和低成本产品对佛山陶瓷的冲击。另外,开发国际市场,挖掘国外市场的潜力,正是佛山陶瓷的强项。因此,2009年产品上档次将是佛山陶瓷一个重要的主题。

(3) 国际产品潮流对佛山陶瓷产品有着重要的影响。尽管中国陶瓷与意大利陶瓷的文化、审美背景不完全相同,但每年一度的意大利博洛尼亚陶瓷产品展览仍然是国内企业学习、模仿的重要渠道,国际产品的潮流对佛山陶瓷产品的创新有明显的影响。

在2008年意大利陶瓷产品展览中,主要体现了以下几个特点:①仿古砖仍是最大的主流产品,抛光砖比例越来越少;②挤压类的陶质和炻质砖(板材)明显增多;③随着喷墨印花技术和装备的成熟,个性化产品越发突出;④哥德式美学在西方根源深厚,马赛克始终保持稳定不衰。

(4) 建筑卫生陶瓷的生产成本仍在不断上升。生产成本上升,似乎已经是不可逆转的趋势,主要体现在以下几个方面:①环保成本不断加大,特别是在佛山地区留守的企业,情况更为明显;②随着陶瓷资源的日益减少,原材料的价格持续上升,特别是对于抛光砖生产企业,影响更为突出;③尽管国际油价短期回落,但能源成本总体上升是不可避免的,特别是国内的燃煤涨价的压力很大;④除此之外,陶瓷企业的人力资源成本、市场销售成本、管理成本等方面都有上升的压力。

因此,在生产成本不断上升的大环境下,中国建筑卫生陶瓷原来以拼产量为主的经营方式必然会向着以质量和档次为主的经营方式转变,深化产品文化内涵和品牌建设将是未来陶瓷产品发展的趋势。

2.1 挤压类产品成为行业趋势

挤压类陶瓷产品主要包括劈开砖、马路砖、大型薄板、琉璃瓦等,目前国内的生产企业很少,总产量也不大,预计未来几年内,挤压类陶瓷产品将成为国内陶瓷行业的新趋势,特别是大型陶质薄板,2009年将是这类产品兴起的前奏。

(1) 挤压类产品发展的理由:①挤压类产品的原料以红页岩、紫页岩为主,一般依靠原矿发色,用量在60%以上,资源丰富、价格便宜,对生态破坏少,符合清洁生产理念;②多数品种采用湿式混合方式,坯料细度粗,不需经过球磨和喷雾干燥工艺,烧成温度低,能耗成本和环保成本低,属于节能提倡产品;③在2008年意大利陶瓷产品展览中,该类产品比例大幅增长,容易与国际产品的潮流接轨,国际市场潜力大;④市场新,企业竞争少,利润空间大。

(2) 企业对挤压类产品的态度将会是“一边看、一边探”。所谓“一边看、一边探”是指看准机会,试探市场。由于目前佛山陶瓷企业的生产线多数按干压类陶瓷砖生产配置,不能适应挤压类陶瓷产品的生产,如果要对生产线进行改造,几乎等于重新投入新生产线的建设,需要较大的资金投入,而且普遍认为2009年并不是扩产投资的最佳季节。另外,由于大多数的佛山陶瓷企业对挤压类产品的市场网络较为陌生,特别是目前国内市场流行热度比较低,加上对该类产品的生产技术较为陌生,技术人才及操作技术工人比较欠缺。因此,尽管挤压类产品有着良好的发展前景,但多数企业不敢冒然改产,估计只有少数具备投资实力的企业会尝试生产。

2.2 超薄板产品成为行业亮点

干压式陶瓷超薄板早于2000年就在意大利问世,应用前景非常广阔。经过国内陶瓷行业的多年摸索,终于在技术和装备上获得了突破,因此,干压式超薄板将成为2009年行业的亮点。

(1) 超薄板产品获得发展并成为亮点的理由如下:①单位面积产品质量轻、资源利用率高,可以大大降低原料成本,符合清洁生产理念;②技术、装备、市场已经成熟,第一条生产线在蒙娜丽莎陶瓷获得成功,产品有望在佛山地铁等市政工程中应用,成为行业中的范例;③可以对原有生产线进行改造以实现装备能力,原有生产线多数设备得到合理的利用;④企业原有销售网络可以得到充分发挥和利用,市场开拓难度不大;⑤市场新,企业竞争少,利润空间大。

(2)企业对超薄板产品的态度是“让大企业先走一步”。在环保和生产成本的压力下,超薄板不失为产品及技术更新的新途径,然而生产线改造投资费用仍然比较大、技术门槛高,而且目前该产品的市场应用环境还比较窄,市场应用的完善仍需要作一定的投入,对于多数中小型企业来讲,风险太大,敢于“饮头啖汤”的大企业自然先走一步了。

2.3 抛光类产品的比例有所下降

从国内第一片抛光砖诞生到现在,抛光砖已经有近20年的生产历史,是中国建筑陶瓷的强项产品,也是佛山陶瓷最大的主导产品,然而在环保和成本压力不断上升的背景下,预计从2009年开始,抛光砖生产比例将会逐渐下降。

(1) 抛光砖产品比例下降的理由如下:①抛光砖生产使用的几乎都是高品位原料,目前资源日益匮乏,特别是黑泥和高白度瓷砂(长石),不但原料价格昂贵,而且对生态破坏严重,不符合清洁生产理念;②坯料球磨时间长、电耗大、煅烧温度高、燃耗高,而且工艺技术复杂,转产管理困难,冷加工产生的废弃物多,不符合节能减排的要求;③由于没有釉面装饰,产品种类系列少,开发空间窄,产品更新换代的代价高;④国内市场竞争激烈,利润空间下滑明显。

(2) 企业对抛光砖的态度是“难舍难弃,慢慢弃”。所谓“难舍难弃,慢慢弃”是市场需求与环境要求还没有完全吻合,需要有一段的时期和过程进行消化。由于目前抛光砖市场销售网络完善,消费者认知度高,国内需求比例仍然很大。对于多数企业来讲,抛光砖生产工艺技术成熟,多数企业的生产线均以抛光砖设备进行配置,行业大规模转产需要时间。另外,尽管抛光砖并不符合节能减排与清洁生产理念,但目前政府尚未有明确的政策出台,或对抛光砖进行限制,或鼓励引导其他产品。

2.4 仿古砖的市场比例上升

自从2000年国内开始出现仿古砖到现在,仿古砖的比例每年都在大幅度地递增,预计2009年仿古砖比例将会进一步上升,取代原有的部分抛光砖市场。

(1) 仿古砖市场比例上升的理由如下:①仿古砖不仅是目前国际市场的流行产品,而且在国内已经得到消费者的广泛认知,国内外市场更加成熟;②仿古砖产品研发、设计空间大,题材广泛,容易个性化,符合国际产品发展的潮流;③生产材料来源途径多,可以充分利用工业废渣和低品位原料,原料生产成本低,符合清洁生产理念;④对于炻质仿古砖,球磨时间比较短,烧成温度比较低,产品转产管理容易,冷加工切削量少,符合节能减排理念。

(2) 行业对仿古砖产品的态度是“个性化发展、炻质砖再受宠”。目前仿古砖有仿木材、仿石材、仿皮革、仿绢丝、仿金属、仿贝壳等,创作题材广泛,工艺手法多,因此容易实现产品个性化。随着佛山陶瓷品牌建设,仿古砖的个性化将得到更充分的张扬。另外,由于炻质仿古砖不但更加符合清洁生产的理念,更加环保,同时也有利于企业降低生产成本,可以实现企业经济效益与社会环境效益的双赢,炻质釉面仿古砖将会再次受宠。

2.5 马赛克类产品成为主角

在上世纪八十年代中期,马赛克与内墙砖、彩釉砖曾经被行业人士称为“三砖”,是佛山陶瓷的主导产品之一,之后被国内企业逐渐淘汰,到了2003年,马赛克又在佛山重新兴起,但一直处于配角地位。

(1) 马赛克类产品成为主角地位的理由:①马赛克类产品不但资源消耗少,还可以充分消纳陶瓷行业的边角废砖,符合节能减排、清洁生产的理念;②产品价格高、利润空间大,出口市场需求量大,符合国际产品潮流;③生产设备投入少,土地资源、能耗资源的产值量高、污染物排放量低、投资风险低,符合政府产业政策。

