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从原料出发, 共探陶业节能高效技术之路
发布时间:2016-01-18

来源:2014-11-27 创新陶业


2014陶瓷行业原料制备新技术论坛成功举办

1126下午,筹备了一个多月的2014陶瓷行业原料制备新技术论坛在佛山中国陶瓷城五楼会议室举行,吸引了来自陶瓷企业以及行业相关的化工原料、机械设备企业等代表近200人前来参加。本次论坛由佛山市科学技术协会主办,佛山市陶瓷学会承办,《佛山陶瓷》杂志、中国硅酸盐学会陶瓷分会机械装备专业委员会与中国陶瓷城集团共同协办,中国建筑卫生陶瓷协会副秘书长尹虹博士与佛山市陶瓷学会秘书长、《佛山陶瓷》杂志主编黄宾共同主持。出席活动的嘉宾还有佛山市科学技术协会(以下简称佛山科协)学会部部长陈锋登,佛山市科协副主席、佛山市陶瓷学会理事长冯斌,中国硅酸盐学会陶瓷分会机械装备专业委员会主任张柏清,佛山市陶瓷学会副理事长、《佛山陶瓷》杂志、《创新陶业》报社长乔富东等政府领导和行业知名专家学者。

本次论坛有别于以往主题演讲结束后再组织嘉宾上台进行互动交流的形式,进行了微调整,在每位嘉宾发言结束后由尹虹博士主持,让台下参会者向发言嘉宾提问,整个论坛随之变得更为紧凑,紧紧地聚集了参会者的精神和目光。

为满足广大读者及参会者需求,本报作为本次活动的支持合作媒体,特将现场精彩发言进行整理回放,与此同时,对于部分主题技术演讲内容,本报还会在后续有连续报道,敬请关注。

佛山市科学技术协会学会部部长陈锋登致辞

近年来,国家出台了相关政策,加快发展节能环保产业,拉动国内的有效需求,推动经济的转型升级。陶瓷产业作为佛山的支柱产业之一,基于佛山源远流长的陶瓷文化底蕴,辐射面广并且拥有品牌技术等优势,佛山的陶瓷产业必须转型升级。技术创新和节能环保是我们的关键点。在今年9月,在佛山新型产业发展论坛上,我们特别安排了新型陶瓷论坛,当时佛山市长出席了论坛。我们收集了有关专家对转型升级和节能环保发展的新思路,并以建议的形式上报给市政府和有关部门。在陶瓷产品的生产过程中,损耗能源占很大的比重,原料加工的质量也决定了产品的品质,没有好的原料就没有好的产品。随着传统原料基地的枯竭,原料成本的上升,对陶瓷带来不利的影响。这次论坛的目的和初衷就是要推动原料加工技术和装备向高效与节能方向的发展,实现转型升级。

长期以来,佛山市科学技术协会大力支持佛山各行业的学术团体,组织、举办相关的学术交流活动,和陶瓷学会的工作者聚集了一个团体,一直致力于陶瓷行业的技术进步。这次的论坛作为第12届广东省科协学术的系列活动之一,市科协举办这样的论坛,希望帮助企业更多地了解和掌握新的技术,通过新的技术应用,探讨产业发展新思路,推动陶瓷行业健康稳定发展。最后我代表佛山市科协对本次论坛的举办表示热烈的祝贺,谢谢大家!

佛山市科协副主席、佛山市陶瓷学会理事长冯斌致辞

尊敬的科协陈部长、尊敬的张柏清教授、尹虹博士,尊敬的各位专家、企业界的朋友们,大家下午好!非常感谢大家今天参加这次由佛山市科学技术协会主办,佛山市陶瓷学会承办的2014年陶瓷行业原料制备新技术论坛。

近年来,为了适应陶瓷行业发展的需求,陶瓷行业原料与制备企业不断地探讨,针对陶瓷生产与应用的现状,研发出一系列新型、高效、节能的陶瓷原料专用设备,用于解决传统陶瓷生产工艺流程中球磨环节能耗巨大,耗量成本高的缺点,在原材料的快磨系统,连续球磨新技术、干法制粉等方面取得了很大的成功。

