2019我國發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及技術(shù)分析

黃惠寧

1 前 言

近幾年我國發(fā)泡陶瓷（建筑用）產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段，發(fā)泡陶瓷隔墻板及裝飾一體化板、保溫板在建筑上的應(yīng)用正不斷增長(zhǎng)，生產(chǎn)技術(shù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也不斷成熟。由于發(fā)泡陶瓷可消納的大量工業(yè)固廢及礦山尾礦，受到各方面的重視與關(guān)注。

近日，中國建筑材料聯(lián)合會(huì)發(fā)布2019年建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案。其中提及：

1） 2019年建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)在用生產(chǎn)線100%達(dá)標(biāo)。實(shí)現(xiàn)在2018年基礎(chǔ)上萬元產(chǎn)值綜合能耗降低15%，煙氣粉塵排放總量減少10%、二氧化硫排放量減少20%、氮氧化物排放總量減少10%、二氧化碳排放總量減少10%。

2） 淘汰落后產(chǎn)能10%。（1）建筑陶瓷年產(chǎn)量少于 100萬平方米/年（不含）的生產(chǎn)線;（2）衛(wèi)生陶瓷年產(chǎn)量少于20萬件/年（不含）的生產(chǎn)線;（3）長(zhǎng)期處于停產(chǎn)狀態(tài)，或環(huán)保不達(dá)標(biāo)、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線。

3） 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)一步推進(jìn)陶瓷磚薄形化、衛(wèi)生陶瓷輕量化，推進(jìn)發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;能源結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)一步提高建筑陶瓷企業(yè)使用天然氣的占比，達(dá)到50%。

4） 進(jìn)一步完善和推廣建筑陶瓷干法制粉工藝技術(shù)，連續(xù)球磨工藝技術(shù)，建立集中制粉商品化應(yīng)用示范中心;進(jìn)一步推廣低溫快燒工藝、衛(wèi)生陶瓷高壓注漿成形工藝等。（來源：中國建筑材料聯(lián)合會(huì)）

2 基本概念

發(fā)泡陶瓷（Foamed Ceramics）——以礦山尾礦、工業(yè)固廢料等無機(jī)礦物為主要原料，添加特殊的發(fā)泡劑，采用濕法或干法制料，經(jīng)布料成型、窯爐高溫（1150 ～ 1200℃）燒成，可用于建筑物非承重內(nèi)外隔墻及外墻的輕質(zhì)新型板材。

3 發(fā) 展 歷 史

發(fā)泡陶瓷的研究歷史已久，20世紀(jì)30年代，法國首先研制發(fā)泡玻璃;20世紀(jì)70年代，美國成功研發(fā)發(fā)泡陶瓷，康寧公司實(shí)現(xiàn)發(fā)泡玻璃產(chǎn)業(yè)化;我國在20世紀(jì)80年代開展發(fā)泡陶瓷（多孔化陶瓷）的研發(fā)工作，20世紀(jì)90年代我國陶瓷磚行業(yè)開始了輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷磚的研發(fā)。江蘇一方科技首先實(shí)現(xiàn)發(fā)泡陶瓷保溫板（輥道窯/隧道窯）產(chǎn)業(yè)化;廣西碳歌企業(yè)率先實(shí)現(xiàn)發(fā)泡陶瓷隔墻板產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn);河南科美率先實(shí)現(xiàn)300 kg/m3以下的保溫裝飾一體化的輕質(zhì)板材生產(chǎn)與銷售;江西璞晶率先實(shí)現(xiàn)發(fā)泡微晶玻璃板材工業(yè)化生產(chǎn)。我國在該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化處于世界領(lǐng)先水平。

4 主要原料

目前生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷（隔墻板、裝飾一體化板、保溫板）的主要原料有：瓷磚廠拋光渣、珍珠巖、瓷磚廠廢料壓榨泥、粉煤灰、煤矸石頁巖、花崗巖尾礦、有色金屬尾礦（鐵礦、鉬礦、鎢礦、銅礦、稀土礦、金礦等）、鋼鐵制造產(chǎn)生的鋼渣、水渣、鐵渣等，以及練鋁產(chǎn)生的赤泥、河道淤泥等。

根據(jù)配方要求及原料化學(xué)組成和燒結(jié)性能，廢料應(yīng)用從60% ～ 90%不同，生產(chǎn)的發(fā)泡陶瓷根據(jù)應(yīng)用不同（保溫、隔墻、隔音、裝飾等）密度可調(diào)節(jié)，從110 ～ 990 kg/m3不同。

5 主要優(yōu)點(diǎn)

發(fā)泡陶瓷（建筑用）的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、防火阻燃、防水防潮、隔音降噪、耐酸耐堿、吸水率低、耐老化好、施工簡(jiǎn)單、工期縮短、使用壽命長(zhǎng)、無有害物質(zhì)釋放。