(2) 行业对马赛克产品的态度是“仍以小企业模式发展为主导”。由于目前马赛克的产品种类多,每批产量少,转产频繁,大生产线调配比较困难;实现全自动化、全机械化作业的技术和装备仍不成熟,手工操作比例大,生产管理比较麻烦,难以形成大规模生产。另外国内市场占有率仍然比较低,消费者对马赛克的接受程度低,需要市场开拓,今后仍将以国外市场为主,以小企业的模式发展更适合佛山陶瓷的实际情况。

2.6 利用废渣的产品形成商业化生产

建筑陶瓷的生产过程中,产生的工业废渣十分惊人。不但造成资源的浪费,而且造成了对环境的严重污染,在环保政策和生产成本的双重压力下,陶瓷工业废渣将会在行业得到充分循环利用,并形成商业化生产。

陶瓷薄板范文第3篇

关键词:传统陶瓷;升级换代;发展

1我国传统陶瓷的发展概况

我国是建筑卫生陶瓷的生产大国,产量连续十几年位居世界第一。2008年我国陶瓷墙地砖的产量约57亿m2,占世界总产量的60%左右,其中广东省的产量约19亿m2;卫生陶瓷产量约1.5亿件,占世界产量的33%左右,其中广东生产约5700万件;日用陶瓷和美术陶瓷约150亿件,占世界产量的70%左右。日用陶瓷和美术陶瓷产量连续30多年位列世界第一。

目前,我国陶瓷行业的发展主要面临以下问题:

(1) 资源和能源消耗比较大(见表1);

(2) 优质原材料日益枯竭,供应半径大;

(3) 对环境的影响限制了行业的发展;

(4) 产品同质化严重,附加值不高;

(5) 创新性的科技成果少,实现了产业化的更少;

(6) 日用陶瓷设备相对落后;

(7) 基础理论研究过少。

中国政府在哥本哈根气候峰会前宣布,到2020年,中国单位GDP二氧化碳的排放要比2005年下降40%~45%。传统陶瓷属于高能耗、低附加值产业,其发展将面临严峻挑战,在低碳经济的条件下,传统陶瓷急需依靠技术创新进行升级换代、节能降耗、增加附加值,才能实现陶瓷产业的可持续发展,为低碳经济和环保作出贡献。

2传统陶瓷节能减排与升级换代的发展方向

2.1开发低品质原材料

地球表面铁元素的含量约为4.75%,含铁原料储量丰富,特别是广东地区,红泥(砂)等含铁高的原料储量较高。但铁属于着色性元素,它的存在影响产品外观,特别是对于追求白度的抛光砖产品,含铁原料的应用更是受到严格的限制。目前传统陶瓷使用的原料主要是含铁少以及部分含钾、钠、钙等熔剂成分较高的原料。然而,由于白度高、工艺性能优良的优质原料越来越紧缺,对中、低品质陶瓷原料的充分利用与优化处理显得越来越重要,成为解决这一矛盾的唯一出路。

对于含铁量高的原料,一方面,可以通过各种物理化学方法,对原料进行除铁增白处理,但处理成本较高。如果能够通过配方改进,就地取材,充分利用这些“低品质”原料,对于节约生产成本、实现陶瓷工业的可持续发展具有非常重要的意义。

实际上,铁元素对于陶瓷生产并非是“有百害而无一益”,如果能够充分利用铁元素的特点,则可以变废为宝。如铁在氧化气氛下形成红色的三价铁离子,可用于生产红坯陶瓷砖;铁还有较强的助熔能力,在釉面砖坯体中适量引入,能降低产品的烧成温度。此外,研究表明,坯体中含有1%~3%的三氧化二铁时,有利于产品抗弯强度的提高,并且产品的吸水率并无明显增大。

2.2 陶瓷产品的轻量化

曾几何时,为了迎合与石材的竞争,陶瓷砖的厚度发挥到了极致,甚至“以厚为荣”,不仅造成了资源和能源的浪费,还增大了环境的负担。“产品轻量化”是低碳经济对传统陶瓷产业提出的要求,也是减轻地球负担、节能减排的迫切需要。陶瓷薄板的尺寸一般为1000mm×2000mm×(3~6)mm,这种大规格的超薄板材不仅解决了在建筑装饰中减轻载荷的一大难题,同时节约了大量的原料、燃料和产品的运输成本:

(1) 节约原料:其比传统陶瓷砖每平方米节约原料50%;

(2) 节约水资源:其比传统陶瓷砖每平方米节约清洁水63%;

(3) 节约电力:其比传统陶瓷砖每平方米节约电能约26%;

(4) 减少废弃物排放:其比传统陶瓷砖每平方米减排10kg废水,减少废渣4kg;

(5) 节约运输成本:每辆车的运输量增加,车辆使用率提高了75%。

陶瓷薄板在我国已研发成功且有小批量生产,相关的国家标准也已出台,但离市场普及还有一定的距离,需要进一步规范市场,并形成一定的舆论导向,使消费者走出“减薄就是偷工减料”的误区。此外,我们还需要研究超薄的陶瓷板材,比如厚度小于1mm的“陶瓷纸”,以满足建筑物的内外墙装饰的需要,进一步拓展传统陶瓷的用途。

2.3陶瓷产品的多功能化

用高新技术改造传统陶瓷产业,增加陶瓷产品的科技含量和附加值,拓展其应用范围,对于陶瓷行业的发展将有很大的促进作用,并有可能成为新的经济增长点,为经济和社会发展作出重要贡献。

陶瓷具有防火、耐磨、耐腐蚀、耐老化、不起尘、强度高和美观等优点,如果能够通过适当处理,使其增加诸如抗菌、自洁、净化空气、全吸收、全反射或仅对红外光波反射、保温、吸音、隔音、防静电等功能中的一种或数种,则应用范围将会得到极大的拓展。

2.3.1 抗菌自洁陶瓷

抗菌、自洁陶瓷是上世纪90年代初兴起的一种新的陶瓷品类,是材料科学和微生物学相结合的产物。它具有抗菌、除臭、保健、自洁等功能,从而可广泛应用于卫生医疗、家庭居室、旅游宾馆、民用或工业建筑等。早在90年代初,工业发达国家在医院、餐厅、高级住宅率先使用了抗菌陶瓷制品,近年来,国外陶瓷品牌如TOTO、INAX等已有很多制品增加了抗菌功能。

加入二氧化钛的陶瓷在光催化下有自洁、促使有机物降解、杀菌、净化空气等效果,但一般认为纳米尺寸的锐钛矿型的二氧化钛在这方面的功能才比较显著,如果能够成功制备锐钛矿型和金红石型混晶的纳米级二氧化钛则效果最好。但是,锐钛矿型的二氧化钛是低温稳定的,而陶瓷墙地砖一般都在1000℃以上烧成,瓷质的陶瓷墙地砖更是要求在1200℃左右烧成,在这样的温度下,二氧化钛已经转变成了金红石型,并且晶粒也很容易长大。现在通用的做法是将纳米级的锐钛矿型的二氧化钛复合到聚合物中,然后在低温下涂覆到陶瓷表面来实现这些功能,但其耐久性不好,与陶瓷本身的使用寿命不匹配。因此,研究如何使锐钛矿型的二氧化钛在高温稳定并限制晶粒的过分长大是今后研究的关键。

2.3.2 防静电陶瓷墙地砖

传统的防静电材料主要有防静电橡胶板材及聚氯乙烯(PVC)防静电塑料板材,以及目前大量使用的防静电三聚氰胺面层的地板等,由于这些材料均为有机材料,存在耐老化性能差、不耐磨、抗污能力差及防火性能欠佳等缺陷。防静电水磨石虽然较好地解决了防火问题,但其发尘量指标仍然偏高,限制了其在洁净厂房和机房工程中的应用。

防静电陶瓷墙地砖不仅能防静电,并且具有美观耐用、防火、耐腐、耐老化、抗压等其它防静电材料难以兼有的优点,具有广阔的应用前景,被应用于航天航空、石油化工、纺织、医疗等领域,已进入国家921重点工程(神舟七号载人航天飞船控制装配中心)、中国航天科技总公司空间技术研究院等对防静电干扰要求高的部门。但由于目前该产品颜色过于单调,安装系统复杂,需要进一步优化,对于走入平常百姓家还需要一定的时间。

2.3.3保温隔热陶瓷砖

随着经济的发展,建筑的能耗问题备受关注,我国的建筑耗能是发达国家的三倍,各种建筑的总面积已经达到400亿m2以上,并且每年又竣工新建房屋面积16~20亿m2,建筑能耗从1978年占能源总消耗量的10%上升到现今的27.5%左右。新型高效保温墙体材料的研发,受到世界各国的普遍重视。