我们一直致力于将推动陶瓷行业科技进步为己任,利用这次机会,承办了陶瓷行业原料制备新技术论坛。邀请了行业专家以及企业、技术精英在这里进一步交流,向行业展示最新的原料技术和制备发展方向,希望借此机会推动整个行业原材料制备技术和装备上到新的高度。

今天论坛的内容比较丰富,包括张柏清教授主讲的陶瓷工业原料制备的理论和新技术等等。这次论坛特别邀请了尹虹博士主持今天的论坛。希望今天的论坛开得成功、圆满,大家有收获。谢谢大家的参与,谢谢!

佛山市陶瓷学会秘书长、《佛山陶瓷》主编黄宾致辞

尊敬的各位领导、专家、朋友们,大家下午好。这里是由佛山市科学技术协会主办、佛山市陶瓷学会承办,《佛山陶瓷》杂志、中国硅酸盐学会陶瓷分会机械装备专业委员会、中国陶瓷城协办的2014陶瓷行业原料制备新技术论坛现场。感谢大家参加和支持本次论坛。

陶瓷生产的过程中,原料加工所消耗的能源占了很大的比例。同时原料加工技术也决定着陶瓷产品的质量。

为了深度探讨陶瓷行业制备新技术上的新进展和存在的问题,推动陶瓷行业的科技进步,佛山市科学技术协会主办了这次论坛,由佛山市陶瓷学会承办。本次论坛得到佛山市博晖机电有限公司、山东义科节能科技有限公司、湘潭市亿达机电设备制造有限公司、佛山金刚企业集团的大力支持与赞助。在此,对他们的支持表示衷心的感谢!

今天论坛的参会者有来自陶瓷行业产品生产、机械装备、原辅材料、检测及环保企业的科技工作者,也有企业的老总和管理骨干。这也是陶瓷行业首次举办原料制备技术论坛,希望论坛能带给大家不同的感受。

中国硅酸盐学会陶瓷分会机械装备专业委员会主任张柏清:陶瓷工业原料制备的理论和新技术

尊敬的理事长、各位领导、各位嘉宾,下午好。今天非常高兴能够有机会参加这样一次论坛,陶瓷原料制备新技术论坛。在我印象当中,陶瓷行业几十年来专门针对原料制备的新技术进行的论坛是第一次。以往虽然有些场合有这样的内容,但是专业的这种主题的技术论坛却属于第一次。此前,行业内对压机关注得比较多,但对原料粉碎技术则关注很少,但近几年有较大进步。

今天,我想从四个方面介绍目前陶瓷原料和制备当中的一些情况。分别为:间歇磨+间歇磨;间歇式球磨机+连续式球磨机;神工快磨+间歇磨或神工快磨+连续磨;目前新的技术和装备。

第一,间歇磨+间歇磨。在粉磨过程中,物料大小不一样,对研磨体的大小、球磨机的转速要求不一样,所以有的企业采用这种模式,也能够实现节能。我得到的数据,能节省15%18%。但并没有普遍推广,因为砂石多很多。

第二,间歇式球磨机+连续式球磨机,解决了配料和物料的输送,克服了连续球磨在中国推广的难点。这是我们中国发明的,在国外,要么是间歇磨,要么是连续磨。通过这种方法,中国推广连续磨找到了一个方法,因为这种组合解决了配料的问题。它使前一阶段采用间歇磨,出来的料以及整个陶瓷厂原来物料配比系统的问题,都可以解决。将这些物料再放到浆池里面用泵来泵到连续磨里面,解决了连续磨给料的问题,这是比较好的方式。

