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打造環保新產業 綠色陶瓷將成為未來發展趨勢

作者:admin 點擊:799 日期:2021-6-10
在如今異常嚴峻的生態、氣候問題的威脅下,人們的環保意識也逐步增強,很多行業都在興起一股低碳環保節能的風,當然陶瓷行業也不例外

在如今異常嚴峻的生態、氣候問題的威脅下,人們的環保意識也逐步增強,很多行業都在興起一股低碳環保節能的風,當然陶瓷行業也不例外。



一、綠色陶瓷是當今陶瓷行業發展趨勢


陶瓷行業現正向有利于人類文明健康的綠色(環保)陶瓷方向發展。綠色陶瓷的標準是:


1、節約能源和原材料消耗,并做到物盡其用。


2、對環境有污染的廢氣(SO2、CO、CO2、NOx及煙塵等)盡量要少。


3、對人類有害的廢水(含鉛、鎘、汞、鉻等重金屬元素)盡量要少。


4、對人類身體不利的放射性物質不存在。


5、提倡生產自潔、抗菌、殺菌等保健功能的陶瓷。


6、粉塵、游離二氧化硅盡量要少。


7、噪音、熱散失盡量要少。


8、生產和工作環境要清潔、干凈、舒適。



二、降低陶瓷行業能源消耗的途徑有


1、向綠色窯爐方向發展。


我國是能源資源相對貧乏的國家,陶瓷行業又是耗能大戶。今后佛山陶瓷窯爐的發展方向是由過去提出的輥道化、煤氣化、輕型化、自動化、大型化向綠色(環保、節能和智能型)窯爐方向發展。


實現綠色窯爐的努力方向是:降低窯爐用機電耗和噪音、研究先進的節能和低污染燃燒器,使用新型的耐火材料和涂料,研究新的智能自動控制方式和方法,建立廢氣凈化研究檢測中心。


實現綠色窯爐


最近,佛山冠菱自動化技術有限公司研制的冠能球磨機專用控制器,具有獨特的自動節電功能,節電效果達到15%以上,若取消球磨機液力偶電器,節電率將達到20%以上。安裝后球磨機起動變為軟起動,球磨機所受到的沖擊力大為減少,球磨皮帶、軸、波箱、齒輪壽命提高。安裝后球磨機起動時的電流能控制在額定電流的1.2倍以下。(根據實際測量,一般進口軟起動器,用于球磨機起動時的電流是額定電流的4倍左右)所以該控制器的軟起動性能優異。由于球磨機的起動電流少,故不會做成電網波動和電網電壓降低,消除由此引起的其他用電設備跳閘和故障現象,具有完善的過載、過流、短路、接地等保護功能。并可以方便地設定球磨時間和自動停機時間,還可以方便地選擇加磨時間。具有高回報率,所有投資約5-8個月可通過電費節省回收。目前在新明珠、升華陶瓷廠投入使用,并取得良好的效果。


國內制備泥漿均使用間歇式球磨機,國外先進國家普遍使用連續式球磨機,產量提高三倍以上,電耗降低三倍以上。球磨時給排料完全自動化,不需要停機,容易制濃漿,使后面的噴霧干燥器可節省能耗10%-35%。


4、大型噴霧干燥塔


使用大型噴霧干燥塔單位電耗省,如用7000型可比3200型節電10%左右。


5、漿池間歇式攪拌


漿池電機上裝時間繼電器,攪拌20-30分鐘,停30-40分鐘,泥漿不會沉淀,可節電50%以上。


6、采用大噸位壓磚機和新型空壓機


采用大噸位壓磚機壓力大,壓制的磚坯質量好,合格率高,產量也大,并有專門的節電設計,可節電20%-27%;


采用新型的單螺桿空氣壓縮機代替舊式空壓機??晒濍?0%以上,并大大降低噪音。


7、一次燒成技術


一次燒成比兩次可大量節能。我國地磚和外墻磚90%采用一次燒成。內墻釉面磚只有10%采用一次燒成,要努力研究適于一次燒成的內墻釉面磚的坯釉組成,提高一次燒成的比例,可節省能耗和電耗30%以上。


