節能事業任重道遠

　　在過去的“十一五”規劃期間，陶瓷窯爐制造產業有了長足發展，窯爐行業也在這一期間進行了重組，從以往的建筑衛生陶瓷、日用陶瓷等領域向冶金、化工、環保等領域滲透和進軍，并且加大了窯爐等設備出口的力度，同時也積極引進中高端技術。這些大手筆的動作打破了處于技術發展“平臺期”的窯爐制造產業的沉悶空氣，并為新的、更大的技術進步做好了鋪墊和準備。今年是“十二五”規劃的第一年，節能環保一如既往地成為窯爐行業發展的大方向，如何能把節能這一目標落實到各項指標上，成為了整個行業都在思考和努力的事情。

　　中窯窯業拳頭產品———輥道窯 (資料圖片)

　　現代窯爐的前世今生

　　說起爐窯在建筑行業里的應用，很多人都不會覺得陌生。一般說來，在耐溫超過800℃以上的，用于燒制產品的熱工設備，或在高溫火中生產產品的工具就被統稱為爐窯。可以說，爐窯在人類工業發展歷史上起到極為重要的作用。要了解窯爐行業的現狀和未來的發展趨勢，就不得不從窯爐在我國工業的發展史開始說起。

　　我國陶瓷歷史悠久，又是最早發明和使用瓷器的國家，所以也是創建窯爐最早的國家。而近代陶瓷窯爐的發展卻顯得很坎坷，那個時期中國處于外強侵略民族獨立，中國的陶瓷行業也受到限制，我國那時期的窯爐革新發展滯留。近代陶瓷業生產中，窯爐以輥道窯、梭式窯和隧道窯為主。

　　中國硅酸鹽協會陶瓷分會窯爐熱工專業委員會秘書長張桂華告訴記者：“陶瓷窯爐是陶瓷生產中最后一道工序(燒成)所需用的設備。窯爐結構的合理與否,控制系統的先進與否、員工操作水平的高低,直接影響著陶瓷產品質量、產量和生產成本。從另一個角度分析,關系到一個陶瓷企業的生存。所以在陶瓷生產中有‘原料是基礎,窯爐是心臟’之說。”

　　隨著中國改革開放，我國陶瓷行業也贏了了新的發展契機，窯爐設備也得到革新，從原有的高污染、高耗能、低效率轉向低污染、節能型、自動化、輥道化、大型化、高效率綠色窯爐方向發展，新型窯爐梭式窯、新型隧道窯、新型輥道窯在我國陶瓷行業得到普遍的應用。

　　“中國引進輥道窯是從80年代開始。” 廣東科達機電股份有限公司熱工設備事業部副總經理李振中介紹，1988年，國家建材局從意大利引進了唯高公司技術，在四川自貢建陶總廠建了一條年產70萬平方米墻地磚國產化示范線，生產線設備按不同工段分包給幾個國營的設備制造廠，其中的輥道窯由唐山輕工業機械廠制作，當年的那個輥道窯的內寬1.5米、長度78.8米，那時輥道窯的主要問題還是傳動系統不行。到現在20多年過去了，輥道窯已經發展到今天的內寬2.5米，長到350米，甚至到400米，技術已經非常成熟。李振中認為，從實際生產來看，隨著窯爐的不斷加長，帶來了新的問題，加長窯爐使得操作難度加大，能耗加大，占地面積加大;近年來，人們又嘗試將輥道窯內寬加寬到3米左右，這個工作，在90年代就有人做過，2002年也有人做過，但都以失敗告終。李振中表示，近幾年由于意大利薩克米公司大力推廣寬體輥道窯，國人不甘心落后，又掀起了一股推廣寬體窯的熱潮。

　　張桂華認為，經過20年的引進、消化和發展，我國的陶瓷窯爐行業已經比較成熟。“我國窯爐生產技術的成熟，主要體現在我國已經形成了初具規模、技術水平較高、配套基本齊全的陶瓷窯爐技術，主要窯型輥道窯、窯車式隧道窯和梭式窯均已達到或接近20世紀90年代國際先進水平。現在，我國的陶瓷窯爐產業不僅已經可以為國內的陶瓷行業提供成套的窯爐裝備，而且還可以為其他行業提供的工業爐裝備，并已具備出口陶瓷窯爐裝備的能力。”張桂華表示，國內大大小小的承攬建墻地磚輥道窯的公司幾十家，主要集中在佛山市和湖北黃岡，但有影響有品牌和上規模的窯爐制造商現在也還不多。