第三个方式,神工快磨+间歇磨或神工快磨+连续磨。这个思路就是说,物料从大到小,不同颗粒大小的物料采用不同的粉磨设备进行粉磨,这样的组合,可以大大提高粉磨效率。而且是神工快磨+加连续磨以后,可以解决原料车间主要靠人工,自动化水平不高的现状,很容易实现原料车间自动化的粉碎情况。这是目前的几个工艺。

第四部分,目前新的技术和装备。第一,连续磨,基本上采用的是多单元连续式球磨机。所谓多单元,就是将原来单个间歇球磨机串联在一起,每一个间歇球磨机有它的传动方式,可以根据它的配比、转速来运行,也解决了大的筒体制造难度。从目前来讲,这应该是比较好的一种方案。因为不同的筒体,研磨机的及配、转速都可以调整,达到最佳的配比状态。

以上为基本现状。

博晖机电品牌总经理梁海果:神工快磨的优势

首先,神工快磨与传统球磨相比。传统的工艺对原料没有水分的要求,神工快磨有这方面的要求,控制比较方便。缺点就是,球磨时间长,效率低。传统的原料球磨工艺是泥、砂石、大块的石块进球磨,球磨完储存起来。在这个过程中,广东片区一般的球磨时间为1216个小时,电耗为3845Kwh/T。我们这段时间在江西、湖南片区也做了一些项目。湖南片区那边大概超过16小时。江西那边的项目是22小时。传统球磨的球磨时间很长,效率相对比较低,经常出现过磨的情况。电耗比较大,广东3845度电,在外省在4045度电以上。传统球磨有用功比较少,60%电能做无用功。球石、球衬等物耗大,球磨成本高。这是传统球磨的优缺点。

神工快磨的工艺系统,主要是把配方里面的材料进行破碎,软质材料跟配料、硬度材料到球磨之后同步进行。这个原理,是球磨里面所有的物料能够达到放压标准是同步的,在球磨当中实现节能。通过这样的工艺处理,再连续球磨的球磨时间是79小时。传统的球磨在广东片区是1516小时。处理完以后,大概78小时。球磨的时间减少超过40%,电2125度,而传统球磨磨是耗电3845度。

神工快磨的优点前面对比了,节省球磨时间4055%;综合节电率2530%;球石、球衬等物耗节省率大于25%;白度会有提高13度。这里要解释一下白度提高的问题———刚开始的时候,我们也不明白为什么白度会提高,我们有两个集团公司使用我们的产品,他们都出现同样的白度提高的情况,之后调查了解到,这个过程主要是球石跟原料之间,原料本身的白度比球石跟球衬高,我们减少了球磨的时间,从而提升了白度。

当然,神工快磨也有缺点,就是对原料水分有要求。在广东,雨季经常下雨,水分很大,神工快磨的效率会明显降低。所以我们现在也要求综合水分在10%11%左右。为了环保的要求,所有产区的原料车间都需要密封。另外一个缺点是工艺配方(前期)需微调。球石跟球衬变小,水含量会变小。

传统球磨最长时间研磨16个小时,就是所有的原料全部过磨。但是神工快磨的工艺是入磨粒径是一致的,减少过磨。神工快磨工艺比传统工艺节能的主要原因在于神工快磨破碎后,物料的矿物结构出现微裂,易于立磨机研磨加工等。通过处理,实现球磨的节电跟节能。

再来看一下神工快磨跟连续球磨的对比。连续球现在有两种对比,用球磨预球磨,再进球、出磨,一共要910小时;我们用神工快磨就可以缩短一半时间,在5个小时以内完成。另外,更理想状态下,我们把泥巴以外的所有物料都进入到神工快磨,就不用球磨球。

现在来看看系统。神工系列有两个系统,第一个是神工快磨,第二个是干法制粉。

神工干法制粉系统主要原理是将各种原料的动配料,预破碎进入细磨工序,符合粒度要求的细粉被收集储存等等。它的优点是:投资少,能耗低,可显著降低产品成本,污染小、排放低。这是我们根据LB提供的数据,根据中国的材料,提供资料给我们几家大集团的数据,对比得出来的结果。目前,重点在推两个系统。一个是日产量645吨,另外一个是900吨。

