陶瓷发展美文

我国陶瓷窑炉技术水平现状与发展思路标签：陶瓷、窑炉、技术、发展2007-04-06 00:10我国陶瓷窑炉技术水平现状与发展思路1、引言窑炉是陶瓷生产中最重要的烧成设备。

我国陶瓷行业自古就有“生在成型，死在烧成”、“三分做、七分烧”及“陶瓷是火里求财”等行业名谚。

古代窑工在开始烧窑前均举行敬窑神的活动，并每年定期到窑神庙、火神庙进行祭祀、祈盼提高烧窑的成功率与瓷业的兴旺。

从中可知窑炉及烧成的利害关系。

我国陶瓷历史悠久，又是最早发明与使用瓷器的国度，其中高超的筑炉技术与精湛的烧成技巧发挥了极为重要的作用。

从上溯万年前的野烧（即用柴堆将坯体围在中间的露天烧成方法），发展到地下式的穴窑，半地下式的土窑，到唐宋时代已发到南方普遍采用连室式龙窑，烧柴、采用还原焰；北方盛行以馒头窑代表的间歇式窑炉，烧煤、采用氧化焰。

在产品特色上亦分成“南青北白”的艺术特色，从此而形成明显的分野。

中国陶瓷窑炉技术水平之高，远远领先于国外诸国。

直到１８世纪欧洲人才开始生产仿中国风格的瓷器，而缺乏松柴资源的日本，直到１９世纪才掌握用煤炭烧窑的技术。

回顾这些光辉灿烂的历史，作为中国人不能不引以为自豪。

但是，历史的发展往往是曲折的。

近２００年来，在中国发展步伐减缓的时刻，西方国家的陶瓷生产技术发展迅速，后来居上。

尤其是德国、意大利及日本等国的陶瓷业进步很快，以其先进的技术设备，包括先进的窑炉与烧成技术领先于中国。

世界陶瓷窑炉的发展，近百年来在经历了圆窑、推板窑、隧道窑后，已经进入全自动控制的辊道窑与梭式窑时代。

由于技术设备先进，电脑控制软件的灵敏，陶瓷制品的烧成优品率、能耗及生产效率都发生了翻天覆地的变化。

尤其是近５０年的变化，更为引人瞩目。

我国陶瓷行业于２０世纪８０年代起，先后从国外引进了大量的陶瓷生产线，尤其是建筑陶瓷生产线的引进取得巨大的成功，从而仅用不到２０年的时间内，已迅速发展为世界上最大的建筑卫生陶瓷生产大国，我国的陶瓷窑炉设备与烧成技术水平也获得巨大的进步。

