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2018-05-27 07:26:23

•   最近，从业内人士的口中得知，数家陶瓷生产企业已经把抛光砖、仿古砖的烧成温度降低了20℃左右。对于陶瓷产业而言，瓷砖烧成温度的降低是实现低碳生产的一大突破，是业内众多人士所关注的一个话题。
      俗话说，“牵一发动全身”。瓷砖烧成温度的降低与工艺配方的改变、对窑炉烧成、陶瓷配件、瓷砖本身等有着密切关系。
    那具体有何影响呢？为此，记者特意采访了行业内各领域专家。当然，我们相信，如何通过技术创新，提高“低碳生产”将会是贯穿于陶瓷产业未来发展的一条主线，而对于这一话题的讨论，我们今后仍将继续下去，同时也期待您的参与。
      加入长石类原料和中低温砂可实现
      佛山南海禾合高新材料有限公司研发部工程师秦威介绍，通常要降低坯体的温度，除了直接减少坯体厚度之外，就是在粉料配方中增加溶剂性的材料。
    熔剂原料是能够降低陶瓷坯釉烧成温度，促进产品烧结的原料。陶瓷工业常用的熔剂原料有钾长石、钠长石、方解石、白云石、滑石、萤石、含锂矿物等。烧成前长石属于非可塑性原料，可以减少坯体收缩与变形，提高干坯强度。长石是坯釉的熔剂原料，在坯体中占有２５％含量；在釉料中占５０％的含量。
    长石的主要作用是降低烧成温度；在烧成中长石熔融玻璃可以充填坯体颗粒间空隙，并能促进熔融其他矿物原料；长石原料还可以使坯体质地致密，提高了陶瓷制品的机械强度、电气性能与半透明度。碳酸盐类熔剂原料作为主要的陶瓷熔剂原料，碳酸盐类熔剂原料品种非常多。
    它们有碳酸钙、方解石、大理石、白云石、菱镁矿、碳酸镁、石灰岩等。适量加大坯体中低温砂和长石类原料可以降低坯体的烧成温度，通过调整好窑炉的烧成工艺和釉料的膨胀系数，基本上降低30~50℃范围内对产品的质量没有明显的影响。
      对产品质量带来风险
      一般来说，降低烧成温度主要是需要改进原料的配方而能够达到，关键是原料配方工艺解决。
    如何调整配方？西樵金刚科技有限公司总经理张效玉告诉记者，通常要降低抛光砖、仿古砖的烧成温度，主要在原料配方中加入钾长石、钠长石。但不是加入的越多越好，引入过量的长石会增加釉的膨胀系数，这两种材料加入的比例加起来不可超过七个点。烧成温度降低会给瓷砖本身带来一定风险，瓷砖的品质可能发生改变，其抗折强度会出现变化，比较容易折断，或发生弓背现象。
    
      此外，瓷砖的烧成温度降低，意味着烧成范围变窄。一般来说，瓷砖烧成周期是存在一个限值。烧成范围越宽，相对比较容易控制产品烧成的质量。但烧成范围变窄了，对窑炉的要求就高了。如果不能在变窄的烧成范围中及时调整，就会容易出现产品烧不熟或者过烧现象。
    
      节约煤气消耗3%
      当抛光砖、仿古砖的烧成温度降低了20℃左右时，将节约不少燃料的消耗，对窑炉节能是具有不可估量的影响的。佛山市节能技术服务中心工程师谢炳豪在为记者计算窑炉节能时，以一条窑长285米，产品为800×800mm渗花砖的窑炉为例。
    
      假设该窑炉产量410m2/小时（11155kg/h），原来烧成温度为1257℃，如降低为1217℃，则窑炉烧成过程中的砖坯焙烧至烧成温度时的吸热从原来16006。01MJ/h降低为15342。62MJ/h，降低了663。39 MJ/h。
    
