同繼鋒
(中國硅酸鹽學會陶瓷分會建筑衛生陶瓷專業委員會,北京100044)
2006~2009年,建筑陶瓷磚的產量由43.02億m2增長到67.24億m2,平均年增長率為16.05%;衛生陶瓷的產量由1.21億件增長到1.77億件,平均年增長率為13.52%。見表1。

表12006~2009年建筑陶瓷磚和衛生陶瓷產量Tab.1 The output of Chinese building and sanitary ceramics from 2006~2009
我國建筑衛生陶瓷的產區遍布全國,產業集聚度明顯提高。
主要產區為:廣東佛山、山東博山、福建泉州、晉江、上海及周邊地區、四川夾江、廣東潮州、遼寧法庫、江西高安、四川廣元、陜西寶雞、山西陽城、河北高邑、潮南衡陽等等。最大的陶瓷產區仍是廣東佛山,陶瓷磚產量約占全國產量的50%。
陶瓷磚企業主要集中在兩山(佛山、博山)、兩江(福建晉江、四川夾江)、一海(上海及周邊地區)。衛生陶瓷主要集中在廣東、河南、河北三省。
企業生產集中度提高。廣東的新明珠集團和新中源集團陶瓷磚年產能力均超過1億m2,唐山惠達陶瓷集團公司衛生陶瓷年產量達900萬件,陶瓷磚單線年產量達400萬m2。
據統計,到2009年6月末,我國的建筑衛生陶瓷行業規模以上企業已達到1089個,從業人數近50萬人,工業增加值和工業總產值在我國建材行業中穩居第三。2005年建筑衛生陶瓷工業總產值為719.1億元,到2009年達到近2500億元。從1993年起,我國的建筑陶瓷磚和衛生陶瓷年產量已雙雙連續位居世界第一。我國已是名副其實的建筑衛生陶瓷生產、消費和出口大國。
在產品品種方面,我國的陶瓷磚主要包括一次、二次及三次(多次)燒成釉面磚,彩釉地磚(含仿古磚)及釉面外墻磚,采用斑點、滲花、大顆粒、微粉裝飾的仿古瓷質磚(未經拋光),上面釉或不上釉的馬賽克磚、瓷質廣場磚、劈離磚、路面滲水磚、建筑硫璃制品、彩色釉面瓦(中式、西式、日式),微品玻璃復合陶瓷磚、陶瓷干掛板、超薄陶瓷板、輕質陶瓷板等約2000余種,幾乎涵概了世界上所有的產品。
衛生陶瓷品種包括各種便器、洗面器、凈身器和洗槽等,且款式不斷翻新。旋渦虹吸式連體坐便器、雙聯盆和寬體臺盆等豪華產品日趨普遍。衛生陶瓷產品和五金、塑料配件實現了配套供應。帶沖洗和熱風的潔身器在便器上得到廣泛應用。我國在節水型坐便器的開發和應用已走在國際前列,性能良好的6升、3升兩擋沖落式、虹吸式和噴射虹吸式坐便器進入了千家萬戶,為節水做出了貢獻。
2008年,行業進出口超過80億,出口陶瓷磚6.7億m2,衛生陶瓷56萬件,出口陶瓷色釉料1.76億萬元,我國建筑衛生陶瓷產品出口量超過全球貿易總量的1/3。我國進口建筑衛生陶瓷產品不斷減少,進口產品在國內市場新占份額不足0.5%。充分說明我國建筑衛生陶瓷產品的國際競爭力明顯增強。我國建筑陶瓷磚遠銷全世界200多個國家和地區,約80%的產品出口到亞洲和非洲地區;我國衛生陶瓷銷往190多個國家和地區,2/3以上產品出口到歐美等發達國家和地區。
總之,我國建筑衛生陶瓷產業近年來取得了舉世矚目的成績。
