作为陶瓷行业“十三五”产业规划的重点推广项目,干法制粉并非是近几年才诞生的新工艺。首先,从国际领域来看,意大利等国从20世纪80年代初开始研究干法制粉工艺,并已推广应用,取得了较显著的经济效益和社会效益;其次,即使在国内,若从时间上追溯,早在喷雾干燥应用之前,干法制粉一直是陶瓷墙地砖粉料制备的重要方法,最为普遍的就是轮碾加湿造粒。
但是在湿法球磨喷雾干燥工艺诞生之后,由于湿法工艺制备的粉料在颗粒形状、流动性、颗粒级配控制等使用性能方面的优越性,湿法工艺几乎统治了整个陶瓷墙地砖生产的粉料制备,直至目前,湿法工艺仍占据绝对的统治地位。
然而,随着能源价格的不断上涨,采用喷雾干燥工艺所带来的产品成本过高的问题显得愈加突出,特别是喷雾干燥尾气污染重,是制约建筑陶瓷实现清洁生产的关键环节之一。相对而言,干法制粉生产技术则拥有生产工艺简便、能耗低、用水量少、环境污染易于控制、成本低等优点,因此,随着对节能减排和环境保护要求的提高,干法制粉工艺重归大众的视野。
但由于国内原材料的非标准,以及投资成本较大,在已经处于产能过剩的中国建筑陶瓷行业,干法制粉工艺的推进十分缓慢。能不能得到突破?受访的多家企业负责人及业内资深专家表示十分乐观。
产业化应用大幕开启
干法制粉工艺在国内最早的产业化应用案例,可以追溯到1998年。彼时,由咸阳陶瓷研究设计院开发研制的国内第一条陶瓷釉面砖干法制粉生产线在四川夹江县永发建材工业公司建成投产,制备的干压成型粉料可以满足1500吨自动压机压制500×500mm釉面砖,生产线年产量达120万平方米,并于1998年6月19日通过了国家建材局组织的专家鉴定。该干法制粉工艺研发的关键设备是连续式造粒机。
但因为原材料的非标准,干法制粉工艺并未就此普及开来。直至2010年前后,广东佛山市溶洲建筑陶瓷二厂联合华南理工大学、合肥水泥研究设计院、佛山市绿岛环保科技有限公司等单位进行了干法制粉技术与装备的研发,开发了干粉增湿造粒技术和GHL-2000型高速混合造粒机及整套设备,并借鉴水泥工业的均化技术,开发了适用于陶瓷生产、多种类原料逐级均化系统,解决了大批量原料的均化问题,才有了新的应用案例。
也是在2010年,山东义科节能科技有限公司开始干法制粉工艺和机械设备的研究,2012年8月,该公司研发的第一条干法制粉中试生产线在山东淄博一家陶瓷企业投产,该陶瓷干法制粉工艺也是采用增湿造粒。
在中国,为了配合原材料的非标准以及后续生产工艺的要求,干法制粉必须解决许多问题,其中,造粒即为关键技术之一。
有业内人士指出,由于干法制粉的粉料是实心的,而实心的粉料压制成型之后存在强度不够等问题,再加上国内用来做砖的原材料杂质多,传统的干法制粉工艺在除铁方面存在欠缺,因此最早干法制粉工艺在国内推进时受到了重重制约。为了解决上述问题,国内的干法制粉工艺技术必须在原料均化、除铁、配方、工艺进行调整。
除此之外,在干法制粉在国内实现应用的初期,由于干法制粉粉料的吸水率较高,无法满足吸水率1%以下产品的生产要求,二是产品规格也受到影响,初期仅能稳定生产600×600mm及以下规格的产品。
不过,日前博晖机电总经理梁海果在接受 采访时表示,由其公司与LB联合打造的干法制粉工艺,经过数度调整,目前产量已经突破了2000吨/天,符合中国制式的高产能的生产需求,且可以生产低吸以及双零吸水率的大规格墙地砖。“已经通过了小试和中试,均可稳定生产”。
经济效益明显,集中制粉呼声渐高
虽然推进艰难,但业内人士对干法制粉的未来普遍表示看好。据不完全统计,目前国内涉足干法制粉工艺研究、可提供相关技术及设备服务的机构和企业已有约7~8家单位,其中具有代表性的有博晖与意大利LB合作推进的项目、山东义科、佛山溶洲二厂以及咸阳陶瓷研究院。
据悉,目前国内由博晖与意大利LB合作的干法制粉项目除了山东东鹏工厂之外,他们还与河北高邑、山东临沂等地的陶瓷企业达成合作,筹建干法制粉生产线;山东义科则建成了一个制粉厂,实现了干法制粉的产业化应用;溶洲二厂拥有比较好的配套设备,产业化比较成熟;而咸阳陶瓷研究院则与山东某陶企合作,成功建成了一条干法制粉生产线,并于今年年初正式投产。
除此之外,作为产业链的整合平台,佛山众陶联供应链服务有限公司也依托于干法制粉工艺,正整合资源着重在国内几大建筑陶瓷产区推进集中制粉项目。
“目前干法制粉项目推进的主要制约因素还是因为国内的产能过剩,企业家的投资欲望不强”。佛山众陶联供应链服务有限公司高级工程师李家铎介绍到,目前干法制粉的投资强度相对来说较高,以日产1000吨粉料的规模来计算,需要投资4000多万元。
除此之外,以长江为界,目前南方和北方对于干法制粉的接受度呈现出较大的差异,并出现了“干法制粉不宜过江”的说法。这主要是因为有分析认为,由于陶瓷原材料都是露天开采,而南方的雨水较多,原材料中的水分较高,因此在用干法工艺进行制粉时,需要对泥沙料进行烘干,降低水分,如此会增加生产成本,降低经济效益。
因此,干法制粉项目的推进必须要有陶瓷企业的配合,一方面是因为投入资金需求较大,但企业家的投资欲望却不高;另一方面则是因为干法制粉在国内的应用并不完全成熟,需要在具体生产中进行调整,但高昂的投资金额往往让企业望而却步,不敢轻易尝试。
目前,包括山东义科、佛山众陶联产业平台等相关单位均在以集中制粉推进干法制粉工艺的应用,旨在借助多方的力量突破掣肘,加速推进干法制粉工艺的产业化应用。
博晖机电方面也表示非常有信心。梁海果认为,随着干法制粉工艺的持续创新,该技术将在南北两方实现全面应用。“这是个极具颠覆性的技术的革命,不仅在环保、节能方面表现突出,而且能让中国陶瓷产业的自动化程度提升几个档次。”
因此,包括梁海果在内的多位业内人士坚信,在走过粗犷的大扩张时代后,随着陶瓷行业新常态的来临,尤其是在日益加重的环保高压之下,干法制粉必将在中国实现全面应用,带领中国建筑陶瓷行业走向又一个辉煌。(张园 )
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