由于具备多种优势,神工干法制粉系统在中国解决陶瓷行业成本与环保的压力问题方面,在未来几年会有庞大的市场,因为对企业来说,环保和成本压力非常有紧迫感。LB有接近20年干法制粉生产经验。我们带客户去看LB,最常去看的其中一个厂,设备已经使用了19年。

博晖在国内有完善经营和售后服务网络,我们跟所有在亚洲的客户承诺:在主产区实现1小时的服务,就是客户打电话过来之后,我们主产区的售后人员1小时到现场,非主产区是24小时到现场。我们在售后服务方面,会继续这个承诺。

相信通过LB跟博晖在亚洲区的强强联合,为中国陶瓷行业带来良好的设备和非常好的售后服务,在中国有顺利的过程。干法制粉,整套系统大概18个月收回成本。湿法跟干法,我们自己计算,每吨粉料可以节省45%50%的成本。

非常感谢大家给的机会。有什么交流的,会后也行,现在也行。谢谢大家!

山东义科节能科技有限公司董事长姚长青:干法制粉是在环保压力下的转型必备技术优势

干法制粉不是一家做的事,这对目前的行业来讲是革命性的东西。水泥行业在2030年以前已经完成了由湿法到干法。水泥最早是湿法,现在在国内已经没有湿法。我们在看别的行业的时候,人家已经走了这样的路。陶瓷这个行业,从趋势的发展来讲,干法是趋势。但最终是不是完全取代湿法?我觉得随着技术的进步,工艺的进步,完全有可能。但是估计在56年之内完全取代,不太现实。但是这个阶段在35年之内会有一定比例的生产线用到干法,会有一定的进程,这是我的预测。

干法制粉的技术特点,首先是研磨、然后是干燥优化。干法的研磨,研磨的方式有两种,有选用立磨,也有选雷蒙磨、CT也是。研磨这一块不多说,属于比较成熟的技术,有非常专业的公司在做这个事情。干燥优化系统,优化这一块不多讲了,这是我们的专利,可以查得到。干燥这一块,我们选用的三层的硫化床,占地小,效率高。目前的干燥效率比单层的提高一倍。这也是我们跟另外一家联合开发出来的。

DCS系统,从配料开始,基本上都是计算机控制,只有一个人控制。这个系统实际操作的时候需要34个人,前后一个巡检,加班长和操作工。在2012年,我们整套系统做了一个中试线,断断续续运行了2年。同时,我们给5060个厂做了中试实验,掌握了大量的一手数据。中试都是做10吨以上的,包括各种产品,我们都做过。有成功的,不成功的,不成功在哪,成功的,好在什么地方?我们掌握了很大量的数据。在数据基础上,运行两年的中试线,运行的稳定性和耐用性都做了提高,之后有一个实际案例,目前这条线的情况不错的,月初可能改模具,改完了以后在12月初还能用上,有兴趣的,大家可以去参观。目前为止,这套系统有高意向合作的并进入合同设计阶段的已有6家企业。

对于干法制粉技术的未来,我非常有信心。从北京的治霾实例来看,治霾,很容易。只要停一批冒烟的工厂,天马上就可以变蓝。这对我们来说可能是好事,为什么呢?如果将来在环保上真的卡这个标准的话,我相信90%以上都达不到。90%是比较乐观的数据。

将来怎么办?走干法。首先别冒烟。这次找到我们的有很多,我现在不过多强调经济上,你将来改不改,已经变成要命的事,因为不改,肯定干不了,不让你干。安徽现在有一个厂找到我,是在景区里面。要么别冒烟,要么迁走。你在里面可以干,但别冒烟。怎么办?湿法能不冒烟吗?怎么办?改干法。这是生死符,要是迁走,但那成本太大。