過去近5年間,我國在建筑衛生陶瓷生產技術裝備的機械化、自動化、大型化、高效化等方面已走在世界的前列。在建筑陶瓷磚方面,如 25t、30t、40t、50t、100t的系列化間歇式球磨機;內寬2~6m、長336m的輥道窯;容積達180m3的自控梭式窯;最大加工寬度為1200mm、800×800mm、日加工量達5000m2的拋光磚生產線等可謂“世界之最”。7800t、7200t壓機的使用性能好,達到世界先進水平。仿石資質、拋光磚等生產中裝飾用的各類二次布料機、“魔術師布料系統”、干法磨邊機和新型節能平粗拋機等均具有中國特色。我國陶瓷機械已從20世紀80年代起的大量進口變為現在源源不斷的出口,從進口國變為出口國。這些充分顯示了我國陶瓷機械在技術創新方面發生的歷史性變化。在衛生陶瓷磚方面,我國在組合澆注線,一次成形噴射虹吸式坐便器和連體坐便器的技術達到國際領先水平。
2.1.1 國家“十一五”科技支撐計劃課題和子課題
(1)“陶瓷磚綠色制造關鍵技術與裝備(2006BAF02A28)”是國家“十一五”科技支撐重大項目“綠色制造技術與裝備(2006BAF02A00)”的課題。通過對濕法滾壓成形坯釉料配方體系、坯體增強增韌、成形、干燥施釉及燒成等技術的研究,重點開發了濕法生產薄型陶瓷磚成套技術與裝備,建立了薄型陶瓷磚質量標準體系。實現陶瓷磚原料減量50%、降低能耗45%以上的目標,獲得專利1~2項。大規格超薄建筑陶瓷磚成套裝備產業化的實現,不僅打破了國外技術壟斷,形成具有我國自主知識產權,而且對建筑陶瓷行業節能減排,走可持續發展道路意義重大。
(2)“環保型保溫陶瓷磚研究開發(2006BAJ02B03-3)”是國家“十一五”科技支撐重點項目“環境友好型建筑材料與產品研究開發(2006BAJ02B00)”的子課題。研究開發了保溫陶瓷磚的配方、工藝流程、工藝參數,成形,切割、搬運、碼坯設備的選型及集成運行技術;建設示范生產線,產品在示范工程上應用。由咸陽陶瓷研究設計院牽頭組織實施,2009年通過科技部驗收。目前該成果受到行業的強烈關注,兩年間新建生產線將近15條,成果推廣速度呈加快趨勢。
2.1.2 國家科技部科研院所技術開發研究專項
據初步統計,2006~2009年期間,由國家科技部批準實施的有關建筑衛生陶瓷領域的科研院所技術開發研究專項項目主要有:節能環保全自動大型噴霧干燥器的研究與開發、衛生瓷連續組合注漿成形工藝及裝備的研究開發、石英膏快速成型衛生瓷技術的研究開發、衛生陶瓷壓力注漿技術及裝備的研究與開發、全機械化坐便器組合澆注成形線的研究與開發等5個項目。
2.1.3 企業技術創新活動日趨活躍
國內的建衛瓷企業加強了企業技術創新力度,重視標準化工作,踴躍參加各類標準的制修訂;生產企業的科技成果引人注目,杭州諾貝爾集團公司的《無鋯鎂質高白瓷質磚的研究》與開發項目獲2006年建筑材料科技進步二等獎。蒙娜麗莎陶瓷有限公司《大規模瓷質板材生產線成套工業技術與裝備開發和產業化》項目獲2008年建筑材料科學技術進步一等獎。并代表行業參加了建國60周年成就展。
強化原料的標準化、系列化、專業化、商品化工作,強化低品位原材料和當地原材料的利用措施,提高資源綜合利用率。在生產工藝及技術裝備方面,應積極發展利于節能減排,降耗利廢的新工藝、新技術、新裝備。在產品結構方面,應繼續提高產品質量和檔次,改變產量劇增、中低檔產品供大于求的局面。在調整布局方面,積極支持具有核心競爭力、社會責任心和有發展潛力的企業,通過兼并重組等方式,積極有效地提高行業、產區的集中度。在政策調控方面,要不斷完善落后技術、工藝、裝備和企業的退出機制,要加強行業管理規范,要根據原材料、能源、運力、建設用地及勞動力等保障條件及生態環境承受能力,科學地、實事求是地發展適度規模的區域性產業聚集區等。
