【转型升级】宽体窑或将成为陶瓷企业转型升级的利器

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    宽体窑或将成为陶瓷企业转型升级的利器

自2000年中国从意大利引进第一条玻化砖宽体窑以来，宽体窑一词开始在行业内日益盛行。在有效的占地规模内，实现高效率的大产能生产，从而实现能耗的大幅度节减。宽体窑依靠着明显的规模优势和节能效果，成为适应中国国情的新型窑炉装备新宠，开始在新规划的生产基地里风靡，多数近三四年建立的陶瓷企业生产线，都使用了宽体窑。而随着国家政策对节能降耗和转型升级政策的日益严格，陶瓷行业也面临了空前的节能及环保政策倒逼境况，转型升级势在必行。

在这个背景下出现的宽体窑，无疑成为陶企用以应对时局的又一利器。那么，目前国内宽体窑的发展状况如何、宽体窑的节能主要表现在哪些方面、在当前的发展状况下，宽体窑可否成为行业应对危机的一根救命草？带着这些问题，本报记者分别采访了原佛山市能源利用检测中心技术部部长、国家清洁生产审核师谢炳豪高级工程师和中国建筑卫生陶瓷协会窑炉暨节能技术装备分会副理事长、《创新陶业》报社长乔富东高级工程师以及其他相关业内人士。

国内需求引发的窑炉革命

和许多装备的诞生一样，宽体窑的产生也是在工业生产的实际需求中应允而生的。上个世纪九十年代，中国陶瓷产业处于一个突飞猛进的飞跃式发展阶段，窄窑炉的产量已经无法满足市场的需求，为了扩大产能、满足需求，陶瓷厂纷纷将窄窑尽量加长，结果却产生了一系列的连锁问题。首先是能耗的飙升，其次是占地面积的大规模扩大，以及其他相应的技术问题也纷纷产生。宣告了加长型窑炉来扩大产能这条路的失败。但是，市场需求就是硬道理，为满足市场需求，企业家们的创新是无止境的，于是，开始有一些专家想出了加宽窑窑炉的方式，也就是宽体窑最初的概念。

国内的概念出现之后，研发却总不理想，直到2000年意大利某公司的第一条宽体窑被引入国内，才标志着宽体窑在国内的真正诞生。这个由国内需求国外解决的技术，便开始迅速在国内市场蔓延起来，引发了一场窑炉革命。

乔富东告诉记者，目前，国内宽体窑的数量占窑炉数量的1/10左右，约为500条线左右。

源于欧洲却风行于东南亚

乔富东告诉记者，因国内需求而最终被欧洲技术所研发生产出来的宽体窑，在欧洲却不怎么流行，主要流行区域反而是在东南亚地区，包括中国。宽体窑的流行，与区域文化及市场情况有关。“首先，欧洲的陶瓷市场需求量其实不太大，传统的窄窑完全可以满足其需求。其次，欧洲人的生产线基本属于全自动的小线，这种技术已经非常完善，无人操作的地方很多。但宽体窑因其窑内温度的关系，需要更多的人工管理。第三，欧洲的工人都是双休的，其休假期间窑炉是停窑保温的，小线保温能耗相对较低，而宽体窑的停窑保温能耗就大了。第四，欧洲的工厂面积普遍不大，容不下大规模的宽体窑。”乔富东表示，鉴于以上几大原因，虽然宽体窑技术源于欧洲，但在欧洲并不盛行。

在东南亚、印度、菲律宾及中国，宽体窑则成为最受欢迎的产品之一。这也与国情有很大关系。中国的情况很明显，宽体窑的概念本身就是从中国产生的，是中国大规模陶瓷生产的一个市场需求的产物，而且，人工成本均相对较低，发展中国家的土地资源相对管理松懈，陶瓷厂容易拿到地块等等，诸多具体区域原因，导致宽体窑成为盛极一时的装备产品。

宽体窑节能效果非常明显

原佛山市能源利用检测中心技术部部长、国家清洁生产审核师谢炳豪高级工程师告诉记者，与之前的窄体窑相比，宽体窑的节能效果是非常明显的。如下图所示：

宽体窑与窄体窑能耗比较表

宽体窑具体节能数据，选择较有代表性的两条窑测试数据对比：

注：宽体窑数据为肇庆市信和陶瓷有限公司1#辊道窑测试数据。窄体窑数据为佛山市三水宏源陶瓷企业有公司1#辊道窑测试数据。

1、由于肇庆市信和陶瓷有限公司1#辊道窑加长、加宽，产砖量增加890.38-418.5/418.5×100% = 112.7% ，比佛山市三水宏源陶瓷企业有限公司1#辊道窑产量增加一倍以上。