目前,国家重点推广的建筑外墙保温材料一般为EPS(发泡聚苯乙烯)和XPS(挤塑聚苯乙烯),其中EPS几乎占节能建筑的90%以上,但大量的工程实践证明,该材料存在重大火灾隐患和工程保温质量缺陷,其整体性、耐久性、防火、防雨水渗透性以及物理化学稳定性等都存在不足。

保温隔热陶瓷有丰富的气孔,具有良好的隔热保温性能(其显微结构见图1),且施工简便,产品强度高、化学稳定性好、耐水抗冻、防火阻燃,是理想的建筑节能材料,隔热保温陶瓷外墙砖与EPS性能比较如表2所示。

2.3.4 导电陶瓷、红外陶瓷

导电陶瓷具有导电性好、化学性能稳定、抗腐蚀、耐高温等特点,在某些方面是金属导电材料无法比拟的,因此导电陶瓷的研究日益得到重视,应用也越来越广泛。如能将电能转化为热能的电热地板、电热墙等,可在需要加热、除霜的地方使用。

具有远红外辐射性能的陶瓷材料称为远红外陶瓷。生物体对红外辐射的吸收比对其它光波明显,一定量的特征红外辐射会对生物体的正常活动起促进作用,甚至可以起到治疗或辅助治疗的作用,能增强新陈代谢、提高肌体的免疫功能,同时具有消炎、抑菌能力。

2.3.5智能陶瓷

(1) 自动调温陶瓷

自动调温陶瓷通过相变来吸收和放出热量,达到调温的目的,可用于咖啡壶保温、室温调节等。

(2) 自动调湿陶瓷

通过物理或者化学反应来吸收空气中的水分,或者将水分释放到空气中,从而自动调整空气的湿度。

除以上所述的几种功能陶瓷外,传统陶瓷还可向更多的功能化方向发展,如光伏发电陶瓷、光催化陶瓷、超亲水陶瓷、双疏陶瓷、长余辉陶瓷、隔音消音陶瓷、陶瓷微滤膜、预警陶瓷(应用于温度、湿度、力学、化学物等方面的监控)等。

陶瓷薄板范文第4篇

【关键词】陶瓷超滤膜;清洗方法;选择;建议

1 前言

冷轧生产过程中为了消除冷轧时产生的变形热,增加轧制,需要使用轧制油配制成乳化液以作为、冷却剂使用。轧制油主要由2~10种矿物油或植物油、乳化剂和水组成,成分复杂。其对应的乳化液的特点是有机物浓度高、含油高、污染强度大。目前国内常用的处理乳化液废水的方法是化学破乳和无机陶瓷超滤膜技术。但是破乳法的效果不稳定,出水含油量高且二次污染严重。而陶瓷膜以其较高的过滤效率、不需添加任何药剂、对环境不产生二次污染、能保证出水水质要求、清洗操作方便等诸多优点引起了广泛注意。莱钢冷轧薄板于2005年建设投入了一整套以陶瓷超滤膜为核心的冷轧含油废水处理系统和工艺。

2 清洗方式的探讨

当前的运行方式在运行初期总体良好,但在今年年初出现了较为严重的运行障碍,主要表现为清洗后通量不能达到设计通量,清洗过程中出现清液滤出量波动等情况。为此,对陶瓷膜清洗方式及条件进行重新选择。

2.1清洗条件选择

2.1.1清洗温度

为验证不同温度下的清洗效果,在冷轧一期工程水处理1#陶瓷膜组件进行温度试验,试验未改变除温度以外的其他条件。同时考虑道陶瓷膜设备及相关管线的耐温能力,设定三个温度区间进行试验,结果图1所示:

图1 清洗温度与洗后通量关系图

从图中可以看到相同条件下,清洗液设定温度55℃更有利于通量恢复。

2.1.2压力、流速

超滤运行过程中,压力和流速对膜通量的影响是相互关联的。浓差极化不明显时,流速一定的条件下,通量随着压力的增大而增大;当浓差极化产生后,压力增大到一定程度会导致凝胶层的形成,此时通量主要随凝胶层阻力的变化而变化。故而清洗过程继续采用常规0.4mpa的清洗压力。

2.1.3清洗用水

通过对生活水和除盐水的水质分析,清洗过程所使用生活水水质较差,可能会带来新的污染,因而清洗过程用水重新选择为除盐水。

2.2 清洗剂的选择、组合

膜污染物的主要成分为油类、脂类、结垢层等。根据污染物的成分可以选用表面活性剂、酸洗和碱洗三种方式。配制酸洗液的pH值约为3(浓度为0.001 mol/L),碱洗液的pH值约为11(浓度为0.001mol/L)。根据表面活性剂的不同清洗特性及污染物的类型选用阴离子表面活性剂。表面活性剂的浓度太低,清洗效果不佳;浓度太高,既增加运行成本也影响超滤效果。实验证明要保证清洗效果,阴离子表面活性剂的浓度范围为2%~2.5%。清洗液温度为48~50 ℃,超滤膜的进出口压力分别调节为4.0×105 Pa、

2.2.1 可提供的清洗选择方式及组合

油脂类污染物质

乳化液中无机杂质主要是来自轧线乳化液铁粉,而铁粉与乳化液中的油脂类包揉成团,形成以铁粉为核心、外包油脂的存在方式,因而为保证酸洗的效果,必须首先进行碱洗去除外在油脂,因而在酸洗与碱洗中应选择先碱洗后酸洗的方式。基于此,可供选择的清洗方式有四种,分别为:DCBA、CDBA、BACD、BADC。

2.2.2最优清洗方式选择

采用表面活性剂、氧化剂、碱洗、酸洗清洗次序,超滤膜清洗效果最佳。因为每种清洗方式去除的污物成分不同,在膜面也分布着不同的污染物类型。因此,清洗无机陶瓷超滤膜时必须先采用表面活性剂去除表面油脂类污染物;再使用氧化剂对基层细菌滋生严重的部分进行杀菌处理,降低其污染物附着力;用碱洗去除细菌滋生部分易产生的多糖、蛋白质等污染物;最后使用酸洗去除膜表面的残存的机械杂质和无机污染物,从而达到理想的清洗效果。

3 结论及建议

(1)陶瓷超滤膜清洗过程中,以表面活性剂清洗、氧化剂清洗剂、碱溶液清洗、酸溶液清洗的方式可以较好的恢复其通透量。

(2)通过对酸洗废液分析,其Fe2+含量达平均达到22.7g/L,超滤母液需要在预处理过程中增加除铁装置,减轻膜内污染。

(3)陶瓷膜运行2-3个周期后,要进行一次彻底的杀菌处理,防止细菌滋生加剧膜内污染。

(4)增加物理洗涤技术。在微滤膜的运行过程中,引入气体注射技术,在陶瓷超滤膜运行及清洗过程中,每运行30分钟通过隔膜泵注射氮气30秒,使均一的油水乳化液液相转变为不均一的气液两相流,提高介质湍流程度,可有效提高膜运行时间和清洗效果。

陶瓷薄板范文第5篇

不过,正是这种跳出行业做瓷砖的大胆做法,使得金意陶――这个国内第一家生产喷墨薄板砖、第一家在意大利、西班牙生产陶瓷产品的“异类”,打破传统行规,让卖瓷砖也不那么呆板。

而从2004年成立时年销售额只有2000多万元,到2013年月销量过亿的冲刺性成长,10年间销售增长十几倍,给这个行业“后来者”增添了些许“传奇”色彩。

“金意陶当初起家的时候,我们就开始思考企业的定位,就是要另辟差异化的路线。”创始人何乾,广东金意陶陶瓷有限公司董事长对《中外管理》回忆说。实际上,正是“有思想的瓷砖”这一独特的品牌定位,使金意陶从多如牛毛的行业对手中脱颖而出。

而成就这家陶瓷后起之秀的,是其用仿古瓷砖敲开市场大门后,用10年时间一步步沉淀的结果。正如何乾自己所说:“品牌不可能一夜间长大,但你要在长期经营过程中,不断给品牌做加法。”

给品牌加点“思想”

2004年前后,在瓷砖大本营的广东佛山,活跃着两大“流派”:一个是以成本为竞争优势的企业,另一个是以品牌为竞争优势的企业。作为“出道”较晚的金意陶,不可能在成本优势上去跟众多“前辈”大比拼;但如果从品牌角度上切入,更是毫无优势可言。

但是,何乾依然坚定地选择了后者:走以品牌为竞争优势的路线。金意陶陶瓷由此成立,主打复杂程度较高的仿古砖。

品牌力不足,几乎是中国陶瓷企业的最大“痛点”。至于这个品牌到底怎么去打造,号称“营销天才”的何乾一时也没有好主意。难题不止如此。在品牌云集的陶瓷行业里,如何去立足,如何去做深层次的突破,是金意陶一成立便直面的现实。

“不能用传统的方式做瓷砖。”何乾的想法和做法一样出奇。

对于金意陶,第一个惊艳的大手笔,或许就是2005年其在业内首创的“思想馆”(为概念性体验馆)。当年,正是这样一座超3000平方米的体验馆初次亮相于佛山,曾一度被视为陶瓷行业的一大创新。有意思的是,其中有1000多平方米的空间,布局华美,但却基本没有任何产品展示,而其他则全是空间艺术展示,比如一些具有中国文化和佛山当地文化的东西。

金意陶究竟想做什么?