6 應(yīng)用領(lǐng)域

發(fā)泡陶瓷隔墻板主要應(yīng)用于各類工業(yè)與民用建筑內(nèi)隔墻與外隔墻（非承重），發(fā)泡陶瓷保溫板用于建筑物屋頂與外墻及工業(yè)，發(fā)泡陶瓷保溫裝飾一體化板主要應(yīng)用于建筑物外墻，發(fā)泡陶瓷板材深加工產(chǎn)品在建筑物外裝飾物件的應(yīng)用比例在增長(zhǎng)。目前，發(fā)泡陶瓷隔墻板在裝配式建筑領(lǐng)域的應(yīng)用正逐漸擴(kuò)大，隨著產(chǎn)品性能改善，其在造船、太陽能等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也在延伸。

7 企業(yè)狀況

據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì)，目前我國各類發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)企業(yè)有約二十家。其中生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷保溫磚（板）企業(yè)有8家，小計(jì)13條生產(chǎn)線，在生產(chǎn)的有6條生產(chǎn)線;生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷保溫裝飾一體化板企業(yè)有5家（不含密度0.9 ～ 1.2，>1.5的），有5條生產(chǎn)線;生產(chǎn)發(fā)泡微晶復(fù)合裝飾板企業(yè)7家，11條生產(chǎn)線，有10條正在生產(chǎn)。

初步統(tǒng)計(jì)，全行業(yè)現(xiàn)有隧道窯21條，輥道窯9條，合計(jì)30條窯爐，隧道窯占70%，輥道窯占30%。

經(jīng)過近幾年的發(fā)展，進(jìn)入2019年下半至2020年，原有生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷隔墻板的企業(yè)不少計(jì)劃或正在擴(kuò)建，計(jì)劃新建的企業(yè)至少有10家以上。提高單窯產(chǎn)能、降低能耗、降低成本成首要工作。發(fā)泡陶瓷隔墻板的產(chǎn)能正處于增長(zhǎng)期。

江西新余中材的企業(yè)介紹：

2019年6月16日，江西中材新材料有限公司20萬立方發(fā)泡陶瓷墻體材料改建一期工程項(xiàng)目開工。據(jù)報(bào)道，一期工程項(xiàng)目規(guī)劃總投資預(yù)計(jì)5億元，企業(yè)年銷售收入預(yù)計(jì)10億元，年納稅總額預(yù)計(jì)5000萬元。項(xiàng)目一期擬在江西中材（江西新余）原址二期廠房?jī)?nèi)建設(shè)年產(chǎn)7萬立方發(fā)泡陶瓷墻體材料生產(chǎn)線，規(guī)劃二期投產(chǎn)后發(fā)泡陶瓷墻體材料生產(chǎn)線產(chǎn)能達(dá)到20萬立方。

公開資料顯示，江西中材新材料有限公司由國資主管部門下屬中國中材集團(tuán)控股，是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)咨詢于一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為多晶硅鑄錠用石英陶瓷坩堝，其自主開發(fā)的石英陶瓷注凝成型技術(shù)為世界首創(chuàng)。

8 技術(shù)分析

總體上看，由于發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)化時(shí)間還較短，還有許多基礎(chǔ)研究有待優(yōu)化，工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)有待完善，產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)體系有待深入研究，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)仍有待進(jìn)一步完善。

發(fā)泡陶瓷隔墻板工業(yè)化生產(chǎn)主要圍繞著如何提高產(chǎn)能、降低能耗、提高自動(dòng)化水平、改善內(nèi)在品質(zhì)、提升優(yōu)等品率，開展技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)工作。

我國發(fā)泡陶瓷行業(yè)各企業(yè)正圍繞著以下技術(shù)項(xiàng)目開展研發(fā)、中試、大生產(chǎn)。（主要針對(duì)發(fā)泡陶瓷隔墻板）

2019年佛山潭洲陶瓷裝備與材料展關(guān)于發(fā)泡陶瓷領(lǐng)域裝備與技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)如下：

（1）金剛超高溫陶瓷輥棒，最高使用溫度1400℃，1300℃時(shí)彎曲強(qiáng)度達(dá)70 ～ 90 MPa。這種輥捧在發(fā)泡陶瓷輥道窯中得到使用，有利于克服承重與變形問題。

（2）針對(duì)發(fā)泡陶瓷輥道窯輥棒承重大，對(duì)傳動(dòng)要求高的特點(diǎn)，廣東星光傳動(dòng)研發(fā)大功率傳動(dòng)系統(tǒng)。

（3）針對(duì)2017 ～ 2018年隧道窯用碳化硅橫梁存在的開裂與斷裂問題，山東多個(gè)碳化硅企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量正在改善。