干法,可能以后环保的意义会大于经济的意义,这是我个人的看法。对于我们行业未来的发展,将来不是想用不想用的问题。我们的项目已经列为2015年的重点推广项目。如果没有干法,湿法能上吗?不能。不用干法,门槛过不了,已经是政策门槛,而不是经济门槛。你不上,就干不了。所以我觉得从这个方面来讲,这方面的意义更大一点。

湘潭市亿达机电设备制造有限公司总经理周碧辉:连续球磨机的优势明显

连续球磨的优势主要有以下几方面:

首先,节电这一块,每吨钢粉,每个陶瓷厂的配方、原料不一样,大概可节省10%15%的电。为什么这么多?最近在晶鹏的抛光砖的配方含硬质料比较多,硬度比较高,效果在15%以下,10%15%之间。晶鹏达到15%20%的节能效果,节电是10%20%之间。根据各个瓷厂、配方、生产砖的规格不一样,节能也不一样,但一般在这个范围内上下波动。倘若连续球磨机与间歇式球磨机混合运用工艺之后,单位电量为每吨粉料31度左右。

其次,球磨筒体内装的球石、水和原料不超过球体的中心位置。三联体的连续球磨机每一节承担不同的研磨任务。第一节进行粗磨,当它研磨到一定程度,进入第二节进行中磨,然后进入第三节进行精磨。不会像间歇球磨机一样,已经磨细达标的要等待粗颗粒磨。可连续进料和出料,减少大量装料和出料的时间。

第三,可达到先磨细达标的可先流走,没有达到标准的,再进行研磨。

第四,连续球的球体带有标准的皮带槽,然后用标准的三角带,带动筒体运动。这是符合机械的原理,损耗是符合国家标准的。而间歇球用三角带传动没有皮带槽的光筒体。

第五,其他优势。节能降耗显巨,相比间歇球可节能20%以上。产能高,质量稳定,占地面积小,节省场地、基础投资少,采用模块化设计,根据原料特点,可灵活调整模块的配置,两联体、三联体、四联体等。它的占地比较比较小,节省水泥基础。所以通过恩平8个月连续球磨机的生产和晶鹏的生产,在晶鹏这一块,做的是比较高档的砖,要求很高,我们得出一个数据,连续球磨机符合当前的发展趋势。也就是说,连续球磨机的原料陶瓷厂产量越大,我们的连续球磨机显示的优势越大。连续球磨机还要根据它的规律来,连续球磨机+立磨这一块,优势更显著。我们以前在国外搞了这么一套,倒浆,同时进入连续磨,研磨效果更好,节能效果更显著,产量更大。连续球磨更充分。

还要讲一点,上面几个专家也说了干法制粉、神工快磨,还有连续球磨机。我们这些设备的诞生对原料加工这一块,还是有一定的条件。为什么这么说?因为现在陶瓷厂比较集中的地方,对环保、环境的要求越来越严,原料这一块对环境的影响非常头疼,能耗高,环境污染比较大。要通过环保这一关,也很难通过。我们如果建立原料加工,在附近的矿山,建立原料加工中心,我提这个建议,不知道成不成熟,把国家政府改善环境的环保投资,想办法改变环境投资,政府去年成立原料加工中心,就有清洁生产。原料加工中心,我听说山东那边好像开始搞了,搞原料生产设备,把这个技术力量、资金优势集中起来,对于陶瓷厂的环保问题和进一步地改进陶瓷原料设备,把它提升到一个更好的水平,还是有基础的。这样,每个陶瓷厂和陶瓷设备的企业,单打独斗,力量有限。要根本地解决问题,在佛山地方这么集中的地方,当然,每个厂家的情况不一样。想一下,也可以承包原料中心的某一条原料生产线。这是我的一个建议,集成优势,解决环保问题,使陶瓷厂在原料加工这一块,集约式经营,可以降低原料生产成本,也解决环保问题。谢谢大家。


佛山金刚企业集团萍乡市金刚科技有限公司总经理苏小红:研磨技术服务助力磨机节能降耗

我主要从陶瓷制粉的升级换代进行节能降耗的发言。我们立足现状,因为陶瓷设备的更新换代,原来的球磨怎么办?主要是立于现有的装备,利用技术层面,跟球磨进行结合,达到节能降耗的效果。