“我们并不是为了卖产品而卖产品,在产品里面应该附着一些内容,让这个产品的价值更高。”何乾解释。在这样的思想馆里,顾客体验到的不是生硬的陶瓷,而是活生生的文化和艺术气息。

而与众不同的“思想馆”,一改以往陶瓷企业的展卖模式,转而着力打造具有文化艺术味儿的瓷砖体验空间,从此为金意陶开启了品牌经营之路。至今,金意陶已在全国终端市场开设了100多座思想馆,加入了丰富的产品展示,堪称瓷砖文化的殿堂。

从卖瓷砖到卖空间

与“思想馆”一同在2005年诞生的,是金意陶率先在行业内提出的“瓷砖空间整体解决方案”。

理由其实很简单。“很多消费者把瓷砖单纯当作瓷砖来买,但他们对瓷砖其实是不太懂的,家庭装修时并不清楚瓷砖该怎么搭配使用。于是,我们就提出了这个整体解决方案。”何乾如此描述。所以,原来在终端店卖陶瓷都是一片一片卖,现在是一个空间一个空间卖,可以给消费者提供对陶瓷和装修效果更好的认知。

这个整体解决方案推出后,消费者的需求也随之发生变化,他们不再为装修而装修,而是会站在生活的角度来思考:怎么才能提升自己的生活品质。而从卖瓷砖到卖空间的转变,对于金意陶,也正源于这种市场需求的转化,使得公司在产品的开发上,首先要想到消费者的需求是什么样的,要考虑为提升消费者的居住环境应该怎么做,由此入手,才能真正服务于消费者。

这已经跳出了为卖瓷砖而卖瓷砖的简单生意模式。用何乾的话说:“我不止是卖产品,我还可以卖设计、卖服务。”为此在几年前,金意陶就在终端专卖店第一次引入了“驻店设计师”,消费者到店以后,设计师会帮他设计一个空间,告诉他怎么搭配、更人性化、更有生活品味。

而此前,几乎所有品牌的终端店里都是清一色的导购员,每天主要任务就是卖瓷砖。但显然,驻店设计师所提供的服务,完全是一种卖瓷砖的升级,将单纯的卖产品转变为高一阶的“卖需求”。

这样一来,何乾倡导的“卖的不是瓷砖,是空间”的品牌内涵,就会进驻消费者的心智。

新产业协同战略

一直以来,使金意陶在种类繁杂的陶瓷市场赖以生存的“武器”是仿古砖。但同时,何乾也不否认企业体量变大后必然追求多元化的事实。

也正是为企业的多元化发展,以及渠道的进一步拓展,何乾加入了同业伙伴共同搭建的行业性产业链聚合平台:中陶投资发展有限公司。

目前,陶瓷行业中规模比较大的企业,都在遵循多品类战略下的协同发展。主要原因在于,中国陶瓷市场的发展,倒逼着陶瓷企业去做品类延伸,否则,市场份额会越来越小。正因如此,大众化的精品路线,已被金意陶视为新的协同作战方式。

陶瓷薄板范文第6篇

(1)装载机下料的特点

首先,下料材料。装载机结构件下料的材料主要是碳素结构钢、低合金结构钢等,材质本身具有良好的力学性能,产生冷、热裂纹的倾向小,切割前工件不需预热,切割后也不需特殊措施。其次,结构特点。装载机下料工件包括薄板件(如驾驶室、机罩、盖板等),板厚为1~4mm;中板件(如车架、行走架、动臂、斗杆、铲斗等),板厚为6~20mm;厚板件(如装载机前、后轮)板厚20mm以上。所需的下料件中,薄板件、中板件零件占的比重较大。为确保下料零件表面质量最优,同时考虑成本效率等因素,公司规定对不同板厚要求采用不同的切割方法。

(2)装载机切割下料应用情况

工程机械生产中,切割下料通常有火焰切割、等离子切割、激光切割三种常见的切割技术。首先,火焰切割,主要用于切割低碳钢。由于火焰切割的热输入影响大,切割速度低,所以主要用于切割板厚>20mm、不要求尺寸精确的板材,因此主要用来开坡口及薄板的整形工作。其次,等离子切割。由于其工艺特点,主要应用于切割30mm以下厚度的碳钢和低合金钢;还可切割氧乙炔无法切割的材料,如铝合金、不锈钢以及非金属材料等。最后,激光切割。激光切割的零件质量高,切割面光滑无毛刺,表面粗糙度一般能控制在12.5mm以下,具有切缝窄、几何形状好,受热影响很小,无热变形、工作噪声较低、污染小等特点。激光能够切割的材料范围很广,包括各种金属和非金属板材,不受材料硬度的影响(如陶瓷)。但其缺点,主要用于切割板厚10mm以下的钣金件,因此,广泛应用于各种工程机械钣金件和零件精密切割领域。

2.激光高效切割技术的特点及优势

(1)激光高效切割技术的特点

激光切割具有无接触加工、柔性化程度高、高效、质量好,具有广泛的适应性和灵活性,可切割材料范围广等特点。①激光切割切缝宽度小,材料的利用率高。并能精确切割形状复杂、有尖角的零件,尺寸精度可达±0.05mm。②激光切割作用时间短,工件变形少,周边热影响区很小,为0.08~0.1mm。③激光切割时只需定位,因而工件无机械应力及表面损伤。④切割速度快,为机械方法的20倍,特别适用于中、薄板的高精度、高速度切割。⑤噪声和振动小,对环境基本无污染。

(2)激光高效切割应用的优势

柳工集团是最早将激光切割加工系统引进到工程机械的厂家之一,其主要应用于大型覆盖件的切割下料,挡风板的激光切割等。激光切割除了可以快速方便地切割各种不同形状的坯料外,还用来切割加工因规格不同,需要更改的零件安装孔位置,如标志灯、车架、车身两侧装饰线等。三维激光切割技术,由于其本身具有加工灵活和保证质量的特性,故被公司用来新车试制,用于切割轮廓和修正。公司采用Rofin-Sinar的500W激光器通过光纤连接到装在机械手上的焊头,用以切割装载机门各种安装孔,1min就完成一扇门开孔的加工。另外在车身装配后的加工、开行李架固定孔,顶盖滑轨孔、天线安装孔、修改车轮挡泥板形状等也经常应用。它既缩短了试制周期又省了节模具,充分体现出采用激光切割加工的优点。与其他切割方法相比,激光切割有以下三大优势:第一,工件可以进行任意形式的紧密排料或套裁,使原材料得到充分利用,并且加工后的零件没有任何形变。第二,效率高,以1mm厚的铝合金板为例,切割速度可达40m/min。高效率使得单件加工成本成几何级数地降低,甚至低于传统加工方法。第三,无需刀具和模具。在计算机控制下,可直接实现二维、三维以上任意形状的板类和壳体类零件的柔性加工,特别适用于新产品研制开发阶段的多品种、小批量的钣金类零件的加工,可省去费用很高的模具设计、制造费,极大地缩短了生产周期。

3.激光高效切割在工程机械制造应用的发展

我国激光工业起步较晚,虽然在近几年来已经涌现出像华工激光、楚天激光以及大族激光等比较知名的激光加工设备企业,但由于激光核心技术与国外相比还存在一定的差距,特别是激光电源方面,主要以国外为主,致使激光加工设备的成本比较高,在企业的应用还不是很广泛。但是,随着国内激光加工技术的快速发展,激光加工电源必将在加工成本、加工厚度等方面实现突破,推动激光切割技术不断地向前发展。发展趋势如下:第一,激光切割将向数字化、智能化方向发展。将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割,研制出高度智能化的多功能激光加工系统。第二,激光切割向多功能的激光加工中心发展,将激光切割、激光焊接以及热处理等各道工序后的质量反馈集成在一起,充分发挥激光加工的整体优势。第三,激光切割将向更高效率、精度,以及多功能和高适应性方向发展,激光切割机器人的应用范围将会越来越大。第四,激光切割正向着柔性化方向发展。

4.结语

陶瓷薄板范文第7篇

关键词: 超薄石材; 运用

Abstract: introduced the marble curtain wall material feeling, solemn appearance, physical properties of stability and distinctive adornment result, elegant beautiful material is widely used in all kinds of exterior decoration engineering. Ultra-thin stone wall paste technology is a new method of exterior decoration, it USES high strength adhesive dry only 6 mm thick stick ultra-thin stone, achieve even more than the dry hanging stone curtain wall adornment effect. The techniques to increase low load and save stone material, construction is convenient, the adornment effect is good, durable, price is low.

