在陶瓷生產(chǎn)工藝流程中，原料車間作為制備瓷磚原材料的重要場所，是陶瓷廠必不可少的一個組成部分。隨著行業(yè)的發(fā)展，目前原料車間已經(jīng)形成了以“間歇式球磨+噴霧干燥”為主的粉料制備模式，然而，較高的能耗和較低的自動化程度一直讓原料車間備受詬病。
　　對此，佛山市愛摩生科技有限公司推出了“球磨機節(jié)能系統(tǒng)”、“球磨細度、水份、能耗、自動化控制系統(tǒng)”、“噴霧塔粉料自動化系統(tǒng)”三大系統(tǒng)，不僅可提高原料車間的自動化程度，還可有效降低原料車間的能耗，綜合節(jié)能可達25%以上。為了了解這三套系統(tǒng)的工作原理及應用前景，記者采訪了愛摩生經(jīng)理艾永生。

 　　3大系統(tǒng)，降低原料車間能耗
　　目前，陶瓷廠原料車間的耗能項目主要為電耗和燃料的消耗。在球磨制漿的工藝中，電耗占了很大的比例，而在噴霧制粉這個工藝中，燃料的消耗占了很大的比例，這兩個工藝就是原料車間能耗的主要來源。愛摩生研發(fā)的這三套系統(tǒng)，就是為了降低原料車間的這些能耗而設計。使用 “球磨機節(jié)能系統(tǒng)”，至少可以降低20%的能耗，綜合　　能耗至少降低25%。
　　陶城報：能否介紹一下“球磨機節(jié)能系統(tǒng)”的工作原理？
　　艾永生：球磨機屬于重型機械，啟動過程呈高阻轉(zhuǎn)矩，且近似于恒轉(zhuǎn)矩負載，一旦啟動，長時間不間斷工作，負載穩(wěn)定，所以要求電動機必須具備足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩和盡量高的運行效率和運轉(zhuǎn)功率因數(shù)。異步電機難以兼顧啟動特性和運行特性，為了獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，只能采用大馬拉小車或轉(zhuǎn)子導條采用高電阻率材料的方式，所以運行效率很低，能耗很高。
　　我們設計的這套“球磨機節(jié)能系統(tǒng)”，先把原來的電機換成永磁同步電機，又把耦合器換成連軸器，還有我們新裝的變頻器，所謂變頻器實際就相當于是一個驅(qū)動器，里面有我們的驅(qū)動軟件，我們設定了一個模擬參數(shù)，變頻器會根據(jù)我們的模擬參數(shù)來變速，這個參數(shù)就是根據(jù)物料的工藝特性來定的，系統(tǒng)可以通過自動檢測物料的變化來調(diào)整球磨機的轉(zhuǎn)速，保證球磨機利用拋磨結(jié)合的工藝在最合適的時間內(nèi)達到最佳球磨效果，最大程度減少能耗。因為去掉了輔助啟動的液力耦合器和輔助電機，所以可實現(xiàn)節(jié)能20%-60%。
　　此外，由于球磨機在運行的時候有不同的轉(zhuǎn)速，有一半甚至大部分的時間是在低速運行，因為漿料的顆粒已經(jīng)變小了，不需要太高的速度，速度太快了反倒沒有效果，所以比起以往的恒速、高速轉(zhuǎn)，球石和球磨機內(nèi)襯的損耗也會降低10-15%。
　　陶城報：另外的兩套系統(tǒng)的工作原理又是怎樣的？
　　艾永生：球磨所需原料品種多，水份、粒度各不一致，由于原料出入倉測定水份的不一致性，導致原料球磨每球水份、細度無法精準控制，從而延長了球磨時間，增加了球磨電耗，并使下工序粉料和顆粒度波動大，使壓磚車間磚坯強度各不相同，燒成磚坯透氣率和吸熱率各不相同，造成產(chǎn)品優(yōu)等率質(zhì)量下降損耗。