综观目前我国陶瓷窑炉技术现状，存在着土、洋并举，先进与较落后相跻、中外技术相互融合或冲撞的复杂的局面。

当前需要对国内陶瓷窑炉的技术水平、发展动向及新型窑炉前景进行分析，以确定未来适合国情特色的发展方向，从而保证中国陶瓷业在２１世纪健康、持续发展。

２、目前国内窑炉技术水平现状所谓技术水平，是指某种窑炉在生产效率、节能、节约耗材、热能利用（热效率）、控制操作及环境保护等方面达到的技术经济指标。

国际陶瓷行业在对窑炉技术设备进行评估亦大体采用以上标准。

我国地域辽阔，各地区经济发展水平与技术水平状况，存在很大差异。

而且在同一地区乃至同一企业，生产不同的产品，在窑炉形式选择及技术水平方面亦有不同的变化。

概括来讲，我国目前正在使用的窑炉种类及技术经济评估如下。

（由于采取的某些技术数据出处不一，仅供参考）。

（１）圆窑：圆窑系过去馒头窑进化而来。

２０世纪初日本陶瓷界将半倒焰式馒头窑改进为倒焰窑。

２０世纪５０年代由河北邯郸彭城瓷区仿制成功，并推广普及。

作为２０世纪５０年代～６０年代主要窑型，可以烧成日用细瓷、美术陶瓷、园林陶瓷及卫生陶瓷制品。

热效利用率大约为３％。

其中炉体热量损失达３０～４０％，烟卤冒出烟气及冷却造成的热量损失达４５～４７％。

窑内匣钵热量损耗达１０—２０％左右。

直径６米窑烧成周期约为１５０小时，小窑烧成周期为７２小时。

另外，由于煤烟与废渣污染严重，１９９９年国家经贸委明令指示淘汰。

不过现仍有部分乡镇企业仍在使用倒焰窑，但整个趋势是渐近尾声。

（２）龙窑：一般建在山坡，全长３０米—４０米。

烧柴，气氛为还原焰。

此种窑型热效利用高于圆窑，但近几十年来，作为主要能源的松柴的获取困难，且由于环境污染、窑内温差大等缺点。

目前南方各瓷区亦很少见到。

佛山石湾南风古灶经６００年风雨至今，现主要作为陶瓷文化遗产加以保护或演示使用，该厂产品大都已由梭式窑烧制。

潮州枫溪仍有２—３条龙窑，用以烧成粗陶瓷制品，如大缸、盆、碗、盘等（私人经营）。

由于产品特色不适合现在消费习惯，难以销售，经济效益水平低，听老板讲将改行。

浙江龙泉尚有１—２条龙窑在烧制仿古龙泉瓷器，主要供收藏者需求。

看来龙窑烧瓷，如生产仿古瓷或作为古文化遗产保护，或作为旅游区尚可。

若生产现代产品，它们在热效利用、生产效率及产品优品率方面，均已属昔日黄花、风光不再。

（３）隧道窑：据悉２０世纪３０年代最初诞生于欧洲的德国。

我国山东淄博瓷区的博山瓷厂，最先于２０世纪６０年代（１９６４年）仿制、翻版成功。

河北邯郸瓷区１９６６年开始建隧道窑。

隧道窑采取连续化生产方式，因此它的热效利用率为７—９％，是间歇式圆窑的２—３倍，可以节约大量煤炭资源。

此外在生产效率及产品质量方面有了很大的提高。

隧道窑可以实现余热利用，可通过鼓风机等将余热引至成型车间，用于坯体的干燥，提高了热效率。

２０世纪６０年代中期～９０年代，我国陶瓷行业基本是隧道窑的黄金时代。

全国各瓷区隧道窑数量大约为上千条（包括乡镇企业）。

主要用于日用瓷、艺术瓷、卫生瓷、美术陶瓷的烧成。

至今以生产日用瓷为主的企业，仍然有一定数量的隧道窑在运转。

过去主要燃料为煤炭，采用匣钵用作窑车上的承载与隔焰。

近年来，改用油或煤气烧成的隧道窑数量在增加，由于技术水平提高，可以实现明焰烧成，在节约能源的同时，又可以增加装载量。

再者，加之隧道窑的窑墙等部分改用节能效果好的轻质高铝砖及陶瓷纤维，大大降低窑墙因热传导造成的热损耗。

看来隧道窑目前虽然处在辊道窑与梭式窑的夹击之中，但仍得继续使用。

尤其是大批量生产大件厚壁等重量重的产品的企业，仍然把隧道窑作为窑炉设备的第一首选。

隧道窑在采用高效喷枪与安装有电脑系统实现自动控制之后，如虎添翼，仍将担任主角。

不便之处是由于连续生产，工人需上三班交替。

由于中国属发展中国家，劳动力资源充盈，上夜班尚不会形成欧美国家发生的工人抵制行为。

因此，隧道窑在中国陶瓷企业仍能长期运作，亦具中国特色。

（４）辊道窑：最初出现在欧洲意大利，７０年代已被用于烧成陶瓷墙地砖。

辊道窑因其优越的性能，在生产效率、节能与提高瓷砖产品质量方面，具有许多其它类型窑炉不可比拟的优势，尤其在生产建筑陶瓷方面。

不过８０年代初，我国最早采用辊道窑主要用于日用瓷彩烤方面。

自佛山利华瓷厂引进第一条意大利彩釉墙地砖生产线后，至今我国建材行业正在使用中的各种辊道窑已有约２０００—２５００条之多。

辊道窑炉的出现也将窑炉与陶机设备融为一体化。

先进的辊道窑设备不仅极大提高生产效率（如日产１．８万ｍ２宽体辊道窑），大大降低能源消耗，缩短了烧成周期。

由于采用高效节能燃烧喷枪，使窑内温度差别降低，具备自动点火、安全操作等优点。

目前我国窑炉行业通过技术引进与消化吸收，已经实现辊道窑制造国产化的技术水平，不仅满足了国内市场要求，也有部分辊道窑设备出口到东南亚地区。

这些标明我国窑炉制造技术水平登上一个新台阶。

目前，全自动控制型辊道窑炉在使用性能方面，已成功实现向日用陶瓷、艺术陶瓷及卫生陶瓷烧成工序方面扩展。

由于高耐火性能的新型窑具，特别是特种陶瓷辊棒的研制开发成功，解决了辊棒高温荷重强度，实现了以辊道窑烧制大件产品的目标。

目前，我国自行研制的宽体辊道窑，在生产效率、能耗与自动控制方面已经达到国外同类窑炉的性能与技术水平。

高性能辊道窑设备上的高温调速喷枪，内宽达３．２ｍ的窑体，直径达７０ｍｍ、长度为５ｍ的辊棒，以及可以自动控制产品入窑、出窑，调试烧成温度、窑内气氛与压力，自动除净辊棒粘疤等关键性技术均已掌握。