当前的间歇式球磨机的情况,是现在中国陶瓷行业原料生产工序中最普遍的生产装备。用磨机制备陶瓷浆料生产工序所消耗的用电量占陶瓷企业总电量50%及以上。磨机制备浆料工序的普遍问题:球磨时间长、单位电耗高和球石能耗大等。原料生产管理人员对降低磨机制浆工序生产成本的关注度集中在降低球石消耗方面。

我们的碾磨技术,从抛光砖,外墙、仿古、日用陶瓷等陶瓷生产企业实际应用中取得了效果。结合了研磨科研方面的成果,再和实践结合,进行了节能降耗的服务。跟现有的技术相比,我们有三个优势,第一,不需要牺牲多少设备,因为设备投资成本非常大,尤其是市场不好的环境下,投资是一个大事。第二,不增加成本。第三,不增加资金投入。

具体来说,我们的技术服务分两种,一段研磨技术和二段研磨技术。一段是间隔式湿法球磨机,二段是球磨的制备方法,现在进入了实质的审查阶段。

下面分别介绍一下一段研磨和二段研磨在陶瓷实际的使用情况。

一段研磨,效果三个:一是节省球磨时间10%以上;第二,节省用电10%以上,增加球磨产量5%以上。具体的实例,我没有点名厂家,但是我们2011年生产到现在,广东某抛光砖陶瓷生产企业,40吨球磨机,原磨机使用矾土中铝球作为研磨介质。有两块,一块是底料,一块是面料。我们对比了一下,我们在球磨时间上能降低2个小时/球,耗电量降低5/吨,磨机加料增加3/球。我们承诺达不到效果,我们自己承担所有费用。

这里说明一下,使用萍乡金刚锆铝球同比用矾土中铝球能增加面料坯体白度0.51.0,相应减少面料增白剂用量510%。不是说我们研磨介质这一块有优势,而是我们的矾土中铝球的铁含量在56点,而它的磨损量比较大。我们的磨损量是中铝球的3倍,比它低3倍。第二,我们的铁含量在5%以下,铁和钛有点融进去,其实在白度上有污染。

在福建的外面墙砖陶瓷生产企业,筛余在1.51.8。球磨时间降低了3小时/球,用量降低6/吨,增加球磨产量。日用瓷方面的应用比较小,用5吨的球磨机,当时的情况是这样的,浆料筛余1.01.5,用的是鹅卵石,浆料耗电降低18/吨,磨机加料增加0.8/球,比中铝球低3倍以上。 还有一个说明:全国各地大部分地方的陶瓷行业都有阶段性的电价,电价比平谷用电价格低50%以上,用我们的话,我们能把时间降下来,不仅能降低用电量,还能从电价的结构性方面降低成本。在江西,有些地方按电量作为征税的主要依据,所以如何降低用电量也是他们的当务之急。

二段研磨技术,我们是间歇式球磨+间歇式球磨。这方面来说,目前的效果是这样的,节省球磨时间20%以上,节省球磨用电20%以上,提高球磨产量5%以上。广东某抛光砖陶瓷生产企业,球磨时间降低4小时/球,浆料耗电12/吨,磨机加料4/球。底料也是跟面料的效果一样。

介绍一下我们技术服务的大体情况。我们对每一个客户都会派我们的工程师到现场去了解球磨生产工序的状况,包括工艺参数、筛余、比重、粒径,球石的调整和磨机配置等实际情况。包括电流的高低,再进行量身订作。很多的球磨机的球石配比基本上很固定,要不是232,要不是2332,我们的配比,会根据客户的情况进行变化。接下来,给客户的技术服务,不是这单货给完就没事了。我们的技术工程师会定期、不定期驻厂进行技术服务。

以上是我的粗浅的发言,有什么不妥的,多多指教。


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