Keywords: ultra-thin stone; use

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1 工程案例

此项目工程总建筑面积3万m2,共五层,建筑高度为23.72m,主体为框架结构。本工程主要应用的超薄石材是火烧面“芝麻白 365”以及少量火烧面“鲁灰”花岗岩。

2 超薄石材的生产工艺与施工工艺

“芝麻白 365”颜色纯正,色差小,是纯自然面,无辐射材料,对人体绝无危害。石材平整度要求高,一般的石材加工厂家只能加工厚度约 20mm 的石材,而超薄石材是切割设备将 25mm 厚的火烧板石材一分为二,去除刀口厚度约 10mm,每片超薄石材厚度 6 ~9mm,超薄石材幕墙的施工工艺如下所示:外墙面清理基层吊垂直、找方正外墙面排版、分格、弹线超薄石材表面喷涂防腐、防水剂墙面均匀满涂粘接剂超薄石材背面满涂粘接剂立刻粘贴在已涂粘接剂的墙面上用橡胶锤击打石材,保证粘结面积,减少空鼓检测石材表面平整度、立面垂直度凝固期清理石材间缝隙、塞泡沫棒涂硅酮耐候胶嵌缝墙面保洁。

3 超薄石材幕墙的保温性能

本工程运用页岩大孔砖填塞聚苯乙烯泡沫塑料保温体系,外加超强粘接剂干贴超薄石材,冷桥处现喷 30mm 厚聚氨酯保温层,计算外墙平均传热系数远小于此地区采暖居住建筑围护结构传热系数限值。

4 超薄石材幕墙的防水性能与抗冻性能

砖墙抹灰后满粘超强粘接剂,干贴超薄石材,石材外表面喷涂防水、防腐剂,形成封闭的石材幕墙,外观美观,密封性好,可以有效的防止潮气和雨水入侵墙体,进而防止外墙漏水,幕墙喷淋实验结果表明外墙没有漏水点。外观效果完全达到甚至超过了干挂大理石幕墙。

另外石材幕墙的抗冻融性好,经过 25 次冻融循环后检测压剪胶结强度为 1. 23MPa,远大于国家标准0. 70MPa( JC / T547 - 94) ,可以在东北、华北、西北等多处地区应用,不用担心年久石材脱落。

5 超薄石材幕墙与干挂大理石幕墙预算价格对比

本工程外墙超薄石材面积共有 7600m2,经过多方市场调查,干挂大理石价格与干贴超薄石材幕墙价格对比见表 1。

表1超薄石材墙价格

本工程超薄石材外墙比干挂大理石节省资金135. 7 万元,节约资金 30% 。

6 超薄石材幕墙的技术指标

( 1) 表面平整度。超薄石材外墙表面平整度误差要求不超过 6mm,用 2m 的标准靠尺检测。

( 2) 立面垂直度。超薄石材外墙立面垂直度要求误差不超过 5mm,用靠尺、塞尺等联合检查。

( 3) 石材空鼓率。单块石材空鼓率不能超过20% ,为全检项目。

( 4) 接缝平直度。拉通线米尺测量,误差不超过 2mm。

( 5) 阴、阳角方正。用方尺和塞尺检查,误差不超过 2mm。

( 6) 超强粘接剂技术指标及检测结果见表2陶瓷墙胶粘剂( JC/T547 -94( 96) ) 。

表2超强粘接剂技术指标及检测结果

( 1) 石材薄、重量轻,可降低建筑物的荷载。6mm 的超薄石材厚度仅为干挂、挂贴两种工艺所用石材的 19% ~25%,重量可以减轻 60% ~80%。配合干贴施工技术,上墙总重量低于 25kg/m2,与 20 ~ 25mm普通板材干挂或者灌浆施工技术相比较每 m2减少墙体荷载 60kg 左右; 若以墙面施工 10000m2为例,可以减少基础荷载 600t,有效减少主体钢筋和混凝土用量。

( 2) 外表美观、不泛碱、耐久性好。因使用高级石材专用粘接剂具有极好的保水性,克服了石材饰面泛碱、泛锈、钢构件生锈产生锈水污染、面板脱落等众多技术难题,装饰效果完全可与干挂法相媲美。

( 3) 粘接牢固,安全性高,抗冲击性高。①粘贴石材所用的粘接剂具有极强的粘结力,经国家建筑材料检测中心 2002 年测试,完全符合国家建材局行业标准( JC/T547 - 94) 。抗拉强度试验为 0. 75MPa,而国家现有的抗拉强度标准只有 0. 4MPa; ②经过粘贴后的石材与墙体结为一体,受强烈冲击仅产生裂纹,不脱落,保证外墙面没有坠物危险。

( 4) 占用空间小,具有超强的抗腐蚀性,适应区域广泛。天然花岗岩超薄板材通过高级专用石材粘接剂可以直接粘贴在混凝土、水泥板、空实心砖砌体表面( 墙面平整度达到规范要求) ,同时适用于旧楼内外装饰改造、翻新,其优点是不会大幅度增加原主体荷载。

( 5) 施工简易,工期短,成本低廉。省去了干挂施工中搭装龙骨、固定挂件等工序,从而缩短了工期,节约了成本。相比外墙石材干挂节约成本 30%。

( 6) 减轻运输压力,节省运输成本,减少施工污染。天然花岗岩超薄板运输费比普通石材运输费节约 50% ~75%。

( 7) 节约石材资源,减少施工污染,符合国家倡导建设节约型社会的发展方向。

( 8) 具有超强的抗挠特性。石材在超薄的情况下,其挠度将大大增加,不易产生断裂。

8 结语

陶瓷薄板范文第8篇

关键词:陶瓷窑炉;节能减排;窑炉结构;烧成技木

1 引言

中国陶瓷工业产量在世界上遥遥领先,2012年我国陶瓷砖总量达到90亿m2,卫生洁具2亿件,日用陶瓷300亿件,工艺美术陶瓷50亿件,均占全球的60%以上,总能耗达2~3亿t,占全国总能耗的3%~5%。

窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备,也是耗能最大的设备,干燥及烧成中的能耗占陶瓷生产总能耗的60%~80%,窑炉设备能耗的水平,主要取决于窑炉的结构与烧成技术,其中窑炉的结构是根本,烧成技术是保证;只有使两者合理的搭配才能既保证窑炉烧成质量的提高,又减少能源消耗。窑炉型式主要有梳式窑或倒焰窟、隧道窑及辊道窑。

陶瓷窑炉烧成中的节能关键技术:

(1) 窑炉结构的优化;

(2) 烧成技术的创新;

(3) 烧嘴的选用;

(4) 余热回收利用;

(5) 自动控制技术的采用;

(6) 更先进的保温材料和涂层技术的研究开发等。

2 窑炉结构优化

2.1窑炉内高

随着窑炉内高的增加,单位制品热耗和窑墙散热量也增加。如:当辊道窑内高由0.2 m升高至1.2 m时,热耗增加4.43%,窑墙散热升高33.2%,窑内高度增加会引起通道内温度分层,增大窑内热气流的上、下分层,特别是隧通窑,有的内高达1 m以上,其上、下温差,特别是预热带内的上、下温差高达300~500℃。某引进全纤维、烧卫生洁具辊道窑就是因窑内通道太高,温差太大无法烧成,不得不把窑内高度整体下降,才解决烧成质量问题,所以从烧成质量控制、节能降耗的角度讲,窑内高度越低越好。