采用辊道窑生产日用陶瓷，除在节能与提高产品质量上有很大提高外，又可大量节约人工费用。

过去一条隧道窑日用瓷生产线，合计用工在７００人左右，现在采用辊道窑生产线，用工降低到７０人以下。

既减低工人劳动强度，又节省人工、降低了产品的成本。

辊道窑以其各方面的优势，正在成为陶瓷窑炉中的主角。

（５）梭式窑：目前国内外流行的梭式窑，实际使用容积小到０．１ｍ３，大至几百ｍ３，已广泛应用于日用、艺术、卫生及电瓷制品烧成，还出现了烧成温度高达１８００℃的用于烧制特种陶瓷的超高温窑炉。

梭式窑烧成时间一般为６～８小时，速度最快者达到３．５小时。

烧成周期短、装窑开窑均在窑外进行，劳动强度小，因而大受操作者与管理者的欢迎，亦被誉为“陶瓷烧成技术的一场革命”。

梭式窑采用高速燃烧喷嘴系统，便于调节操作，窑体采用蓄热好、绝热性高的陶瓷纤维棉、系无匣直焰式烧成，大大提高热效利用率。

有资料介绍倒焰圆窑热效利用为３％、隧道窑为７～９％，梭式窑则为２０～３０％，大大降低能耗成本。

较之传统的圆窑上下温差为３０～５０℃，隧道窑上下温差为１０～３０℃，梭式窑温差仅为１０℃以下。

在日本甚至开发出温差为零的梭式窑炉。

从技术经济角度分析，一座２．５ｍ３燃气梭式窑炉的生产效率及经济效益，可抵上并超过三座直径５ｍ的圆窑。

而且梭式窑投资小、见效快、占地面积小，也为其迅速普及与推广创造了条件。

近年来，神州大地配备有梭式窑的民间陶瓷作坊如雨后春笋涌现。

大型陶瓷企业也常常配备有几座５ｍ３—１０ｍ３梭式窑，用于烧制产品配套的异型产品。

梭式窑将为提高产品的内在质量、花色品种发挥重要作用。

而且由于它几乎不存在环境污染，将会进一步推广普及。

目前日本已有全自动控制梭式窑炉在使用，大大降低了产品成本与人工费用，英国已出现内容积为３００ｍ３的大型梭式窑炉。

我国在梭式窑炉开发研制与使用方面与国外尚存有较大差距。

３、从燃料结构看陶瓷烧成我国陶瓷窑炉烧成使用的燃料，过去是“南油北煤”。

随着新型窑炉的投入使用及烧成技术的进步，过去的局面已彻底改观。

现在从产品结构看，建筑陶瓷与卫生陶瓷产品基本上采取液化气、城市煤气及柴油烧成。

日用陶瓷烧成中，采用焦炉煤气烧成的比重逐年增多，但还存有一些使用煤炭烧成的旧式隧道窑与圆窑。

北方瓷区多数存在气、煤混合使用的现象，尤其近年来，北方盛行煤烧推板窑生产日用瓷，由于采用隔焰式烧成，产品质量较好，又舍弃了匣钵等窑具消耗。

但随着环境保护事业的发展，直接以煤作燃料的窑炉与烧成方法无疑将面临淘汰的前景，除非解决消烟除尘的难题。

目前北方靠近煤炭产区的陶瓷企业，似应大力发展焦炉煤气燃料为宜。

随着煤炭气化技术的提高，煤气成本将降低，再加上进行净化处理，完全可以推行隧道窑直焰烧成方法，降低烧成成本，提高产品质量。

此外，随着水煤浆技术的提高，亦可采用水煤浆烧成技术。

总之，北方煤炭资源丰富，应尽量通过提升煤炭二次加工利用技术，应用于陶瓷烧成。

采用煤气烧成，价格成本既低于液化气，又能确保稳定供应。

我国石油资源储量有限，由于消费较大，国内石油及液化气资源供不应求，不能满足市场要求。

从９０年代中期我国增加了从国外进口的数量，目前年进口石油４０００万吨，预计到２０１０年年需进口８０００万吨，逾４００亿美元。