【内容摘要】我国是陶瓷生产大国，各类陶瓷的产量已连续多年位居世界前列。虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先，但总体上存在产品档次低等问题。通过对陶瓷生产工艺的研究和查漏补缺，可以大幅提高陶瓷生产效率和产品质量。

  关键词：陶瓷生产工艺；陶瓷生产技术；技术创新

  1引言

  我国是陶瓷生产大国，各类陶瓷的产量已连续多年位居世界前列，其中2017年全国建筑瓷砖产量达到101.46亿平方，虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先，但总体上存在产品档次低、能耗高、资源消耗大、综合利用率低、生产效率低等问题。

  陶瓷工业所消耗的能源，大部分用于烧成和干燥工序，两者的能耗约占80%以上。据报道，陶瓷工业的能耗中约有61%用于烧成工序，干燥工序能耗约占20%。在陶瓷生产方面,国内外生产能耗存在着一定的差距。

  2干燥技术原理

  对于陶瓷坯体而言，干燥的主要目的在于：

  1、提高生坯强度，便于后续工艺的进行；

  2、提高釉浆的吸附能力；

  3、使坯体具有较小的入窑水分，提高烧成速度，减少能耗；

  4、提高产品的质量，降低干燥能耗。

  3烧成过程中的节能措施

  1、窑型和窑炉结构的设计优化；

  2、烧成技术的创新；

  3、操作技术的科学性；

  4、窑炉施工质量的控制；

  5、自动控制技术的应用。

  4窑型和窑炉结构的设计优化

  4.1窑型辊道化

  辊道窑烧成能耗较低的原因是烧成周期短、窑具耗用少、无窑车热耗。辊道窑烧成能耗较低，隧道窑次之，梭式窑较高。同样作为连续性窑炉，隧道窑较辊道窑热耗高的主要因素之一就是有窑车和窑具热耗，传统的隧道窑窑车蓄散热大，在隧道窑的预热带烧成带热平衡中占热支出的25%以上。如果生产工艺许可的话，日用陶瓷工业尽可能用辊道窑进行制品烧成能一定程度的降低生产能耗。

  4.2窑炉结构型式

  单层-多层，短窑-长窑；窄窑-宽窑；平顶-拱顶；窑炉的密封，窑墙结构及窑墙材料的优化等。

  轮盘窑：整个窑体结构不像常规窑炉那样长而直，而是呈圆形首尾相接，窑车轨道为圆形轮盘，窑车在轮盘轨道上连续周而复始的行走。

  镜面结构窑炉：窑炉内腔不是方方正正的，而是呈弧形，使辐射到窑墙上的热量大部分像镜面一样反射回坯体表面，从而提高热能利用率，节约能源。

  5保温材料的选择

  选择合理的保温材料对延长窑炉使用寿命、节能降耗有很大的影响，窑体材料尽可能选择导热系数小的保温材料，如选用导热系数为0.036纳米保温棉，则窑墙减薄75mm，窑墙外表面温度降5度。现在比较好的轻质保温材料是莫来石砖，以及棉砖再贴高温多晶棉，窑车尽量减少重质砖的数量，裸露部分涂辐射层。承重部分除外。

  6合理的装窑方式

  合理的装窑密度能保证火焰及热气流与产品对流换热，以及有辐射通道，缩小产品之间的内外温差，从而缩短升温及保温时间。

  7窑炉配套机电设备功率的设计

  经过调查发现现在大部分生产过程中窑炉的配套机电设备（主要是风机）的实际运行功率为设计功率最大是67.27%，最小才21.02%，因此存在一定的浪费可进行优化，降低电能消耗。

  8烧成技术的创新

  1、低温快烧技术：最高烧成温度降100，则制品单位热耗降低10%，烧成时间缩短10%，热耗降低4%；

  2、新型高速节能喷枪：保证喷枪在燃烧过程中的空气过剩系数合适，可控制在1.05~1.2；

  3、助燃风加热：效果明显，节能15-20%，存在瓶颈，助燃风来源，助燃风机的适用性和使用条件；

  4、烟气余热回收技术：如高温蓄热室热交换技术，据窑炉热平衡测定数据显示，仅烟气带走的热量和抽热风带出的热量就占总能耗的60～75%，若能够利用这部分余热则可大大降低能耗；

  5、富氧燃烧技术节能：燃烧过程中氧浓度每增加1%，烟气量下降3-5%，氧浓度为25%时，节能20%左右；

  6、急冷带差压补压技术：将快冷带抽出的热风打入急冷带，对抽出热风的急冷带进行补充，从而保证抽热风后急冷带内温度和压力的稳定；

  7、能量梯级利用技术：从喷雾塔干燥、窑炉烧成供入的燃料所产生的热能开始，从窑炉→坯体干燥→粉料干燥等，逐级利用热能，做到高效利用能源；

  8、微波烧成：具有介电加热属性的陶瓷材料一般被称为“敏感件”，它对电磁辐射相当敏感，放置在微波环境中就能够实现自我加热。而如果一种材料没有表现出这种自我加热的行为，但允许微波通过，则这种材料被认为具有“穿透”属性。相反，一种材料如果不允许微波通过，则被认为具有“反射”属性。

  微波的这些特性也为陶瓷材料的加工提供了新的方向和契机，可以降低成本和能源消耗，同时提高生产效率和产品性能。

  9自动控制技术的应用

  窑炉采用智能化的计算机进行自动控制，可稳定窑炉的温度、湿度、窑内氧浓度、气氛。

  10陶瓷工业烟气治理新技术

  随着国家对环保治理力度的加大，陶瓷工业污染物排放标准必将随着环保技术的升级而进一步收严，新标准的出台将关系到陶瓷企业的生存与发展。基于当前陶瓷工业排放现状及环保技术水平，提出并研究陶瓷工业烟气超低排放指标、总体技术路径，同时建立超低排放示范工程显得尤为重要。

  为实现陶瓷工业对多种大气污染物超低排放协同治理需求，一些环保企业对陶瓷工业的大气污染物排放情况及现有环保设备进行了调研和技术探索，将已有的专利技术进行了创新与研发，成功研制出适用于我国陶瓷工业烟气多种污染物超低排放技术及装备。