2.2窑炉内宽

随着窑炉内宽度的增大,单位制品热耗和窑墙散热减少。如:当辊道窑窑内宽从1.2 m增大到2.4 m时,单位制品热耗减少2.9%,窑墙散热降低25%。如把辊道窑的内宽由2.5 m扩大到3.0 m,每天产量则可以从10000 m2增加到15000 m2,窑体散热面积由1206 m2增加到1422 m2,每生产1 m2砖,窑墙散热面积由0.1206 m2减少到0.0948 m2;如果窑墙外表面温度与环境的温度差不变,则窑体外壁的散热损失可减少27.2%。例如,中窑为佛山某企业改造内墙砖烧成窑炉,把原来两条长140 m、内宽2.4 m的辊道窑改为一条长为250 m、内宽为3.1 m的辊道窑,单窑年产量比原来两条窑总产量高,达135789 t,单位产品能耗由改造前的171.19 kgce/t降为133.36 kgce/t,一年单窑的节能量达5136.89 tce。潮州市新高陶瓷窑炉窑具研究所和四通集团陶瓷股份有限公司合作,建造一条可装载内宽为2.26 m、可装载高度为0.95 m、长为63.8 m烧卫生洁具隧道窑,取代两条内宽为0.95 m、内高0.95 m、长为68.5 m的两条隧道窑,烧成产品品种相同,使用燃料相同,装载方式相同,单窑产量比原来两条还多,单耗由0.468 kgce下降为0.219 kgce,下降将近50%,窑炉的热效率由19.01%提高到40.65%,提高了一倍多。所以在一定范围内,窑越宽越好;窑越宽,节能率越高,故只要能很好地解决断面温差的问题,宽体窑是发展的方向。

2.3窑炉长度

当窑内宽和内高一定的情况下,随着窑长的增加,单位制品的热耗和窑头烟气带走的热量均有所减少。如:当辊道窑的窑长由50 m增加到100 m时,单位制品热耗降低1%,窑头热烟气带走热量减少13.9%。辊道窑长度低于100 m,产量5000 m2左右,长度超过100 m产量可达10000 m2,长200~300 m,产量可达20000 m2,长300 m以上,产量可达25000~30000 m2,故早期的窑炉均为几十米长,现在的辊道窑最长达450 m,隧道窑长140 m以上。因此,应重点研究和优化窑炉结构,减少能耗,并逐步缩小窑内各断面的温差,加快烧成周期,以达到节能、实现低碳的目的。

2.4平顶和拱顶

早期辊道窑多数采用平顶吊砖方式,施工方便、气流流动顺畅。气流的流动靠布置一定的挡火墙及闸板以改变气流的流动及气流的搅拌,由于窑通道矮,一般为30~50 cm,故气体流动阻力大。特别在烧成带,通道不高,降低热辐射层厚度,因在高温段的传热方式以辐射传热为主,约占总传热中80%左右,故无法发挥辐射传热的优点。实践经验证明,宽窑的高温段采用拱顶结构,可增加辐射层厚度,大大地有利辐射传热,拱顶结构的传热有利于烧成带温差的减小,而在低温段采用平顶结构,有利于低温段温度的均匀,特别是把这两种窑顶结构相结合,更有利于窑内气流的搅拌和温度的均匀,减少窑内温差。

2.5加强窑体的密封和窑压的控制

窑体的密封可减小窑内热气体的外流和冷气体的渗入,既有利于减小窑内温差的形成,又有利于节能、稳定窑内压力分布,特别有利于气氛烧成。潮州兴业陶瓷有限公司成功地把辊道窑应用于日用陶瓷的还原气氛烧成,其关键便是窑的密封及不同窑段窑压的控制。

2.6窑车窑具的轻质化

(1) 隧道窑窑车热损失占总能耗的10%~15% ,较好的隧道窑低蓄热窑车只有传统窑车重量的1/3,蓄热量的2/7,节能量可达17%。

(2) 烧日用瓷隧道窑,窑具质量是产品的2倍以上,最多达5.4倍。

(3) 烧外墙砖垫板由10.5 mm厚改为7.3 mm(最薄为6.5 mm),每块重由4 kg减为2.3 kg,节能18.7%。

(4) 某厂把辊道窑辊棒及间距改为小辊间距省去垫板承烧,节能可达60%。故在烧卫生瓷、日用瓷、工艺美术瓷等可以把多条梭式窑改为隧道窑或辊道窑烧成,而且可以大大地节约能耗。

2.7窑型的选择很关键

潮州兴业陶瓷利用辊道窑进行日用瓷的快速高温还原烧成,节能显著,单耗0.294 tce/t瓷,窑炉热效率达68.8%。是隧道窑烧成热耗1.71 tce/t瓷的1/6。

3 烧成技木的创新

3.1采用低温快烧技术

在陶瓷生产中,烧成温度越低,能耗就越低。据热平衡计算,若烧成温度降低100 ℃,则单位产品热耗可降低10%以上,且烧成时间缩短10%,产量增加10%,热耗降低4%。因此,应用低温快烧技术,不但可以增加产量,节约能耗,而且还可以降低成本,实现低碳目标。如佛山某企业和华南理工大学合作,采用超低温配方烧成,将现有的建筑陶瓷产品的烧成温度降低约200 ℃,达到1000 ℃以下烧成,单位制品的能耗降低25%,每公斤瓷能耗为3~5 MJ,仅为普通烧成技术的75%左右,大大降低了生产成本。潮州把卫生洁具烧成温度由1280 ℃降低到1200 ℃,节能达15%,生产成本下降5%。

3.2一次烧成技术

采用一次烧成技术比一次半烧成(900 ℃左右低温素烧,再高温釉烧)和两次烧成更节能,综合效果更佳。同时,可以解决制品的后期龟裂,延长制品的使用寿命,制品的合格率也大大提高。如广东某建筑陶瓷企业自从实现一次烧成后,烧成的综合燃耗和电耗都下降30%以上,鹰牌陶瓷把二次烧成的微晶玻璃复合板改为一次烧成,节能率达43%,大大节约了设备和其它设施的投资,也提高了产品的质量。

3.3采用裸装明焰烧成技术

目前我国陶瓷窑炉烧成方式主要有:钵装明焰、裸装隔焰和裸装明焰。其烧成方式各有特点。日用瓷、工艺美术瓷、卫生洁具等在隧道窑、辊道窑内的烧成均采用裸装明烧,相对于匣装烧可以大大减少烧成的能耗。

3.4采用玻璃制备工艺制备玻璃陶瓷

潮州三元陶瓷等企业应用玻璃熔制工艺生产玻璃陶瓷,取消了矿物燃料,没有有害废气排出污染环境,采用电加热熔制,熔炉为六角形,分三层,每层三组钼电极,对角通电加热熔炼,采用连续加料并增加配合料层厚度,尽量降低料面层温度,既有利于各挥发性气体或物质冷凝并贮存在配合料中,不易挥发污染环境及保证加配合料成分的稳定,又可保护热量的外逸耗散,减少氟化物和热量的散发,节约原料和能源,降低了生产成本、提高产品质量。生产工艺与周期比普通日用陶瓷可缩减80%,可节省燃料70%以上。

3.5采用洁净液体和气体燃料

采用洁净的液体、气体燃料,不仅是裸装明焰快速烧成的保证,而且可以提高陶瓷的烧成质量,大大节约能源,更重要的是可以减少对环境的污染。采用洁净气体作为燃料,节能降耗明显。

3.6采用可替代的低价燃料

在单位产品燃料费用中,烧煤高达1.197元/k品;重油0.138元/k品;发生炉冷煤气0.0997元/k品,因而应在保证环保的前提下发展发生炉冷煤气。其不仅价格低廉,而且燃烧效率高,燃料消耗低,但由于水煤气中含氮量高,热值较低,燃烧时产生废气量较大,引起排烟热损失大。

值得注意的是,近几年发展迅速的二甲醚(DME),其是以煤为原料生产的一种新型洁净能源,特点主要体现在燃烧性能好、热效率高;燃烧过程中无残液、无黑烟;成本低、节能显著等优势,以及具备比液化石油气(LPG)更多的优点,取代液化石油气作为民用及工业用燃料已成可能。我们在日用陶瓷烧成中进行实验,结果可以节能12%左右。云南省已在某些瓷区推广使用DME。

