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