3.2.1 短流程建筑陶瓷生產工藝及關鍵裝備的研發
(1)目標:去掉現有建筑陶瓷生產工藝過程中的球磨和噴霧干燥工序,開發半干壓成形和濕法成形建筑陶瓷新型短流程生產工藝及關鍵裝備,減少建筑陶瓷生產過程的能源消耗、粉塵排放和用水量。
(2)主要研發內容:新型原料干法粉碎工藝技術和裝備、新型陶瓷磚半干壓成型布料系統、新型陶瓷磚濕法成形技術和裝備、配套原料改性劑、成形劑和釉料乳濁劑等。
(3)關鍵技術:原料干法粉碎和造粒技術和裝備、產品濕法成形技術和裝備。
3.2.2 薄形化建筑陶瓷磚(板)生產及應用配套技術的開發
(1)目標:完善薄形建筑陶瓷磚(板)生產及應用配套技術,形成具有我國自主知識產權的薄形建筑陶瓷磚(板)生產、應用和標準技術體系,實現建筑陶瓷磚(板)的輕量化,降低礦產資源和能源消耗。
(2)主要研發內容:薄形建筑陶瓷磚(板)使用性能的研究、薄形建筑陶瓷磚(板)增強機理和技術、薄形建筑陶瓷磚(板)產品和應用標準技術、薄形建筑陶瓷磚(板)關鍵裝備的改進和生產線的標準化、薄形建筑陶瓷磚(板)原料標準化關鍵技術及產業化示范基地建設等。
(3)關鍵技術:薄形建筑陶瓷磚(板)坯料增塑和增強技術、薄形建筑陶瓷磚(板)成型、干燥和燒成裝備的改進等。
3.2.3 輕量化節水型衛生陶瓷生產及應用配套技術的開發
(1)目標:通過開發和完善輕量化節水型(以4.8L便器為重點)衛生陶瓷計算機輔助設計、機械化注漿成形設備、低成本機械手施釉設備和衛生間配套設備系統,形成具有我國特色的輕量化節水型衛生陶瓷生產及應用體系。
(2)主要研發內容:輕量化節水便器計算機輔助器形設計軟件、計算機輔助模具設計軟件和自動化模具制造、衛生陶瓷機械化注漿成型設備、編程式和示教式機械手施釉技術和裝備等。
(3)關鍵技術:衛生陶瓷計算機輔助設計軟件及母模自動加工設備、低成本機械手施釉裝備等。
3.2.4 蓄熱(集熱)型建筑陶瓷板及其配套系統的開發
(1)目標:開發太陽能蓄熱(集熱)型建筑陶瓷板及其配套技術與裝備,制備建筑屋面和外墻裝飾材料及部件,滿足節能型建筑屋面和外墻裝飾的要求。
(2)主要研發內容:含Fe、Ti、Mn等著色元素的陶瓷原料及固體廢棄物綜合利用技術、蓄熱(集熱)型建筑陶瓷板制造技術和關鍵裝備、太陽能蓄熱(集熱)建筑陶瓷板屋面系統的制造和應用技術、太陽能蓄熱(集熱)建筑陶瓷板外墻裝飾部件的制造和應用技術、太陽能蓄熱(集熱)型建筑陶瓷板屋面和外墻裝飾部件標準研究等。
(3)關鍵技術:太陽能蓄熱(集熱)建筑陶瓷板使用性能的研究、太陽能蓄熱(集熱)建筑陶瓷板屋面和外墻裝飾系統的應用技術等。
3.2.5 陶瓷窯爐能量循環利用及清潔能源制備技術
(1)目標:通過系統開發陶瓷窯爐的三維仿真結構設計優化、高效減排燃燒、余熱綜合利用和新型煤氣化(自)凈化等技術,提高陶瓷生產過程中的能源綜合利用效率和減低廢氣排放量。
(2)主要研發內容:陶瓷窯爐(輥道窯、隧道窯和梭式窯)三維仿真結構設計優化技術、高效減排型陶瓷窯爐燃燒技術、陶瓷窯爐的余熱綜合利用技術、新型煤氣化(自)凈化技術、關鍵裝備及在陶瓷窯爐的應用等。
(3)關鍵技術:高效減排型陶瓷窯爐燃燒技術、新型煤氣化(自)凈化技術等。
除此以外,在“十二五”期間,隨著產業的結構調整,有關清潔生產、自動化及環保裝備等方面的技術將得到較快的發展。