　　我們推出的第二個系統(tǒng)“球磨細度、水份、能耗、自動化控制系統(tǒng)”，這個系統(tǒng)可以利用激光檢測系統(tǒng)對每種原料水份實時檢測，大數(shù)據(jù)運營系統(tǒng)軟件會根據(jù)每球原料所需的含水率，自動計算出每球的加水量。只要穩(wěn)定了每次的水份，那么球磨時間是基本恒定的，出來的含水率也是相差不大的，在這樣的條件下，原料不會出現(xiàn)加磨、過磨的現(xiàn)象。
　　剛才講的“球磨機節(jié)能系統(tǒng)”可以說主要針對的是節(jié)約電耗，而“球磨細度、水份、能耗、自動化控制系統(tǒng)”不僅可以穩(wěn)定球磨的電耗，還可以穩(wěn)定漿料的質(zhì)量以及各種屬性。
　　我們推出的第三個系統(tǒng)是“噴霧塔粉料自動化系統(tǒng)”。噴霧塔是由霧化高溫塔、水煤漿熱風爐、高壓泥漿柱塞泵組成的，首先在水煤漿爐、霧化塔達到一定的工藝溫度后，由泥漿柱塞泵高壓至霧化塔霧化，利用水煤漿爐燃燒所產(chǎn)生的熱能烘干霧化塔里泥漿料的水份，讓粉料達到一定的顆粒和含水率，以便滿足下工序壓磚機和燒制車間的工藝要求。
　　但由于漿料、燃料、水份的不穩(wěn)定，在烘干過程中粉料的水份會產(chǎn)生波動，而我們目前的生產(chǎn)工藝是靠人為來調(diào)整工藝參數(shù)，檢測員每過一個小時才會檢測一遍粉料的含水率，然后據(jù)此來調(diào)整它的溫度，那么一個小時當中出現(xiàn)水份波動就沒辦法檢測到，這可能會給下工序造成難以調(diào)節(jié)的工藝難題，導致生產(chǎn)質(zhì)量達不到工藝要求而降低產(chǎn)品的品質(zhì)。
　　我們的系統(tǒng)則是以每秒1000次的頻率在檢測，系統(tǒng)檢測范圍在0-95%精度（誤差在0.01%-0.1%之間），始終保持高精度的檢測水準，然后把數(shù)據(jù)反饋給控制軟件。如果檢測結(jié)果超過了這個范圍，控制軟件就會調(diào)整溫度或供漿量，使生產(chǎn)工藝回歸精準。這解決了陶瓷企業(yè)因粉料水份不合格因素產(chǎn)生的質(zhì)量波動，提高了產(chǎn)品的優(yōu)等率，也讓陶瓷行業(yè)實現(xiàn)了自動化。
　　以上就是目前我們針對原料車間提高工藝品質(zhì)，降低能耗而設計的三大系統(tǒng)。

 最終目標：讓陶瓷廠也能達到汽車廠的智能化水平
“球磨機節(jié)能系統(tǒng)”已經(jīng)投入使用并收效明顯，而另外兩套系統(tǒng)也將在試用穩(wěn)定后向社會開放。艾永生表示，未來還會繼續(xù)走智能化、節(jié)能化的路線，除了推廣原料車間的自動化系統(tǒng)，還會逐步拓展壓機、窯爐的智能化，甚至整個工廠的智能化。
陶城報：這三套系統(tǒng)是什么時候研發(fā)成功的？推出之后有沒有應用案例？
艾永生：我們是從2015年開始展開研發(fā)工作的，用了一年半左右，到2016年中就基本完成，開始了試運行。第一臺樣機剛開始是裝在新明珠白泥生產(chǎn)基地的煤倉，節(jié)能效果良好。后來又放到了原料車間，節(jié)能效果也超過了20%，至今為止已經(jīng)運行了一年左右，期間沒有發(fā)生故障。
目前，我們的“球磨機節(jié)能系統(tǒng)”已經(jīng)有兩個陶瓷企業(yè)在使用，第一臺用在了新明珠企業(yè)，第二臺用在了昊晟企業(yè)。節(jié)能率在20%以上，綜合節(jié)能率在25%左右，可以說達到了我們預期的效果。