2、产品煤气单耗下降：0.466-0.398= 0.068 m3/kg砖，降低14.59%。

最适合600和800mm规格抛光砖和耐磨砖的生产

宽体窑最合适生产的产品是600mm和800mm规格的抛光砖和耐磨砖以及瓷片，却不太合适生产外墙砖、仿古砖及超薄砖等品类的产品。这与宽体窑所存在的技术瓶颈具有一定的关系。由于外墙砖、薄板、薄砖是需要细辊棒来承托的，而宽体窑因其窑内宽度宽，所以使用的辊棒需要更长，长度增加了的辊棒为了使得承压强度不变，就需要比较粗的辊棒了，故此，不合适生产外墙砖。同理，因为仿古砖容易变形，也不合适用宽体窑烧制。高质量的仿古砖也同样不合适用宽体窑。因为窑内的温差比较难控制，容易导致色差和变形。

由于受到这方面的限制，宽体窑不可能完全替代普通的窑炉，“预计整个窑炉市场的宽体窑用量完全饱和的话，国内市场的宽体窑占有率也只能是60%左右，其他40%仍然需要其他类型窑炉来做，因为有些产品的确不合适用宽体窑。”乔富东说。

宽体窑带动了许多配套技术的革新

为了支撑宽体窑技术，延伸出了许多项核心技术的革新，主要有以下几大方面。

第一，产生了4米和4.2米以上的超高温辊棒。因为宽体窑的横截面比普通窑炉要宽许多，故此，辊棒也跟着长了很多。第二，产生了轻质、高隔热的砖。隔热窑墙从0.43米变为0.38米以下，使得窑炉墙壁的厚度减小。第三，产生了拱顶窑炉结构技术。以前的平面吊顶窑炉，在窑炉扩宽之后，不再合适，因此产生了不规则形状的圆弧形的拱顶结构。第四，产生了长短结合的喷枪，便于让窑内每块砖的受热温度尽量一样。第五，产生了高强度且中间有孔的孔砖。这种砖不仅中间要有孔，而且还得够薄，能够承载重量。第六，风管技术的提升。抽风管分成几个口来排气，而且其直径要扩大许多。第七，纠偏技术而衍生的锥形辊棒，使用异形辊棒来使得走砖整齐。第八，电机转速精确控制的技术。普通窑炉一般就低温区、高温区和急冷区三个控制段，三种速度。但宽体窑则需要13-15段的控制转速，需要密排精确控制。第九，其他细辊棒密排技术以及急冷段齿轮棒散热技术等等配套技术。

目前处于技术成熟但需要巩固的阶段

乔富东表示，现阶段宽体窑处于一个需要巩固的阶段，因为在国内和国外的技术方面还有不一样的地方。比如，窑内烧成带气压国外是负压调试，国内是微正压技术，是两种不同的原理和构造，两种技术是不能通用的，存在着结构和实用技术之间需要协调的问题。

同时，和众多现行技术一样，总不是十全十美的，存在一定的有待改进的地方，宽体窑技术也是一样，在窑内温差方面和辊棒技术方面还有较大的改进空间。比如，普通窑体的窑内温差为3度，而宽体窑则是5度。辊棒技术方面，如果能够有更细的辊棒，对走砖的整齐还有变形方面就能够更好的避免。

如何在非宽体窑炉方面节能降耗

我们都知道，宽体窑不能够在原有窑体上进行改造实现，而只能是将旧的拆除重建，因此，使用宽体窑节能，依然有一定使用的局限性。在当前陶瓷行业整体形势惨淡的情况下，如何在现有的窑炉上进行改进节能，成为更为迫切的话题。那么除了使用宽体窑外，现行的窑炉在节能降耗技术方面还具有什么样的空间？谢炳豪给了如下建议。

1、控制窑炉烧成燃烧空气系数

通过对窑炉进行燃烧状态检测，掌握窑内燃烧状况，从而根据所检测得的数据，对窑炉烧成温度曲线、压力曲线、气氛曲线进行适当的调节。调节窑炉燃烧在更加合适的状态，从而减少排烟的热损失，降低窑炉能耗。即如果控制窑内空气系数从1.75降低至1.45，就可以节省4.75%的煤气。

2、提高助燃风温度

窑炉更换专为使用高温助燃风回收窑炉余热而设计的烧嘴，使助燃风温度提高至200℃以上，从而为窑炉节能降耗提供了有利条件。按照对一条250米长的窑炉测试，提高助燃风温度至200℃后，所回收冷却带余热的热量为547369大卡/小时，相当于节约窑炉使用煤气391 nm3/ h，节能率达到8%以上。

3、将窑炉多余的排烟或抽热风引至热风炉配风

据了解，墙地砖特别是釉面砖生产仍有大量排烟未能利用，温度高，直接排放至环保装置，反而需要消费大量的冷却水降温，冒出水蒸汽。

如果采用一台引风机将窑炉排空部份的排烟（230℃）的一部份直接引至原料车间的水煤浆热风炉辅助入风口处。将窑炉排空部份的排烟以引风机引送至热风炉顶，回收烟气热量为2967360kj/h，回收的热量相当于水煤浆量为186 kg/h，节能率达到10%以上。