3.7采用先进的燃烧设备

采用高速烧嘴提高气体流速,是强化气体与制品之间传热的有效措施,一般可比传统烧嘴节约燃料25%~30%。

目前,高速烧嘴朝着高效节能低污染发展,如高效节能环保型蓄热式烧嘴,其可以节约燃料20%~40%,减少废气的排放温度和减少废气的大量排放,达到节能高效低污染效果。

预混式二次燃烧器空气过剩系数控制在1.05~1.2,节能率达9.8%,已列入国家重点节能技术推广项目。

3.8微波辅助气体烧成技术

微波辅助气体烧成技术(MAGF)是一种较实用、合理的烧成方法。微波被用来加热制品,使制品从内到外快速升温,燃气产生辐射热源,使坯体表面升温,防止表面热损失而使温度偏低,减少制品中不均匀性温度分布的产生。采用微波辅助气体烧成技术,制品的热应力和非均质性比普通工艺要低得多,温度分布均匀,而且由于坯体内外温差小,可快速烧成,故能耗低。据资料报道,采用MAGF技术烧成可增产4倍,节能70%以上,能源成本下降40%,有害物质的挥发量大大减少,而且由于烧成中的热应力小,产品的机械性能亦有所改善。

3.9富氧燃烧技术

针对陶瓷烧成的燃烧技术,一般认为,助燃空气中的氧气含量大于21%所采取的燃烧技术,简称为富氧燃烧技术。燃料在富氧状态下能降低燃点温度,且使燃烧速度加快,燃烧完全,从而提高了火焰强度,获得较好的热传导。由于采用富氧燃烧技术,燃烧相对完全,火焰长度相对缩短,火焰上部温度降低,减轻了窑炉、蓄热室的热负荷,即减轻了对其的侵蚀,窑炉寿命相应延长。采用富氧空气后可以适当减少二次助燃风量,从而减少了废气排放量,也就减少了废气带走的热量,提高了热效率,达到节能的目的,进而达到减少二氧化碳的排放达到低碳目标。

我们利用梭式窑进行富氧燃烧实验,节能率达21%,和番禺忠信世纪玻纤有限公司合作在玻纤池窑上应用全氧燃烧,节能率达30%以上。

3.10高温空气燃烧技术

HTAC技术,即高温空气燃烧技术,是一种将回收烟气余热与高效燃烧、降低NOX排放等技术有机结合起来,实现余热极限回收和极限降低NOX排放量的燃烧技术,在陶瓷行业也得到较快的发展。在陶瓷窑炉上采用高温空气燃烧技术,可以扩展火焰燃烧区域,使炉膛内温度均匀,从而炉膛的平均温度增加,加强了炉内传热,导致在同样长度的炉子上其产品的产量可以提20%以上;由于燃烧过程在炉膛空间内才开始出现,降低了燃烧噪音,同时加热了助燃空气,使得烟气中NOX量大大减少。使用高温空气燃烧技术,能够平均节能达25%以上,燃料节约率可达50%~60%,具有显著的经济效益。

我们在梭式窑上,用蜂窝多孔陶瓷做成换热器,节能率达26%左右。

4 余热回收利用技术

采用先进的烟气余热回收技术,降低陶瓷窑炉排烟热损失是实现工业窑炉节能的主要途径。当前国内外烟气余热利用主要用于干燥、烘干制品和生产的其他环节。采用换热器回收烟气余热来预热助燃空气和燃料,具有降低排烟热损失、节约燃料和提高燃料燃烧效率、改善炉内热工过程的双重效果。一般认为:空气预热温度每提高100℃,即可节约燃料5%。

(1) 在换热器中用烟气余热加热助燃空气和煤气

烟气余热加热助燃空气和煤气在日用瓷、卫生瓷、工艺美术瓷都可应用,窑头废烟气热交换结构图如图1所示。

利用烟囱排放的废热气循环进入热交换器进行热交换处理,干净并被加热的空气作为预热带的热气幕或助燃风,部分作为干燥窑热风,废烟气中的废物和水份在热交换器中因为温度降低而沉积被消化,使烟囱的废热气温度降低排量减少。

(2) 设置预热段或辊道干燥窑,用烟气余热干燥湿坯:建筑陶瓷常用。

(3) 设置余热锅炉,用烟气余热生产蒸汽;电瓷、日用瓷、美术瓷。

(4) 加热空气作为烘干坯件的热源:日用瓷、美术瓷、卫生瓷。

1)日用陶瓷辊道窑中应用

日用陶瓷辊道窑冷却带采用平顶结构,窑体尾部在740℃的阶段之后,铺满无缝不锈钢管,在管内鼓入冷空气,通过不锈钢管壁的热交换,吸收窑尾热气,被加热后的热风分三条管路输送至坯体烘干线,用以烘干进窑前的陶瓷湿坯体。

2) 卫生陶瓷烧成中应用

卫生陶瓷烧成中,在冷却带结构处理方面,除了采取延长冷却段比例外,还在冷却带的窑体内层墙和内层顶部采用耐热金属波纹板,将窑炉内腔和窑车制品隔离,形成马福式窑墙(如图2所示),由于截面大、且车速快,从烧成段带入冷却段的热量大,若得不到很好冷却,会造成出窑产品温度过高易产生产品风裂,如果冷却得太快,即鼓冷风量太大,不符合烧成产品的冷却曲线要求,则会产生炸裂等缺陷。所以,一方面需延长冷却带长度,即延长了降温周期,另一方面,要尽量减少鼓入的冷风对烧成产品的影响,故在冷却段相当一部分长度采用耐热波纹板做成的内金属墙的马福壁板,把烧成的产品连窑车一起包封起耒,波纹板和窑内壁形成一空腔,冷却风在空腔内流动,通过波纹板间接冷却烧成后的制品,既提高了热交换效率,加快了降温速度,又有利于提高推车速度,减少冷却风对坯体的直接影响。

(5) 利用烟气余热发电和供暖:电瓷、卫生瓷

(6) 利用冷却带余热作为喷雾塔干燥热源可取代原有的热风炉 :建筑陶瓷

5 先进的燃烧器是关键

喷嘴使用时的温度控制容易出现偏差。由于高温火焰流因浮力而上升,形成窑内温度上高下低,使热电偶检测到的温度偏高,故造成热电偶所连接的仪表显示温度与窑内制品实际温度发生很大的偏差。采用新型高速喷嘴或脉冲烧成技术,可以使窑内温度变得均匀,减小了窑内上下温差,不但能缩短烧成周期,降低能耗,而且可以提高制品的烧成效果。特别对于宽断面的窑炉,采用脉冲比例烧嘴或高速烧嘴;对于烧成用水煤气的宽断面辊道窑,采用我们研制的二次预混式烧嘴,不但可以减小窑断面温差,而且可以节约能源10%左右。

6 选用高效的保温材料和涂层技术

窑体热损失主要分为蓄热损失与散热损失。对于间歇式窑炉来说两者均存在,但连续式窑炉仅存在散热损失。减少热损失的主要措施是加强窑体的有效保温。并且在保证窑墙外表温度尽可能低的情况下,选用最合理最经济的材料以取得最薄的窑墙结构。高性能保温材料或绝热材料在陶瓷窑炉上的应用,将使陶瓷窑炉的窑墙结构发生革命性的变化,不但可以减少窑墙的蓄散热,而且可以大大地减薄窑壁的厚度,使窑壁的结构简单化。

采用纳米保温棉的导热系数为0.036w/(m・k),比常用的保温棉0.15w/(m・k)小近3倍,窑墙可减薄75mm,窑炉外表温度下降5℃,可达到1:4的效果。

另外,为了提高陶瓷纤维抗粉化能力,增加窑炉内传热效率,节能降耗,可使用多功能涂层材料,如热辐射涂料。在高温阶段,将其涂在窑内壁的耐火材料上,材料的辐射率由0.7提高到0.96,可节能138.3MJ/h;而在低温阶段涂上该涂料后,窑内壁辐射率从0.7提高到0.97,可节能19.0MJ/h。

