6月21日,中國建筑材料聯(lián)合會組織專家對《陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備》項目科技成果進(jìn)行鑒定,與會專家一致認(rèn)為,該成果綜合技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
一項由跨界創(chuàng)新引發(fā)的陶瓷制粉工藝改革,將可使整個陶瓷行業(yè)徹底告別噴霧塔。
6月21日,由中國建筑材料聯(lián)合會組織專家對《陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備》項目科技成果進(jìn)行鑒定。這項被鑒定專家評價為“顛覆性”、“革命性”的技術(shù)由佛山市溶洲建筑陶瓷二廠有限公司聯(lián)合中科院、華南理工大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)歷時6年,共同攻破。
該技術(shù)的突破將產(chǎn)生巨大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益,在實現(xiàn)徹底消除陶瓷行業(yè)原料制備的噴霧塔造粉環(huán)節(jié),“滅掉”噴霧塔的同時,按照每套設(shè)備預(yù)計2600萬元的價格,將催生出一個260億元的環(huán)保設(shè)備市場。
跨界創(chuàng)新一顆膠囊引發(fā)的變革
作為這項技術(shù)的主導(dǎo)單位的佛山市溶洲建筑陶瓷二廠有限公司(以下簡稱“溶洲二廠”),公司董事長助理羅淑芬回想起這項技術(shù)的研發(fā)過程,她笑言,這源于自己“一個荒唐的想法”。
在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中,建筑陶瓷生產(chǎn)的主要工段一般分為干燥、粉料制備、干壓成型、生壞干燥、燒成等。其中,制粉工段是能耗高、污染重的主要環(huán)節(jié)。過去采取的濕法制粉,是采用噴霧塔干燥的形式。這種工藝可以滿足大噸位自動壓磚機(jī)的要求,但一次性投資大和能耗高的問題近年一直被業(yè)內(nèi)所詬病。
2008年的一天,羅淑芬對著一堆被打碎的廢渣,突然產(chǎn)生一個想法,“為什么一定要打濕制粉,能否不打濕呢?”她帶著這個自認(rèn)為有些“荒唐”的想法跑到了專家教授面前。結(jié)果被告知一點也不荒唐,完全可以實現(xiàn)。
受到鼓勵的羅淑芬開始著手進(jìn)行研發(fā)。“最初研發(fā)參照物其實是一顆膠囊。”羅淑芬表示,她拿著一顆膠囊對研發(fā)人員說,藥粉都能不打濕就制成顆粒,陶瓷原料為什么就不能呢?
在膠囊的啟示下,一臺原本用于把藥粉制成顆粒的設(shè)備被放在了溶洲二廠的研發(fā)實驗室內(nèi)。事實上,除了參考“膠囊”,在這項干法造粒的技術(shù)攻破中,還摻和了許多跨界元素。“均化的技術(shù)我們是從水泥行業(yè)引入,破碎的則參考礦山采礦行業(yè)的做法。”羅淑芬表示,憑著這種跨界技術(shù)的整合,干法制粉的雛形開始顯現(xiàn)。
但對買回來的樣機(jī)進(jìn)行改造的過程中,羅淑芬發(fā)現(xiàn),設(shè)備的噸位不僅偏小,而且造粒的收成率也偏低。為此,她只好通過不斷改造樣機(jī),逐步提高設(shè)備噸位。從原來的5公斤,到25公斤,再到50公斤,最后到現(xiàn)在接近2噸的設(shè)備噸位。“基本上每年就要改造一次設(shè)備。”羅淑芬說道。
越來越多的樣機(jī)被擺放在溶洲二廠的實驗室內(nèi)。在設(shè)備的不斷改造中,設(shè)備的造粒收成率從原來的40%提升到了90%。而到了2012年底,溶洲二廠開始打造示范生產(chǎn)線,用該技術(shù)向成型工序提供粉料。
“示范產(chǎn)線運行了一年多,所得的粉料質(zhì)量很穩(wěn)定,符合國標(biāo)的要求。”溶洲二廠生產(chǎn)部經(jīng)理林志江說。
“滅掉”噴霧塔粉塵排放少八成
