淺談陶瓷企業清潔生產方案

劉森

摘 要：清潔生產是實現社會可持續發展的根本途徑，并已成為當今世界的一種潮流，因此在陶瓷企業推廣勢在必行。本文以清潔生產的節能、降耗、減污、增效為指導方針，對部分典型陶瓷企業的清潔生產方案展開討論。

關鍵詞：陶瓷；清潔生產；節能降耗

1 引言

我國是陶瓷生產第一大國，年產量占全世界總量的60%左右，居世界首位。近年來，我國陶瓷行業在迅速發展的同時，也遭遇到資源、環保等限制陶瓷行業發展的瓶頸問題，特別是入世后，與陶瓷先進國家產品同臺競爭時面臨嚴峻的挑戰。陶瓷生產工藝具有高資源消耗、高能耗和高污染的特點，勢必限制陶瓷業的進一步發展，而推行清潔生產技術、廢物回收利用及污染治理是陶瓷工業可持續發展的根本所在。實現陶瓷工業的清潔生產一方面可保護資源、減少浪費；另一方面增強國際競爭力。此外，還能應對國際發達國家設立的綠色貿易壁壘，滿足我國建筑陶瓷行業可持續發展的需要。

2 原料加工過程中的清潔生產方案

原料加工包括球磨和干燥兩大部分，陶瓷原料加工階段的能耗在整個陶瓷生產過程能耗中占很大的比例，要想實現陶瓷行業的可持續發展，必須高度重視原料加工過程中的節能問題。原料加工階段節能清潔生產方案如下：

（1） 球磨機安裝節電器

球磨機使用節電器后能夠實現自動控制，能有效控制球磨機慣性大引起的回升電壓，從而保證設備正常運行。利用變頻器自動電壓調節功能，可在與負載無關的條件下，保持電機效率最高。因消除了啟動時的沖擊，從而延長了機軸、齒輪、皮帶等機械件的使用壽命，減少了維修費用。利用變頻調速技術改造后的球磨機拖動系統，可滿足球磨機低速運行、啟動轉矩大的需要，使球磨機的運行速度連續可調，電機啟動時無沖擊電流，起動力矩大，保證了工藝控制質量，節約了維護成本。球磨機使用變頻調速后，啟動電流可減少到原來的1/5，如132 kW電機原啟動電流在1000 A以上，變頻節能改造后可降為180~200 A之間，實現了真正的軟啟動，達到節能效果。由于顯著減小了啟動電流，因而不會導致電網的沖擊和電網電壓的下降，消除了因球磨機啟動引起的其它用電設備跳閘或故障問題，故在同樣的電網容量下，可增加裝機臺數。由此可見，球磨機安裝節電器可降低單位產品能耗，節約維護成本，降低設備故障率，減少生產管理費用和生產成本，增強市場競爭力。

（2） 窯爐煙氣余熱抽至噴霧塔

陶瓷粉料生產中，噴霧塔采用熱風爐供熱干燥，需要消耗大量的熱量。將窯爐煙氣（約150 ℃左右）送入噴霧塔，與熱風爐一起供熱，可在滿足粉料干燥技術要求的同時，節省熱風爐整體燃料消耗，實現節能。該法適用于陶瓷坯體粉料干燥過程，但需要對輥道窯和噴霧塔進行整體改造。將窯爐煙氣余熱抽到噴霧塔，實現余熱回收利用，每年可節約10%左右水煤漿使用量。

3 成型過程中的清潔生產方案

成型主要設備是壓機，坯體在成型過程中會產生大量的粉塵，從而危害員工的身體健康，可通過粉料收集、治理，將其回收作為原料繼續使用。所以，成型過程中粉塵的收集、治理是清潔生產的重點。

壓機布料系統在運作中會產生大量的余料，并被壓機掃刮到地面，一般情況一臺壓機需要兩人把余料運到原料倉才不致影響生產。而采用壓機安裝余料回收系統，實施余料回收，可使每臺壓機減少一名人員配置，并顯著減輕員工的工作負擔，減輕車間的粉塵污染。

4 干燥和燒成過程中清潔生產方案

窯爐煙氣不但含有大量的SO2、煙塵等廢氣，還包含大量的熱量。輥道窯煙氣和抽熱風帶走的顯熱分別占燒成帶、冷卻帶的11.8%和79.31%[1]。由此可見，窯爐煙氣是清潔生產的重點。部分窯爐煙氣清潔生產方案如下。