7 计算机模拟和智能控制技术

通过计算机对陶瓷制品的烧成过程进行模拟,可以对窑炉结构,烧嘴结构进行优化。利用计算机对在不同烧成制度、窑炉保温性能等条件下的窑内传热过程情况进行模拟,可以找出它们对窑内传热过程影响的定量关系。加强对陶瓷烧成过程的精确控制,利用智能模糊控制及计算机一体化控制技术做到有的放矢,可以大大提高生产效率,减少能源的消耗和浪费,而且可以达到控制有害气体排放的目的。 在陶瓷窑炉中采用多变量模糊控制技术,为现场操作工人的操作起到了较好的指导作用,同时为生产车间的管理提供了科学的手段,大大加强了车间生产管理水平,还能够降低窑炉的燃料消耗,提高产品质量和合格率,给企业带来显著的经济效益。按生产实践证明,理想的控制系统可以节能5%~10%。

8 其他节能低碳技术

8.1陶瓷薄型化

陶瓷的簿型化,除了瓷砖外,也包括日用瓷、卫生陶瓷和电瓷等。目前市面上的大规格陶瓷砖厚度一般都在10 mm以上,大规格瓷片也在10 mm左右,而大规格抛光砖厚度则超过14 mm,“砖王”甚至厚达25 mm。如果瓷砖厚度由10 mm降到8 mm,按目前我国墙地砖90亿m2年产量计算,瓷砖减薄了20%,则每年可节约原料3600~6000万t,同时每年的综合能耗可减少约1530顿标准煤,经济效益和社会效益都非常可观,瓷砖的薄型化将成为行业未来发展的主要方向。蒙娜丽莎是国内陶瓷薄板的先行者,一经推出,就在行业内引发了一场节能减排的风暴;超薄板砖一般规格为1000 mm×3000 mm,厚度3~6 mm,比传统的陶瓷砖每平方米节约原料30%~60%,节约用水63%,节约用电26%,减少污染物排放70%以上。

8.2陶瓷废料的资源化应用

瓷砖的减轻不仅可以通过减薄来实现,还可以通过改变瓷砖的内部结构来实现。目前轻质砖是采用陶瓷生产废料为主要原料,通过加入特殊的发泡材料,在高温下烧制而成的一种具有陶瓷性能、比重小的功能性新型保温装饰材料。轻质新型建材与同类产品相比,单位面积建筑陶瓷材料用量降低50%以上,节约60%以上的原料资源,降低综合能耗50%以上,主要性能指标均达到或超过国家相关标准,可广泛运用。2009年以来陆续面市的轻质砖包括欧神诺的轻质砖、晶立方及蒙娜丽莎的QQ板等产品,在抛光砖的废渣循环利用上取得了突破。

梅州某陶瓷企业用废瓷和低品位原种制备青花瓷,废料利用率20%~30%,烧成温度降低50~80℃,节能15%~20%。潮州某企业利用30%~35%的废瓷和尾矿制备卫生陶瓷,烧成温度1210℃,综合节能10%,年节标煤560 t,CO2减少排放20%,年减少排放1250 tCO2,年处理工业废料17500 t,废料15000 t,尾矿2500 t。窑炉热效率48.57%,余热利用率39.29%,烧成工序能耗162.8kgce/t瓷。

佛山摩德娜科技有限公司利用工业固废及陶瓷废料作原料,用湿法挤出成型技术制备陶板,与传统半干压成型方法相比较,可节约用水50%,节省燃料25%,节电18%,固废排放可减少20%,固废利用率可达50%。

9 因红外热成像测试热工设备外表面温度场

9.1窑墙外壁温度的测试

辊道窑作为近三十年发展起来的新型快速连续式工业窑炉,目前已广泛应用于建筑陶瓷、日用陶瓷、卫生陶瓷工业生产中。为计算辊道窑墙体散热,不仅需要知道各层耐火材料和保温材料的导热系数与温度的关系,还要知道窑墙内外壁面的温度。而外壁面温度值的获取,一直是陶瓷热工技术人员所面临的一个难题。为此,选取某建筑陶瓷厂正常运行的辊道窑作为测试对象,尝试使用先进的红外热像仪对高温区窑墙外表温度进行测试,不仅可以直观的看到墙壁整体的温度分布情况,还能获得整体壁面的温度平均值和所需的各点温度值。图3是辊道窑烧成带辊棒上和辊棒下外墙表面温度的热像图。

从图3中可以看出,棍棒位置周围是温度最高区域,越靠近棍棒外表温度就越高;而棍棒上整个区域的外表面平均温度为86.8 ℃,辊棒下外表面为87.5 ℃。利用日本产DRKC THERMOMETER表面测温仪(-50~999 ℃)进行相关点的测温,即从每个测试区域内的不同位置选取了六个点进行取点温度测试,每个点的具体温度见表1所示;辊棒上外墙表面六个点温度的平均值为87.07 ℃,辊棒下外墙表面六个点的平均值为90.63 ℃。由此可以看出,通过测点温度后取平均值所获的温度都要高于红外热像仪对整个平面温度测试后由仪器通过数据处理后所取平均值。取点测试由于取点位置的不同以及取点数的多少都会对最后的测试结果有很大影响,如把测量点放在靠近辊棒端头处,温度可过300 ℃以上。而利用红外热像仪对整个表面温度进行扫描后取区域的平均值,实际上是测试面积内每个光点温度的平均值,不仅测试结果更精准,还可以同时获得整个外墙表面温度分布的直观热像图。

另外,从热像图中可以清楚地看出,在每一根棍棒的周边形成一个圆环,在圆环处的温度特别高,有的点高达400~600 ℃。这是因为棍棒不断转动,使填塞在棍棒与棍棒砖之间的保温棉间形成缝隙,由于窑内为微正压,火焰便从缝隙中往外露―即所谓的漏热现象。故加强此处保温棉的填塞和维护是关键。

表1是图3中热像图中测试区域在不同位置选取的六个点的温度及其平均值,另外表格的最后一栏为红外热像仪对整个测试区域面所测试的平均温度值,其值都低于取点测试取平均温度值。

图4是辊道窑烧成带某一段区域包括辊上和辊下外侧墙的温度分布热像图。从图中可以看出,窑墙外壁中间靠近棍棒位置的温度最高,越往辊上、辊下两侧温度越低。同样由表1可知,其整个表面的平均温度为67.8 ℃,不仅比取点测试后的平均温度70.13 ℃要低,而且比单独测试辊上外表面或者辊下外表面的平均温度值要低得多,更接近实际窑墙外表温度值。

由上述结果分析可得,采用先进的红外热像仪来测试辊道窑外墙表面温度,不仅可以获得整个外墙表面的热像图,可以直观的看到整个的温度分布情况;还可以获得整个区域的面平均温度值以及所需要的各点温度值,为研究辊道窑保温以及其他陶瓷窑炉高温区域外墙表面温度分布情况及窑墙材料选择优劣提供一种更直观、更精确的方法。

9.2辊道窑用管道外表温度测试

我国陶瓷窑炉的余热利用率都比较低,在30~40%之间,与国外先进窑炉有一定的差距。目前我国陶瓷窑炉余热的利用大部分都是用于生坯的干燥,其余多余的热烟气都是直接排出窑外,且烟气的温度普遍较高,造成大量能源的浪费。为实现窑炉的节能减排工作,需要尽量降低排烟温度,同时对余热管道做好保温措施。为此,采用红外热像仪对烧成墙地砖辊道窑的余热风机及其管道进行测试,为提高窑炉余热利用提供一种新的研究方法。

图5是辊道窑抽热风机及其管道红外热像图。从图5(a)中可以看出,在排烟管烟道闸板上下两段温度明显不同,上侧表面A的点温度大于275 ℃,而下侧表面B温度为121.8 ℃。下侧及其他支管表面温度都较低,是因为在管道外侧周围增加了一层保温层,但可以看到外侧温度仍然较高,因此其管道保温效果还可以进一步地提高。另外,排烟管道外侧表面温度已达275 ℃,说明其排烟温度可能达300 ℃,造成大量热能的浪费。从图5(b)抽热风管热像图可以看出,支管温度要高于总管温度,且总管温度上下两侧温度也有差异,靠近支管的外表C的温度为136.9 ℃,而总管顶部外表D温度为90 ℃。因此在设计管道时支管和总管可以使用不同的材质或者根据管道位置不同温度差异采用相应的保温措施,减少热量在管道中的散热损失。另外,由窑尾往抽热风机方向管道的温度是逐渐升高的,这也符合窑炉冷却带温度逐渐降低的规律。

10 结语

陶瓷行业作为高能耗、高消耗的行业,通过节能技术的实施、研发新型节能技术及设备、发展循环经济和窑炉技术革新,都可以实现节能的目标,可为发展低碳经济发挥举足轻重的作用。

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