讀者信箱

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問：什么是結(jié)晶釉？制備結(jié)晶釉需具備哪些基本條件？影響結(jié)晶釉結(jié)晶的因素有哪些？

答：1 什么是結(jié)晶釉

結(jié)晶釉是指釉內(nèi)出現(xiàn)明顯粗大結(jié)晶的釉，是在基礎(chǔ)釉中加入了結(jié)晶劑，通過對其進(jìn)行燒成控制，在釉層中形成各種形狀花紋晶體的釉料（即我們看到的釉面上或釉中的晶花）。

2 制備結(jié)晶釉的基本條件

1）結(jié)晶釉一般都是在含鋁量相對較低的基礎(chǔ)釉中加入結(jié)晶劑（如ZnO、MnO2等），使之達(dá)到過飽和而獲得結(jié)晶的。

2）結(jié)晶釉一般選擇高溫粘度較低的釉料，以便于晶體長大。

3）擴大結(jié)晶釉的燒成溫度范圍；選擇確定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶溫度和保溫溫度，使之既有利于晶體的長大，又不產(chǎn)生流釉。

3 影響結(jié)晶釉結(jié)晶的因素

3.1 釉層厚薄不均勻?qū)w的影響

由于釉層厚薄不均勻使得部分釉面熱能相對集中，而溶解少量的新生成的晶花邊緣，從而呈現(xiàn)網(wǎng)狀晶花。使用浸釉法釉漿較為均勻，只要操作得當(dāng)，一般很少出現(xiàn)厚薄不均勻的現(xiàn)象；而使用淋釉法釉漿極易產(chǎn)生厚薄不均勻的現(xiàn)象，從而影響釉面的結(jié)晶。

3.2 雜質(zhì)對晶體長大的影響

晶體的生長受熔體粘度的制約。只有能量足夠大，運動速度足夠快時成晶質(zhì)點才有可能穿過相界面粘附到晶核上。如果雜質(zhì)對晶核是濕潤的，則會將晶核包裹起來，使成晶質(zhì)點無法粘附到晶核上，則晶核無法長大。

3.3 燒成對晶體的影響

1）最高燒成溫度對晶體的影響。最高燒成溫度對晶體的生成影響很大，尤其是對結(jié)晶劑均勻分布于釉中的結(jié)晶釉。若溫度偏高，由于結(jié)晶劑均勻分布于釉中，其燒成范圍很小，只有8～12℃，很容易造成晶核熔于釉中，無法得到晶體。而若溫度過低，則燒成后釉面粗糙，晶體很小。

2）保溫溫度對晶體的影響。如果保溫溫度過高，則剛形成的晶核會隨之熔于釉中或部分熔于釉中，造成無晶花或不完整的晶花碎片；而保溫溫度過低，則會使得釉面稠化，結(jié)出的晶花小，而且，溫度過低還會形成許多晶核，產(chǎn)生晶花重疊現(xiàn)象。

3.4 高溫粘度對晶體長大的影響

晶體的生長受熔體粘度制約，粘度的大小直接束縛著成晶質(zhì)點在熔體中的擴散遷移，粘度越大，擴散速度越慢。但當(dāng)粘度小到一定程度以后，則隨著熔體粘度的減小，晶體不但不長大，反而會因溶解于熔體中而減小。

問：建筑陶瓷的生產(chǎn)過程主要有哪些節(jié)能環(huán)節(jié)？各環(huán)節(jié)的節(jié)能措施是什么？

答：1 原料加工過程的節(jié)能

1.1 球磨機節(jié)能

一般來說，球磨機用電約占整個生產(chǎn)線用電的45%，占原料加工用電的80%～90%，占總成本的8%～11%。因此，開展球磨機節(jié)能對于陶瓷企業(yè)來說意義重大。球磨機節(jié)能主要應(yīng)做到以下幾點：

1）嚴(yán)把陶瓷原料進(jìn)廠關(guān)，做到原料的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，減少后續(xù)球磨工序的時間。