4.1窯爐熱風管保溫

窯爐余熱管道的保溫采用石棉網等保溫材料，保溫前干燥窯熱風進風溫度普遍只有約250 ℃，保溫后干燥窯熱風進風溫度可提升至350 ℃左右，有效降低磚坯出干燥窯的水分，進行保溫前，磚坯出干燥窯含水率約為1%，而實施保溫后，預計可降低至0.3%，通過減少加熱窯蒸發這部分水分消耗的熱能，達到節能的效果。

4.2濕式脫硫除塵處理窯爐廢氣

濕式脫硫除塵裝置具有以下特點：（1） 脫硫除塵效率高、穩定性強。（2） 使用雙堿法脫硫，運行成本低。（3） 體積小，重量輕，結構新穎，集脫硫、除塵、脫水于一體。（4） 噴淋液循環使用，不產生二次污染。

濕法脫硫除塵，理論除塵效率可達99%，脫硫效率可達85%。其中脫硫工藝使用的是雙堿法，工作原理如下：在脫硫塔內布置若干層的旋流板，從塔頂噴下的鈉基堿在旋流板上進行霧化，使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分接觸、反應。經脫硫洗滌后的煙氣經過除霧脫水后進入換熱器，升溫后的煙氣經引風機通過煙囪排入大氣。脫硫產物進入再生池內利用氫氧化鈣還原再生后，再進入脫硫塔內循環使用。

5 印花和打包過程清潔生產方案

印花和打包過程能耗相對較低，但其決定了產品的最終價值。優秀的設計離不開先進的設備，隨著印花技術的不斷提高，賦予陶瓷設計者們更多的選擇和更廣的施展空間。

5.1噴墨印花技術的運用

噴墨印花機采用一種獨特的數碼壓電按需噴墨打印頭，在噴墨時能使印墨循環流經噴嘴后方,這種獨特設計保證了噴印頭即便在最惡劣的工況環境中，也能穩定運行，不堵塞。根據這一設計，噴頭內的墨水能夠直接流經噴嘴后端，通道中運動的兩股聲波會在中途相遇，引起壓力變化，從而使墨滴從通道側面射出，即噴嘴的下方射出。持續供墨技術可使流經噴嘴后部的墨水實現再循環，任何氣泡或塵埃顆粒都能離開噴嘴，保持通道處于良好的工作狀態。

噴墨印花機具備以下優點：（1） 轉產方便快捷，提高工作效率。（2） 降低原材料耗用，平均每片磚所耗墨水小于1 g，大大減少原材料消耗。（3） 產品質量優等率高于傳統印花機。（4） 裝機功率小，在運行時間不變的前提下，可以有效節省能源。（5） 全自動電腦操作，節約人力成本。

5.2自動撿磚機的使用

瓷磚生產企業工序間半成品運輸量大，靠人工搬運，較為耗費人力和時間。且工人在操作過程中，容易造成瓷磚破損、釉面磨花甚至釉線斷磚，浪費能源，造成生產過程不穩定。自動撿磚機可以大大減少人為原因造成的損耗，提高生產效率和產品質量，其具有以下優點：（1） 采用鍍鉻導桿結構，氣缸帶動吸盤垂直運動，磚垛由剎車電機進行提升，結構輕巧，動作快，每分鐘可上磚35片以上。（2） 不掉磚，耐高溫，使用壽命長。（3） 采用PLC控制，運行速度變頻調節，操作調整簡便，定位精度高。（4） 具有系統故障自動報警和工位自動檢測（下轉第65頁）功能。（5） 電氣設計簡單，操作、調節和維護極為方便。

6 結語

清潔生產適應社會發展需求，改變了傳統末端治理的環保思想，提出了從生產全過程節約資源和能源，避免污染、循環利用的理念。目前，我國陶瓷工業仍然有較大的清潔生產空間，我國的陶瓷企業要以物耗最少化、廢物減量化和效益最大化為主，末端控制為輔的綜合污染防治辦法來實施清潔生產。如此，我國的陶瓷工業才能由大變強，實現穩定的可持續發展。

參考文獻

[1] 龔世代.陶瓷清潔生產應用探討[J].佛山陶瓷,2010(6):14-16.