8、低溫快燒


增加熔劑性成份,選用適于快燒的原料(如硅灰石、透輝石等)和適當的窯爐(如輥道窯)。實現低溫快燒是燒成節能的有效途徑。如燒成溫度從12800C降到11800C,燒成能耗可降低30%。


9、選用保溫性能良好的窯體材料和涂料


使用容量小,耐高溫的陶瓷纖維做窯體保溫材料,窯爐外表溫度可降到500C左右,可減少散熱損失。的目標是:燃料消耗進一步下降10%-20%,熱效率提高10%-20%,電力消耗下降10%-30%,噪音和煙塵有較大程度的下降,并使我國陶瓷窯爐達到世界先進水平。


2、我國建筑衛生陶瓷能耗水平與國外先進水平差距


二十幾年來,我國陶瓷窯爐的發展經歷了從倒焰窯到裝匣缽隧道室再到輥道窯的過程,燃料也從燒煤到燒油再到燒氣的過程,能源消耗大幅度下降,窯爐的能耗已從80年代初的占生產成本40%-45%降低到現在的30%-35%。但是和國際先進水平相比還有相當大的差距。主要能耗指標見表1。


選用耐高溫的遠紅外線涂料在窯內壁,可增加幅射傳熱,節能5%-8%。


10、采用輕質低蓄熱窯車


隧道窯窯車離開窯內時的蓄熱屬于熱損失,應大量采用輕質材料,降低窯車蓄熱。最新的輕質窯車是在高鋁紅柱石和堇青石板殼內填充陶瓷纖維。它有傳統窯車材料的穩定性及性能,蓄熱卻比傳統材料降低70%,因此可以顯著降低燃料消耗,運營維修費用。


11、高速節能噴咀


高速節能燒咀能在窯爐內部產生強大的熱量和氣流攪動,因此提高了熱量的傳輸而被廣泛采用。此類燒咀與傳統燒咀相比,可以節約10%-15%的燃料。


12、余熱利用


隧道窯和輥道窯冷卻區的余熱,可以用在半成品干燥和本窯加熱助燃空氣用,預熱溫度越高,節省燃料越多。助燃空氣預熱到4000C比預熱到1500C可節省燃料17%,預熱到6000C可節能28%。


隧道窯和輥道窯廢煙氣可以通過余熱鍋爐和熱管換熱器予以回收,也可以抽去干燥半成品。


13、自動控制


窯爐采用智能化的計算機進行自動控制,可穩定窯爐的溫度、氣氛、壓力,提高產品質量,可節能5%-10%。


14、超霸節能刮平粗拋機


佛山南??铺C電有限公司的新產品節能刮平粗拋機是一種具有刮平和粗拋功效的新機型,能使瓷質磚得到一個更加平整光滑的表面及一致的厚度,大幅提高瓷質磚的拋光產量、質量和光潔度。不僅在結構上有創新,而且工藝上實現了以刮代磨的創新性突破。每月可為企業節能降耗17萬元,并真正實現一機一窯,使拋光磚成本降低30%左右。


15、使用變頻器


10千瓦以上的風機,輥道窯的傳動系統、油泵、安裝變頻器可節電10%-30%。


16、降低風機電耗和噪音


目前國外先進風機噪音在50-70分貝,噪音較小,國產風機噪音在80-90分貝,有的甚至超過100分貝,噪音很大。


國外一條窯爐風機使用的功率為70-90千瓦,而國產風機為130-170千瓦(以產量相同的建筑衛生陶瓷窯爐計算)


降低風機電耗的核心技術是在風機葉材料的選用上面。進口風機葉采用高強度鋁合金,容重在2.5-2.7噸/m3,國產風機葉使用的卻是錳鋼,比重為7.8噸/m3。如果國產風機葉在選用了耐熱鋁合金后重新進行設計改進,并提高裝配的質量,那么國產風機的電耗和噪音就有可能接近和達到進口風機的水平。如果每條窯爐節電50千瓦,年節電40萬千瓦小時,以全國陶瓷行業一萬條窯爐計算,每年可節電20億千瓦小時,并大大降低燒成車間的噪音。