　　窯爐節能遇“攔路虎”

　　“我國對于能源管理和節能減排工作一向是十分重視的。” 陜西科技大學大學教授高力明介紹，上世紀90年代中期，我國政府已經把節能減排工作放在了極端重要的地位和突出的位置上。1997年頒布，并于1998年1月1日開始施行的《節約能源法》，就是國家以立法的形式所做的宣示和努力。經過十年的實踐，又于2007年頒布了新的《節約能源法》，并已于2008年4月1日開始施行。新的節約能源法對節能途徑、合理使用與節約能源、節能技術進步、激勵措施和法律責任等均做了非常詳細的規定和說明。特別是在合理使用與節約能源一章中，在做出一般規定后，更是對工業、建筑、交通運輸、公共機構和重點用能單位的節能分別列出了具體的條款，極具可操作性，便于實施、監督和管理。它的施行必將極大地促進節能減排工作的進程，并大大提高能源管理的水平，為使國民經濟可持續、健康、高速地發展起到保障和推進作用。

　　中國窯爐行業隨著改革開放及我國對環境保護的重視迎來了新的挑戰和新的機遇。對此，國家建筑陶瓷及衛生陶瓷工程研究中心熱工研究室主任、景德鎮陶瓷學院材料學院書記馮青認為：“可以這么說，過去中國窯爐一直處于高污染、高耗能、低產量的狀況，現在在這樣的局勢條件下，給中國窯爐行業革新新的動力，中國窯爐必能朝向低污染、自動化、輥道化、綠色窯爐方向發展，但發展道路是坎坷的，中國窯爐行業一直在曲折中前進。”

　　馮青總結了我國窯爐行業在節能環保上遭遇的幾大難題：一是單位產量能耗與發達國家相比還存在很大的差距;二是節能新技術應用不廣泛，綜合應用和總體應用程度不高;三是窯爐操作人員素質有待提高，專業技能及專業知識有待提高。

　　節能離不開保溫和余熱利用的創新

　　作為研究窯爐行業發展的權威學者，馮青認為，窯爐行業的發展趨勢在節能環保方面發展可以概括為：“一寬、二厚、三合成”。所謂的“寬”指窯體斷面寬。“厚”指輥底厚，加強對窯底溫度的保溫效果。“合成”指將智能控制與余熱節能技術相合成。朝向充分地利用窯爐自身的熱量即余熱再回收利用，用于干燥階段、助燃風、作為氣幕的保護等等，對其窯體本身保溫效果來講，減少窯體的散熱，提高窯爐耐火材料的性能也是達到窯爐節能重要途徑。

　　“保溫材料對窯爐節能有著舉足輕重的作用。” 南京品材保溫材料有限公司銷售經理張長平也表示，目前有輥道式燒成窯爐、輥道式干燥器等應用的保溫材料，具有較高的保溫、節能性能，保溫材料對保溫隔熱性能起著決定性的因素;同時，好的保溫材料其節能效果顯著，尤其是陶瓷生產過程中，保溫材料的導熱系數低、耐溫度高效果明，集隔熱、隔音、阻燃、防凍于一體等。

　　廣東中窯窯業股份有限公司技術副總、工程師譚映山認為，窯體散熱的損失占全窯用能源的10%-20%，甚至更高，保溫效果好壞對節約能源大有作用。“陶瓷纖維大體有普通硅酸鋁，高鋁硅酸鋁，含鉻、鋯、硼硅酸鋁，還有多晶氧化鋁，多晶莫來石等種類，但是現在我國陶瓷纖維制品生產發展不平衡，產品的質量良莠混雜，為此，既要按窯體不同部位選用不同材質、不同制品、不同規格，也要認真篩選生產單位，嚴格檢驗。”

　　據譚映山介紹， 輥道窯余熱利用的途徑有多種：在窯墻內埋設熱風管，提高助燃熱風溫度;以窯頭煙氣作干燥窯熱源;將窯尾冷卻帶熱風供干燥窯用;余熱發電;還有將窯尾余熱直接烘干成品等。除了余熱發電以外，現在新建的窯爐基本上都采用以上措施利用余熱。窯頭煙氣，由于濕氣重，有腐蝕性，有刺激氣味，局限了利用量。為了加大利用比例，采取了加強干燥窯的密封和抽濕裝置，減少刺激性氣體溢出;在干燥窯窯頂部位采用吊瓷質磚的辦法，減少了落臟，又防腐蝕;在所有風管的保溫措施上，選用了更好的珍珠巖漿料涂抹保溫;在輥道窯余熱風管的布局上，將干燥窯的熱風進風管作了統籌安排，能夠靈活調節將窯頭濕熱煙氣，窯尾干熱氣體按需要分別供給干燥窯的各個部位，既保證了干燥需要的熱量，也滿足了工藝的要求，創造了充分利用余熱的最好效果。