“作為跨行業(yè)的創(chuàng)新,這項技術(shù)的意義體現(xiàn)在了能夠完全消除噴霧塔,徹底去掉陶瓷生產(chǎn)車間中污染最嚴(yán)重的環(huán)節(jié)。”佛山市科技局相關(guān)負(fù)責(zé)人說道。
一直以來,利用噴霧塔制粉的陶瓷粉料濕粉技術(shù)是建陶生產(chǎn)中能耗高、尾氣污染重的工段,也是制約建筑陶瓷實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)存在水量大、能耗大、粉塵以及二氧化硫、氮氧化物排放量過大的多個環(huán)保污染問題。
早在幾年前,佛山市政府曾經(jīng)針對噴霧塔污染問題,對每一條噴霧塔生產(chǎn)線給出10萬元到30萬元的改造補(bǔ)貼。“這筆資金當(dāng)時主要是幫助他們實現(xiàn)噴霧塔的除塵問題,其實并沒有從根本上解決污染根源。”佛山市科技局相關(guān)負(fù)責(zé)人回憶道。
而近年,隨著珠三角城市頻頻出現(xiàn)的“霧霾天”問題,作為建陶之鄉(xiāng)的佛山市,再次掀起環(huán)保整治風(fēng)暴。在把2014年定為環(huán)保執(zhí)法年后,今年5月,佛山市政府在相關(guān)的環(huán)保會議上,對108家佛山排污企業(yè)一一點名,并把陶瓷行業(yè)列為重點行業(yè),明確把給出環(huán)保治理限期。
在這樣的背景下,佛山市科技局相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備的突破,對陶瓷企業(yè)的生存與環(huán)保改造提供了很好的支撐。
據(jù)評估,在使用了該技術(shù)后,陶瓷生產(chǎn)車間不再需要配備噴霧塔,陶瓷生產(chǎn)環(huán)境的粉塵排放將下降八成。
而且從投入產(chǎn)出比上看,據(jù)羅淑芬介紹,干法制粉所需的生產(chǎn)設(shè)備較少,投資僅為噴霧干燥制粉生產(chǎn)技術(shù)的60%。
更少的投入?yún)s能實現(xiàn)更明顯的節(jié)能減排效果。羅淑芬表示,相比噴霧干燥制粉需要將含水量約31—35%左右的泥漿蒸發(fā)水后,獲得含水量僅為6%—8%的粉料,干法制粉生產(chǎn)技術(shù)僅將含水量約12%—14%的粉料干燥成含水量6%—8%的粉料,也就是干法制粉生產(chǎn)較噴霧干燥制粉生產(chǎn)技術(shù)節(jié)約能源35%及水資源約60%—80%。
因此,若這項技術(shù)能夠在全國得以廣泛應(yīng)用,按照現(xiàn)在全國建筑陶瓷墻地磚產(chǎn)量每年89.92億平方米計算,可以成功節(jié)能35%。若按照一年300天的生產(chǎn)時間計算,一年可節(jié)約標(biāo)煤約498萬噸,節(jié)水9042.5萬噸。全國每年因此可以減少二氧化碳排放1344萬噸,減少二氧化硫4.23萬噸,減少氮氧化物3.68萬噸,減少大氣粉塵7841噸。
輸出環(huán)保服務(wù)催生百億環(huán)保設(shè)備市場
事實上,陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備的技術(shù)突破,在“滅掉”噴霧塔,實現(xiàn)社會效益的同時,隨著這項技術(shù)實現(xiàn)市場化的推廣應(yīng)用,還將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
作為這項技術(shù)的首批使用者之一,佛山市南海區(qū)某陶瓷企業(yè)負(fù)責(zé)人常瑞,在去年1月向溶洲二廠購進(jìn)了350多噸用干法制粉打出來的陶瓷粉料,在使用過后,他表示利用該技術(shù)打造出來的陶瓷粉料,在生產(chǎn)使用時流動性很好,適合壓機(jī)成形,強(qiáng)度與普通噴霧塔使用效果是一樣的。