2）盡量采用大噸位球磨機，并采用變頻器控制。與小噸位球磨機相比，大噸位球磨機可以節(jié)省電耗12%以上。若采用連續(xù)式球磨機，可以連續(xù)性加料和出料，并可以制濃漿，使噴霧干燥節(jié)省能耗25%左右。

3）合理選用高效減水劑。減水劑可以改善泥漿的特性，減少球磨時間，節(jié)約電能。此外還可以減少噴霧塔使用能耗。

4）合理搭配球磨機球石。球石的選擇既要考慮單個球石的硬度、抗折強度、抗沖擊強度、質(zhì)量和密度，也要考慮球石的整體參數(shù)性質(zhì)，如磨損率和孔隙率。實際生產(chǎn)中球石的選擇要結(jié)合生產(chǎn)實際情況，合理搭配球石的大、中、小球石比率，且根據(jù)球石的消耗情況及時進(jìn)行補充。

5）做好球磨機的日常維護(hù)管理。球磨機的安裝維護(hù)保養(yǎng)對球磨的傳動和諧性、綠色環(huán)保性、使用安全性和節(jié)能性有較大影響。球磨機日常維護(hù)保養(yǎng)一定要做到主軸頭軸承、傳動軸承及齒輪箱的注油潤滑定期保養(yǎng)；皮帶機電器設(shè)備要隨時保養(yǎng)。

1.2 漿池攪拌機節(jié)能

原料漿池攪拌是球磨的下一道工序，通常攪拌機用電量相比球磨機要小很多。要注意選擇合適功率的攪拌機，避免能源浪費；另外就是采用變頻技術(shù)，根據(jù)漿料的性質(zhì)改變攪拌速度，節(jié)約電能。

1.3 噴霧塔節(jié)能

噴霧塔也是原料生產(chǎn)過程中用能較大的工序之一，主要是噴霧干燥過程用能較多。目前噴霧塔節(jié)能主要有以下幾個方面：

1）保持噴霧塔進(jìn)出塔的溫度恒定。通常噴霧塔的入風(fēng)溫度保持在550～650℃，出塔風(fēng)溫度保持在75℃以上。這樣既保證了熱風(fēng)的利用率，又保證了粉料的含水率。

2）循環(huán)利用出塔熱風(fēng)余熱，利用熱交換器對出塔熱風(fēng)余熱進(jìn)行回收，用于預(yù)熱泥漿，從而降低泥漿的粘度，改善泥漿的霧化性能，防止因泥漿凝結(jié)而堵塞霧化噴嘴，從而保證生產(chǎn)的連貫性，減少故障發(fā)生，提高能源利用效率。

3）做好噴霧塔的密閉性控制。由于噴霧塔系統(tǒng)采用負(fù)壓操作，若有漏風(fēng)就會增加能耗，所以設(shè)備各部位及連接法蘭處，熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔，塔體上的負(fù)壓測量孔，塔體下錐翻板下料器出料口、旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封好，不能漏風(fēng)，要做好日常維護(hù)檢修工作，確保該系統(tǒng)的密閉性。

4）采用復(fù)合減水劑，降低泥漿含水率，從而降低噴霧工序蒸發(fā)水量，降低噴霧工序熱單耗。

2 磚坯壓制過程的節(jié)能

磚坯壓制主要是利用壓磚機將粉料壓制成磚坯形狀，盡量選用大噸位壓磚機。因為大噸位壓磚機壓力大、產(chǎn)量高，壓制的磚坯質(zhì)量好、合格率高，在同等條件下，電耗可以節(jié)約30%～50%。目前，國產(chǎn)液壓壓磚機的最大噸位已經(jīng)達(dá)到7 800t以上，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)陶瓷企業(yè)，節(jié)能效果顯著。

3 輥道窯節(jié)能

輥道窯主要通過燃燒煤氣等化工能源，產(chǎn)生高溫，可使磚坯在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但磚坯燒成后，輥道窯還有大量的余熱未被利用，主要通過窯體散熱、磚坯及熱風(fēng)帶走，其中窯體散熱損失約為10%，而磚坯及熱風(fēng)帶走的熱量約為70%。因此，輥道窯節(jié)能主要在提高燃燒效率、余熱回收利用、發(fā)展低溫快燒技術(shù)方面。