　　目前，我國陶瓷企業估計已達幾千家，擁有的各類窯爐估計上萬條。其中輥道窯約占35%左右，隧道窯占30%左右，梭式窯的占20%左右，其中15%左右。張桂華認為，我國陶瓷窯爐技術也正朝著輥道化、煤氣化、輕型化、標準化、自動化方向發展，“窯爐行業是伴隨著我國建陶行業發展的‘朝陽’產業。”張桂華表示，陶瓷工業發展時，窯爐行業蓬勃發展，陶瓷工業調整時，窯爐行業更新改造陶瓷窯爐，提升制造技術，自我更新技術，朝著清潔能源、節能環保、綠色低碳的美好前景邁進。

　　產、學、研相結合

　　國家建筑陶瓷及衛生陶瓷工程研究中心熱工研究室主任 馮青

　　針對現在中國窯爐發展的現狀，我個人認為可以在以下方向進行突破：扶持教育，特別是熱工人才的輸送教育，培養熱工專業人才。在國外，窯爐的智能控制程度確實比我國做得好，這點我們要承認這個差距。這也是我們窯爐行業亟須完善的地方。在近幾年，我國窯爐行業研究專家及學者對人工智能的概念已經有所認識，我國相關陶瓷窯爐研究人員也開始陸續的探討人工智能在陶瓷窯爐中的應用，如人工智能中專家系統對陶瓷窯爐燒成產品缺陷的自動分析等等。伴隨著高科技產品的應用，對使用者的素質和能力的要求有所提高，我們都清楚現在我國窯爐行業從事操作人員的素質及能力有限，相關從事窯爐操作的普遍為初中文憑，對其智能化產品欠缺認識，從而直接制約了窯爐智能化操作的使用。

　　除了扶持教育事業，企業與學校還應相結合，在教育過程中實踐與教育相結合，企業與學校相結合;窯爐新結構和綜合節能新技術的廣泛推廣，達到改善窯爐節能效果;窯爐自動化程度、智能化方向發展，讓窯爐行業走向產學研相結合的道路。

　　高素質人才是節能智能化基礎

　　中國硅酸鹽協會陶瓷分會窯爐熱工專業委員會秘書長 張桂華

　　節能智能化操作無疑可以節省更多的人力物力，我們的窯爐設備是面向陶瓷企業的。從現在的陶瓷生產線上來看，尤其窯爐操作，本來是生產中重要的一環，但管理和維護窯爐的人員素質卻令人擔憂。經調查現窯爐操作人員，70%以上是初中、高中學歷，10%還是初中以下學歷，他們對技術的理解不到位，導致出現很多不必要的問題，行業需要專業素質過硬的技術工人。同時，我們也要鼓勵企業開展技術人員的專項培訓，這樣才能讓好的陶瓷窯爐產品在良好的操作條件下得到性能上的最好發揮;目前，招聘有素質的操作人員是比較困難的，在職的也很難留住，而現在的年輕人大部分不愿學習這種吃苦受累的技術。因此，促使我們不斷向智能化、傻瓜型的窯爐方向發展。

　　通過節能措施，燒制成本下降超過10%

　　佛山歐神諾陶瓷股份有限公司燒制車間副主任 趙光巖

　　歐神諾的窯爐使用年限1—9年不等，其中部分使用年限超過4年的窯爐對燃燒系統、窯爐保溫系統進行改造，提高窯爐性能。以前采購窯爐主要看重窯爐價格和窯爐傳動系統，現在的采購標準與以前標準相比，窯爐的保溫性能已經成為一個重要指標;隨著國家對節能減排倡導的不斷深入，歐神諾更加注重窯爐節能，不斷對舊窯爐進行升級，提高窯爐性能，降低能耗，同時在采購新窯爐時將能耗指標作為一個重要標準。

　　較為節能的窯爐價格會比一般窯爐貴20%以上。較為節能的窯爐的一次性投入比較大，因此企業對這類窯爐的接受程度不是特別高，使用情況還不是很普遍。歐神諾公司高層領導的節能意識很強，在考慮購置設備成本和長效節能方面，偏向于窯爐的長效節能，仍然愿意投資購買節能產品。節能窯爐短時間內會給公司增加生產成本，但是從長遠來看，隨著能源價格的不斷上漲，節能窯爐還是比較經濟。

