陶瓷工业能耗现状及节能技术分析
时间：2021-01-06 20:02:20 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 我国陶瓷业虽然经过不断发展已经取得了举世瞩目的成绩，但是存在档次低、能量消耗大等问题。文章对我国陶瓷工业的能耗现状做了分析，并提出了一些节能方面的措施。
关键词 陶瓷；能耗；节能
中图分类号J527 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）116-0096-02
0 引言
改革开放30年来，我国的陶瓷工业取得了举世瞩目的成绩，成为了世界生产和消费大国，据统计，中国的陶瓷业生产量占了世界的70%。而佛山地区的陶瓷生产量达到全中国的60%以上，市场占有量约为40%。
1 我国陶瓷工业的能耗现状
虽然我国的陶瓷行业在世界占有重要地位，但是陶瓷的资源消耗量是惊人的，无论是原料生产还是成品的烧结，都需要大量的能源资源支撑，而我国又是一个能源紧缺的国家，再加上陶瓷业普遍采用的是“以量取胜”的发展道路，导致我国的陶瓷工业发展呈现出数量多、无精品、档次低、能源消耗高、效率低等特点。陶瓷在制作过程中，烧结和干燥两个工序所消耗的能源占总消耗能源的八成以上，其中前者约占61%，后者约占20%。在资源利用率上，我国与国外也有较大的差距，一些发达国家能达到50%以上，甚至接近60%，而我国一般只有30%左右。所以，在能源利用上，我国的陶瓷生产工业还有非常大的提升空间。
我国陶瓷业所消耗的能源逐年上涨， 2004年消耗的泥料和石料就达7000万吨，消耗的成品油为4.4亿升，其中日用陶瓷所消耗的标准煤达350万吨以上，包括原煤26万吨，重渣油74万吨等等。而佛山的陶瓷行业每年消耗的燃料达500万吨标准煤。污染物的排放量也是十分惊人的，如2004年佛山陶瓷业排放的废气约为150亿立方米，占有佛山市工业产生的总废气量的12%，其中SO2和粉尘分别占有全市排放总量的23%和99%，这种污染物引起的雾霾天气和酸雨降临是十分明显的。到2011年佛山陶瓷产生的废弃量已达到180亿立方米，占工业总废气量的15%。
2 陶瓷工业的节能技术措施
2.1 陶瓷原料制备过程中的节能措施
陶瓷原料生产所消耗的能量在整个生产过程中所占的比重很大，据统计，原料生产消耗的燃料约占总量的49%，装机容量约为72%，如果采用有效节能措施，原料制备阶段可以节省较多的能源。
在原料生产的过程中，首先，应该放弃使用噪音大、能耗高、污染严重的破碎系统，例如粗细颚式破碎机和旋磨机，可以采用球磨机或质量可靠的系统；其次，可以采用效率更高的球磨机，可以大幅度提升产量，并且减少耗电量。对于每年全国16亿平方米的墙地砖和数百亿件日用陶瓷的生产来说，如果90%以上企业放弃以前的粗细颚式破碎机而改用连续的球磨机，那么预期可以节省电量约25亿度。另外，球磨机橡胶衬的设计即减少了负荷，也增加了有效容积，所以不仅提高了产量，又节约了电能。球磨机在实际使用过程中，可以根据具体的生产条件使用不同的设计，可以提高其工作效率，如果使用了氧化铝球，在原来的基础上还可以省电。
陶瓷产业在不断发展的过程中逐渐形成了原材料标准化的趋势，这样不仅可以充分利用资源，还有如下的优点：a.通过标准化，可以保证生产质量，提高产品的稳定性；b.原材料标准化便于对原材料进行集中处理，从而可以提高原料加工设备的利用率，减少企业特别是新建企业的开发和投资；c.工厂不用存储大量的原料以供生产，工厂在任何需要的时候就可以买到标准的原料。
2.2 陶瓷制品成型与干燥过程中的节能措施
大吨位、宽间距的压砖机具有较大压力，其产量较大，生产质量好，而且合格率高，所以在同样的条件下，一条砖窑配备一个大吨位压砖机，可节省电量30%以上。当前，我国普遍使用的是2000-4000t级的压机，而欧洲使用的多半是6000t以上，甚至意大利的一些公司使用了7200t的压机。而广东科达机电股份有限公司开发出了最大到7800t的大吨位全自动压砖机，达到了国际领先水平，不仅提高了我国陶瓷业的竞争力，还出口到国外，在国外市场占有一席之地。
2.3 陶瓷制品烧成过程中的节能措施
前面已经论述到，陶瓷在烧制过程中所消耗的能量是巨大的，占到总耗能61%甚至更高，而陶瓷烧制过程的主要场所为窑炉，所以对窑炉进行节能改造显得十分重要。
1）低温快烧技术
烧制温度越高，所消耗的能量就越大，我国目前烧制的温度大概为1100°～1280°，有的甚至达到1400以上。如果烧结温度降低100度，则每件产品可节约10%的能量，而且时间可以缩短并增加产量。然而，采用低温烧结技术需要改进原料，使用烧结温度低的坯料和釉料，还需要改进工艺。所以，还需要进行大量的研发试验。
2）窑型向辊道化发展
传统的陶瓷多半使用隧道型窑烧结，而现在，墙体砖多半使用辊道型窑烧结，同时辊道窑也不断应用到卫生陶瓷和日用陶瓷的烧结中。辊道窑是目前为止优良性最好的窑型，它具有高产量、体积小、耗能少、智能、操作简单等优点。所以，在生产中，辊道窑逐渐代替了传统的隧道窑和梭式窑。
3）使用轻质耐火材料及新型涂料
根据实验可以得到，轻质耐火砖比重质砖的具有更好的隔热效果，散热效果也比重质砖好很多。所以，使用诸如硅酸铝等新型材料制成窑体和窑车将具有十分良好的节能效果。
4）改善窑体结构
经过研究，窑的高度越高，所消耗的能量和散热量也增加，例如当辊道型窑从0.2米增加到1.2米时，消耗的热量增加了4.4%，散热量增加了33.2%，所以从这点来说，窑越高耗能越大。当增加窑长时，单位产品所消耗的热量和烟气带走的热量会减少，从这点来说，窑越长越好，故而现在的窑长从以前的20米左右逐渐变为200-300米。
此外，还可以使用一些清洁能源代替原来的传统的煤和油，充分利用窑内的余热，对余热进行回收，不仅能提高能源利用率，还能减少污染，保护环境。
3 结论
就目前陶瓷工业的发展来看，我国的节能技术远远落后与欧美发达国家，所以采用先进的节能技术对我国陶瓷业的发展至关重要。可以预计今后的陶瓷的发展趋势为：采用轻质陶瓷纤维涂制的连续更长的窑体；使用低温、低污染的烧结方式；采用控制性能更佳的自动控制技术。有理由相信，佛山乃至中国的陶瓷业经过不断努力，节能技术及设备一定可以达到国际先进水平。
参考文献
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[2]李湘洲.陶瓷窑炉的燃料与节能技术[J].节能技术， 1999（3）：32-36.