      实际测定该窑炉燃烧为6075kJ/m3的煤气4530m3/h，因降低烧成温度而减少的煤气量，相当于减少窑炉供入燃煤气总热量的2。41%。
      考虑全窑热平衡,该项烧成过程中的砖坯焙烧减少也随窑炉散热、排烟、冷却等损失的减少而减少。
    而窑炉测定热效率为80。17%，实际上因而烧成温度的降低可节约窑炉烧成煤气消耗为：
      节能效果：2。41%/80。17% = 3。01%
      减少辊棒损耗约30%
      据了解，一般小型企业为了节约成本，会考虑降低烧成温度，而且，有关人士透露，一般温度降低为20℃左右。
    但是，比较大型的企业为了产品质量的稳定，暂时还没有降低陶瓷烧成温度。受烧成温度降低影响比较大的，目前主要还是私抛厂。这些企业原本利润就很低，在烧成过程中加入低温砂或是低温材料，在对质量影响不是太大的前提下，既节约了成本，又从中获取客观利润。
      温度降低，对辊棒的影响是巨大的。
    内部人士透露，烧成温度降低20℃，辊棒的损耗一般来说可以减少三分之一，甚至一半。目前，已知的温度变化，是由1250℃降低到1230℃，由1210℃降低到1190℃，辊棒消耗据不完全统计，分别减少23%和38%。
      对窑炉结构的影响不大
      窑炉烧成温度降低，对于窑炉的结构的影响应该不会很大。
    窑炉烧成温度降低，对窑炉结构方面的作用是可降低窑体散热损失，但这不是主要的，通过窑体加强保温措施更可达到此目的。谢炳豪告诉记者。
      同时，科达热工事业部副经理李振中说到，判断窑炉是否节能的其中一个标志：窑炉外表温度。在窑压一定的前提下，窑炉外表温度低说明窑炉散热少，窑炉外表温度与窑墙厚度和耐火保温材料的导热系数有关，窑炉窑墙厚度大，外表温度可降低，但也不是窑墙越厚越好，因为窑墙厚了，辊棒的长度也跟着增加，这就会增加客户的后期运行成本；同时辊棒长了，两侧的支点距离大了，走砖情况也会趋于变坏，会使砖坯在烧成区引起变形。
    
      在保证使用温度的前提下，应尽量选择导热系数低的耐火材料，根据窑墙从里到外的温度梯度合理配置耐火保温材料，就可以达到既减小窑墙厚度又能保证保温性能的目的。
      在重视窑墙保温性能的同时，也不能轻视窑底和窑顶的散热，有的窑炉公司认为窑底不重要，把窑底设计得很薄，选择的保温材料比重又大，造成大量的热从窑底散掉。
    如果窑底按不同的工作温度选择一些低导热系数的材料，如在低温区使用体积密度0。6的硅藻土砖等，则可大大提高窑炉的保温性能。
      助力“低碳”烧成
      据了解，曾在1982年，原轻工部科技司组织召开了一个题为《全国低温烧成陶瓷技术座谈会》的会议，包括原轻工部科技司工程师留苏博士张锡秋、辽宁硅酸盐研究所的范起泰和唐山陶瓷研究所等国内当时知名研究机构和专家都做论文报告。
    尽管当时是针对日用陶瓷的，但是为建筑陶瓷低温快速烧成开了个好头。
      2002年以来，在新的结构配方研究上和资源综合利用上，低温陶瓷开始具备几个特点，一是陶瓷原料逐渐资源化，如废玻璃、废瓷粉、抛光废渣等，除此以外还有冶金废渣如工业尾矿，工业废弃物等，炼铝赤泥、炼钢液态废渣、炼金炼锌炼铜工业尾矿都成了低温陶瓷的主要原料。
    
      据鹰牌陶瓷技术顾问韩复兴透露，2006年以来，深圳皇瓷有限公司和佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司，都在低温陶瓷生产上进行了科学技术研究和产业化应用。深圳皇瓷于2006年申报了《一种采用低温烧结生产仿古砖的方法》和《一种采用低温烧结生产抛光砖的方法》，方法中以废玻璃为主要助融原料，以三聚磷酸钠为次要助融原料，烧成温度在960~1120℃，属于超低温烧结陶瓷之类。
    佛山石湾鹰牌于2009年开始超低温快烧薄体陶瓷研究，于2010年开始了产业化研究，并于2011年申报了专利，该技术特点是温度降低到960~1060℃，强度提高了两倍，实现了薄量化生产，原料没有利用昂贵原料，成本较低。

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  朱***

  2018-05-27 07:26:23

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