（4）針對(duì)發(fā)泡陶瓷隔墻板半成品后期加工廢料率過高問題，科達(dá)潔能與奔朗合作推出新型金剛石刮刀與設(shè)備。取代傳統(tǒng)的帶鋸，在兩個(gè)企業(yè)生產(chǎn)，可減少廢料15%左右。

（5）佛山前沿機(jī)電對(duì)現(xiàn)有單層布料設(shè)備進(jìn)一步改善，推出布料更平整布料設(shè)備。

（6）佛山光華智能研發(fā)新型刮平設(shè)備，樣機(jī)進(jìn)入企業(yè)試生產(chǎn)，三層布料設(shè)備研發(fā)也取得良好進(jìn)展。

（7）佛山東海建能研發(fā)制作隧道窯三層布料設(shè)備，已申請(qǐng)專利，可減少人工，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)能，有待進(jìn)入生產(chǎn)檢驗(yàn)完善。

（8）科達(dá)潔能AGV在發(fā)泡陶瓷半成品轉(zhuǎn)運(yùn)中得到應(yīng)用。

（9）佛山德力泰對(duì)隧道窯三層裝載系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，穩(wěn)定性提升。新型結(jié)構(gòu)大產(chǎn)量隧道窯正在設(shè)計(jì)研發(fā)。

（10）佛山瑞陶窯爐推出大斷面大產(chǎn)量的發(fā)泡陶瓷燒成隧道窯。

（11）科達(dá)潔能對(duì)現(xiàn)有輥道窯入口及三帶結(jié)構(gòu)改善，產(chǎn)量提升15%左右。

（12）佛山愛陶機(jī)電對(duì)發(fā)泡陶瓷切割加工設(shè)備進(jìn)行改善，推出新型設(shè)備。

總體上看，我國發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)裝備技術(shù)水平在不斷提升，在該領(lǐng)域領(lǐng)先于世界。

但是整體上還存在產(chǎn)能低、能耗高問題，須從工藝與窯爐等方面系統(tǒng)解決。

9 市場(chǎng)預(yù)測(cè)

發(fā)泡陶瓷隔墻板由于生產(chǎn)企業(yè)少、單窯產(chǎn)量低、產(chǎn)品基本上處于供不應(yīng)求局面，窯爐負(fù)荷達(dá)到100%。

發(fā)泡陶瓷保溫裝飾一體化板，有待標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)推廣拉動(dòng)。發(fā)泡陶瓷保溫板，產(chǎn)需也沒有平衡，產(chǎn)能只發(fā)揮不到一半，市場(chǎng)銷售有下降趨勢(shì)。

根據(jù)住建部“十三五”規(guī)劃，到2020年全國裝配式建筑新建比例達(dá)15%以上，其中重點(diǎn)地區(qū)達(dá)到20%以上，裝配式建筑的發(fā)展，對(duì)發(fā)泡陶瓷隔墻板市場(chǎng)仍有一定推動(dòng)作用。

隨著產(chǎn)品性能改進(jìn)，產(chǎn)品在機(jī)場(chǎng)、地鐵、船舶、太陽能、組裝式營房、公共廁所、外墻藝術(shù)化裝修等領(lǐng)域市場(chǎng)將會(huì)有一定增長(zhǎng)。做好發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品（隔墻板、外墻裝飾板、保溫板）的市場(chǎng)定位是關(guān)鍵。

10 前景展望

總體上看，發(fā)泡陶瓷是一種綜合性能優(yōu)秀的新型材料。由于其生產(chǎn)過程能大量消納各類工業(yè)固廢料和礦山尾礦，有利于環(huán)境保護(hù)，因此發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)也是綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。

隨著技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品品質(zhì)提升、單窯產(chǎn)量增大、自動(dòng)化程度提高、能耗及成本將會(huì)不斷降低，有利于市場(chǎng)推廣，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

隨著生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、設(shè)計(jì)研發(fā)機(jī)構(gòu)及大學(xué)、行業(yè)協(xié)會(huì)、政府相關(guān)部門的溝通與合作，制定相應(yīng)產(chǎn)業(yè)政策，發(fā)泡陶瓷行業(yè)才會(huì)更健康發(fā)展。

隨著各發(fā)泡陶瓷企業(yè)從原料、配方、生產(chǎn)、設(shè)備、品控、包裝、加工、運(yùn)輸、施工各方面系統(tǒng)改善，相信發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品可以滿足不同建筑應(yīng)用的需要。

隨著從原料標(biāo)準(zhǔn)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，再到使用驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與完善，發(fā)泡陶瓷相關(guān)產(chǎn)品一定會(huì)向中高端發(fā)展，發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)也一定會(huì)做強(qiáng)做大。

隨著發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)的合理布局，其產(chǎn)量將迅速擴(kuò)大，滿足市場(chǎng)的供貨能力也將擴(kuò)大，這一產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來新的更大發(fā)展。