據(jù)林志江介紹,截止到現(xiàn)階段,從技術(shù)及設(shè)備的使用效果看,使用該技術(shù)開發(fā)的示范生產(chǎn)線,除了存在產(chǎn)能規(guī)模較小的局限,產(chǎn)線的生產(chǎn)適應(yīng)性非常強(qiáng),易于調(diào)節(jié)各種陶瓷產(chǎn)品所需要的粉料,以及各種色料粉料?勺鳛樾⌒推髽I(yè)的主要原料加工車間生產(chǎn)線,同時也可作為大型企業(yè)的色粉料加工車間。
這意味著,只要陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備能夠適應(yīng)不同產(chǎn)能規(guī)格的生產(chǎn)線系統(tǒng),一旦把這套設(shè)備推向市場,以目前每套設(shè)備平均市場價2600萬元,按照全國陶瓷企業(yè)1000條噴霧塔生產(chǎn)線計算,將產(chǎn)生一個260億元的高端陶瓷環(huán)保設(shè)備市場。
一些業(yè)內(nèi)人士甚至認(rèn)為,這項技術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益還遠(yuǎn)不止于此。
廣東省建筑材料行業(yè)協(xié)會會長吳一岳認(rèn)為,盡管對于陶瓷干法制粉技術(shù)的研究和突破,歐美國家目前走在國內(nèi)的前面,但從自主創(chuàng)新的角度看,這項技術(shù)如果在中國全面推廣,按照中國陶瓷大國的體量,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益絕對是巨大的。
數(shù)據(jù)顯示,中國是世界第一大陶瓷生產(chǎn)國、出口國以及消費國。根據(jù)中國建材聯(lián)合會和中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù),2013年,全國陶瓷磚產(chǎn)量96.9億平方米;衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量超過2.1億件;全國各類建筑陶瓷與衛(wèi)生潔具產(chǎn)品出口總額達(dá)到178.7億美元,年產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的60%。
對于陶瓷大國而言,一些專家認(rèn)為,這項誕生于“建陶之鄉(xiāng)”的技術(shù)及設(shè)備,也是國內(nèi)陶瓷行業(yè)迎來新一輪轉(zhuǎn)型升級的標(biāo)志性事件。
早在2007年佛山陶瓷的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中,佛山陶瓷加快走向全國,快速實現(xiàn)“跑馬圈地”,包括新中源、新明珠、東鵬陶瓷等眾多業(yè)內(nèi)一線陶企大咖紛紛在全國布局生產(chǎn)基地。而陶瓷干法制粉技術(shù)與設(shè)備的攻破,事實上是讓佛山陶瓷從上一輪的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的對外輸出生產(chǎn)線,再到現(xiàn)在實現(xiàn)了對外輸出環(huán)保技術(shù),讓佛山陶瓷再一次引領(lǐng)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
■創(chuàng)新
提出不打濕制粉想法
著手研發(fā),整合跨界技術(shù)
逐步提高設(shè)備噸位
打造示范生產(chǎn)線
■突破
環(huán)保價值:若按照一年300天的生產(chǎn)時間計算,一年可節(jié)約標(biāo)煤約498萬噸,節(jié)水9042.5萬噸。全國每年因此可以減少二氧化碳排放1344萬噸,減少二氧化硫4.23萬噸,減少氮氧化物3.68萬噸,減少大氣粉塵7841噸。
經(jīng)濟(jì)價值:一旦把這套設(shè)備推向市場,以目前每套設(shè)備平均市場價2600萬元,按照全國陶瓷企業(yè)1000條噴霧塔生產(chǎn)線計算,將產(chǎn)生一個260億元的高端陶瓷環(huán)保設(shè)備市場。
■意義
佛山陶瓷從對外輸出生產(chǎn)線變成對外輸出環(huán)保技術(shù)。