另外的兩套系統(tǒng)我們暫時還沒有向市面推，在一個車間試用穩(wěn)定了以后，再向社會公眾開放。
陶城報：中國陶瓷行業(yè)至今還沒有實現(xiàn)原料標準化，這會不會對這套系統(tǒng)運行造成影響？
艾永生：我們這三套自動化系統(tǒng)針對的就是不規(guī)則的、不同的品種的原料，陶瓷企業(yè)在調(diào)整配方或者更換原材料的時候，我們的系統(tǒng)是完全不受影響的，無論企業(yè)用什么原料，我們都可以達到生產(chǎn)要求。從根本上講，中國的現(xiàn)狀就是原材料不標準。而我們考慮到了這一點，所以這三套系統(tǒng)相當于是為中國陶瓷行業(yè)量身打造的。
陶城報：您覺得這三套系統(tǒng)未來的前景怎么樣？愛摩生未來的研發(fā)方向又是什么？
艾永生：陶瓷行業(yè)現(xiàn)在最需要的就是這樣的設備，國家提倡走節(jié)能、環(huán)保、智能，我覺得前景還是比較寬廣的，我比較看好。
我們未來還是會繼續(xù)走智能化、節(jié)能化的路線，當我們把原料車間的自動化系統(tǒng)推廣開以后，我們會逐步拓展，比如壓機、窯爐的智能化，甚至整個工廠的智能化，建立大數(shù)據(jù)中心，圍繞著這幾個大點來彌補陶瓷加工環(huán)節(jié)中的一些不足。我們的最終目標就是要讓陶瓷廠也能達到汽車廠那樣的智能化程度。只要把陶瓷原料的顆粒度、水份等都穩(wěn)定好，接下來我們可以對整個生產(chǎn)工藝進行監(jiān)管和檢測，用大數(shù)據(jù)來提高商品的品質(zhì)，減少因為人為疏忽造成的損失，把浪費的能源找回來。

 我們離節(jié)能技術普及還有多遠？
相比連續(xù)球磨、干法制粉等原料車間節(jié)能技術，愛摩生研發(fā)的節(jié)能系統(tǒng)是在原來的基礎上優(yōu)化了原料車間的生產(chǎn)工藝，從而提高了粉料的品質(zhì)，同時還降低了能耗，因此投入更低、見效更快。
陶城報：連續(xù)球磨、干法制粉等原料車間節(jié)能技術已在行業(yè)的推廣多年，但進展并不順利，您對此如何看待？
艾永生：雖然連續(xù)球磨、干法制粉都有一定的節(jié)能效果，但是它們也有很多受限制的地方。連續(xù)球磨對原料的標準化要求比較高，要求原料必須要同品種、同粒度、同水份才有節(jié)能效果。而干法制粉，它生產(chǎn)出來的粉料是實心的，不是發(fā)泡的。所以壓制出來的磚坯強度會比較低。只適合用于技術要求沒那么嚴格的產(chǎn)品。
我們系統(tǒng)的研發(fā)理念和連續(xù)球磨、干法制粉是不同的，我們只是在原來的基礎上優(yōu)化了原料車間的生產(chǎn)工藝，從而提高了粉料的品質(zhì)，同時還降低了能耗。就成本來說，連續(xù)球磨、干法制粉都需要陶瓷企業(yè)更換設備，投入較大，而我們的系統(tǒng)只是附加在原來的設備上，企業(yè)不用淘汰自己原有的設備，而且我們的維修率也非常低。
陶城報：從科技公司的角度來看，您覺得中國陶瓷行業(yè)和意大利在制造上的差距體現(xiàn)在那里？
艾永生：意大利的陶瓷行業(yè)在發(fā)展初期就已經(jīng)有了一定的自動化基礎，而中國陶瓷行業(yè)在籌建的時候自動化程度是比較低的，以前的企業(yè)都沒有這個意識，再加上以前的瓷磚成本低，利潤高，所以很多企業(yè)都沒有重視自動化，另一個方面，上游的陶瓷設備商都是按照傳統(tǒng)的模式做設備，都沒有朝自動化、智能化的方面發(fā)展。所以現(xiàn)在整體看起來，意大利工廠的自動化程度要比中國高。