　　我們的窯爐采用新型的輕質耐火材料，降低耐火材料蓄熱的同時，提高窯爐的保溫性能，有效減少熱量散失。通過不斷試驗，改進燒成曲線，提高窯爐生產效率，降低單件產品的能耗;通過一些列節能措施的實施，我們的燒成成本下降超過10%。

　　目前我們使用的窯爐在節能降耗方面有較大進展，單片磚的費用每年都有2%-5%的降幅;窯爐近些年在窯爐長度上有較大變化，隨著窯爐的不斷加長，單位能耗不斷降低，此外新型保溫材料也在不斷出現，有效降低窯爐能耗;目前窯爐需要提升的地方主要有：保溫系統有待進一步提高，減少熱量散失，進一步提高窯爐的傳動性能。

　　中窯產品節能優勢明顯

　　山東省淄博市歐幾里德建陶廠長 李強

　　窯爐節能方面，我們公司目前最大的改善就是使用天然氣，并且已經和天然氣公司簽了協議，之前我們一直使用煤炭做燃料，隨著天然氣的輸入淄博，我們也做過改用天然氣成本的統計，改用天然氣之后成本可能平均要提高15%—20%，意味著每片磚的成本價格要高5元，而使用天然氣的熱值高，改善生產流程中耗費的能源未來是我們公司努力的方向。

　　目前在窯爐方面我們是和中窯窯業合作，采用的是中窯的輥道窯工藝技術，我們使用中窯的窯爐是因為中窯的窯爐優勢明顯，技術方面處于國內領先地位，節能方面相對國內的窯爐要好點，尤其是熱能的有效利用和減少對外散失。

　　國產窯爐節能技術有待突破

　　天欣科技股份有限公司設備廠長 秦云芽

　　之前采購窯爐重點會考慮到產品的質量，隨著國內窯爐技術不斷進步，在質量方面都能保證，我們開始重視窯爐的產量，考慮窯爐的生產成本，誠然，節能是窯爐采購必須考慮的。

　　在陶瓷生產過程中，如果注意一些窯爐技術，應該也可以達到節能的目的。比如燃料的節約一直是重點，也是直接導致成本增加原因。而窯爐內燃燒氣氛以正壓居多，正壓減少燃氣浪費，還有環氧氣氛和氧化氣氛要適宜，否則也會造成燃氣浪費。另外可以調節助燃風機，調整噴嘴長度，使窯墻2/5充分溫度，調整排煙開度，保證燃料充分燃燒和使用，這種方式合理利用可以達到節能。節約用電方面可以通過增加變頻來降低，我做過這方面的數據統計，用變頻來降低用電相對不用變頻可以節約25%的電費，并且產量也得到提高。

　　窯爐未來的發展應該朝低溫燒趨勢，理想應該控制在500℃以下，以及脫硫、脫氟、脫氮等技術的研究和應用必將獲得重視和推廣。國內的窯爐都差不多，技術上沒有很大的差別，近些年窯爐節能的發展并未取得突破，國內窯爐主要以仿造為主，沒有真正意義上的開發、變新。

　　爐溫、長度、寬度影響窯爐節能效果

　　河南省長葛遠東陶瓷有限公司生產部經理 閆留義

　　目前的窯爐發展趨向于節能，并且窯爐的價格越來越貴。每家企業在選擇窯爐時都會考慮窯爐的使用成本、壽命、價格等因素，就近年來原料、燃料價格的上漲趨勢以及國家對能耗的控制政策而言，企業走節能化生產的投入是必要的，而且是有效可持續的。我們公司在選用窯爐時，會在窯爐價格、使用、耗能、維修等方面綜合考慮。

　　據江蘇一家節能科技公司介紹，通過對窯爐自身保溫層進行加厚，降低保溫材料對爐體外側的溫度傳導，使有效溫度更多地集中在爐體內部，以減少熱能的損失，每天僅窯爐的熱能損耗可降低200—500立方米天然氣。

　　窯爐的爐溫、長度、寬度等不同，節能效果也會有差異，尤其是熱能的有效利用和減少對外散失。窯爐熱能的二次利用是衛生陶瓷在生產過程中對窯爐富余熱能有效利用的普遍方式，即將窯爐燒成過程中的熱能抽送到成型車間進行再次利用，對于中部地區而言，一般在春夏季節，室外溫度較高，僅窯爐富余熱能就可供應成型車間使用。