三、廢舊低質材料的回收應用


1、生產用過的廢水經水處理設備處理后,消除了有害物質,并經過濾后可重新投入生產使用。


2、噴霧塔除塵器出來的微粉直接輸往漿池攪拌成泥漿后經中轉漿罐混和后再送進噴霧塔造料。


3、衛生陶瓷半成品次品經挑選干凈后,再進球磨機磨成漿料使用(可以單獨球磨,也可以每次加5%-10%進球磨機使用。)


4、衛生陶瓷成品中的廢品經清潔粉碎成熟料,加進球磨機當骨料使用,可減少產品產品的收縮、變形、開裂和針孔缺陷。熟料加進釉料中,可提高衛生陶瓷釉面的光澤度。


5、墻地磚半成品的次品經分類清潔堆放后,可重新進球磨機做色料和坯料用(如水晶磚、仿古磚等)。


6、墻地磚成品中的廢品經清潔干凈,并打碎成適當的尺寸后,可放進球磨機中作球蛋石使用,不會影響產品的質量。


7、陶瓷廢品料可以開發固體混凝土,免燒型廣場磚和道路磚等。


8、陶瓷廢品料可以開發墻地磚、過濾器等。


9、使用冶煉爐廢渣為主要原料生產出裝飾市場上獨樹一幟的硬似鉆、顏如玉的綠色建材產品金屬瓷磚。還可以生產紅瓷、白瓷、灰瓷等金屬瓷磚,有的還可以生產色釉料。


10、用含氧化鐵的礦物質代替二氧化鈦(鈦白粉)制造出金花米黃產品。也可以用鍛燒過的高嶺土(3000元/噸)代替二氧化鈦(約9000元/噸)生產金花米黃產品。


11、已磨損的雙缸泥漿泵的陶瓷柱塞,經磨平加工后(幾毫米)配套耐磨橡膠圈便可以重新使用,維修費只有原價的1/3。


12、陶瓷機械行業磨床等使用過的機油,自動壓磚機使用過的液壓油,經處理和過濾后可以重新投入使用,可節省50%的費用。


13、要逐步調查和摸清楚我國陶瓷行業原材料的現有狀況(包括高、低溫度和質量)并制定長期合理科學開發和利用的規劃,并搞好原料的標準化生產,防止資源浪費和低效益(高檔原料要出高檔產品,中低檔原料也要力爭做出好產品。)


14、陶瓷廢次品(全國每年有1300萬噸以上)經處理后使用,可大量節約填埋陶瓷垃圾所需的寶貴土地資源,造福千秋萬代。


15、大膽使用紅坯體和其它低質材料做陶瓷坯體,可以大大拓寬陶瓷行業的發展前途。


16、實現了廢舊低質材料在陶瓷行業中的循環使用,將使我國陶瓷行業與時俱進,為今后長期健康可持續發展打開了一條光明大道。


17、搞好陶瓷原材料在運輸、儲存、生產過程中的密封處理,就可以大大減少灰塵在環境中的飛揚,造就一個碧水藍天的清潔環境。


通過以上措施能大大降底陶瓷業對環境的破壞,在保護環境的同時也造了一個新興產業的發展。


3、球磨工藝


球磨制漿的電耗占陶瓷廠全部電耗的60%。通過采用合理的料球比,選用高效減水劑、助磨劑和氧化鋁襯,氧化鋁球可提高研磨效率,縮短球磨周期。選用大噸位的球磨機可減少電耗10%-30%。提高噴霧干燥塔泥漿的濃度,可顯著降低噴霧干燥塔的熱耗。如將噴霧干燥塔泥漿的濃度從60%提高到65%,可節省單位熱耗21%,如濃度從60%提高到68%,則可節省能耗33%,這可以通過加入高效的減少劑來實現。


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