3.1 大力發(fā)展低溫快燒技術(shù)

通過改進(jìn)原料配方，降低陶瓷磚的燒成溫度，實現(xiàn)低溫快速燒成是陶瓷企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力的一個關(guān)鍵領(lǐng)域。

3.2 減少輥道窯散熱損失

窯體的砌筑材料應(yīng)選用輕質(zhì)耐火材料，其主要特點有：密度小、蓄熱低、絕熱性能好、耐高溫、熱穩(wěn)定性好。在窯內(nèi)襯表面噴涂新型熱輻射材料，可以提高陶瓷纖維抗粉化的能力，增加窯爐內(nèi)傳熱效率，強化爐內(nèi)輻射傳熱作用，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

3.3 煙氣余熱利用

輥道窯煙氣余熱利用具體內(nèi)容為在輥道窯冷卻區(qū)安裝適當(dāng)?shù)墓?jié)能冷卻系統(tǒng)，由輥道窯快冷段最末端抽出熱風(fēng)作為系統(tǒng)的一級取熱，使產(chǎn)品出窯溫度下降35℃以上，這樣既不影響窯爐生產(chǎn)又不消耗系統(tǒng)以外的能量；熱風(fēng)進(jìn)行加熱，系統(tǒng)產(chǎn)生的多余的高溫?zé)峥諝庥霉艿浪椭羾婌F干燥塔，作為熱空氣進(jìn)行配風(fēng)，用來干燥泥漿，實現(xiàn)能量的梯級利用。

3.4 采用高效燃燒技術(shù)，減少煙氣量

改進(jìn)燃燒方法，采用新的燃燒方式也是陶瓷工業(yè)節(jié)能降耗的一條重要途徑。富氧燃燒，甚至全氧（或純氧）燃燒，減少了化學(xué)惰性的氮的引入量，因此燃燒溫度會大幅提高，從而加快輻射傳熱，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。貧氧燃燒的火焰溫度分布更加均勻，燃燒充分，噪音低。此外還有脈沖燃燒技術(shù)、高溫空氣燃燒技術(shù)等也都是較為成熟的技術(shù)。這些高效燃燒技術(shù)是今后陶瓷窯爐節(jié)能的一個主要發(fā)展方向。

3.5 輥道窯風(fēng)機節(jié)能

輥道窯風(fēng)機用電量較大，風(fēng)機的節(jié)能問題和節(jié)能技術(shù)必須引起陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的足夠重視。①注意風(fēng)機等設(shè)備的選型，要選用節(jié)能型，盡量避免能源浪費；②從設(shè)計、安裝施工中注意風(fēng)道、節(jié)流環(huán)節(jié)的合理性，以減少節(jié)流損失，使運行工作點長時間地保持在高效率區(qū)；③采用經(jīng)濟可靠的調(diào)節(jié)方式控制風(fēng)機的運行。

4 磚坯拋光過程節(jié)能

磚坯的拋光工序是陶瓷企業(yè)用電量較大的工序。由于拋光一般要進(jìn)行幾次，存在轉(zhuǎn)運或轉(zhuǎn)拋過程，生產(chǎn)不連續(xù)，拋光機空載現(xiàn)象時有發(fā)生。因此，磚坯拋光節(jié)能應(yīng)當(dāng)做好生產(chǎn)調(diào)度安排，保障生產(chǎn)的連續(xù)性，減少空轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生。此外要做好拋光線路的無功補償，減少線路無用功損耗等。

5 煤氣站煤渣重新利用

原料通過煤氣站進(jìn)行煤轉(zhuǎn)氣后，煤氣站產(chǎn)出的煤渣還存在大量的沒有被利用的殘?zhí)坎糠帧＿@部分煤渣可以通過加入到煤粉中，用于球磨水煤漿，供企業(yè)的噴霧塔使用，從而充分利用煤氣站的煤渣，節(jié)約能耗。

6 煤氣站余熱利用

隨著原油價格的升高，很多企業(yè)都采用將煤轉(zhuǎn)換成煤氣的形式用于輥道窯的燒成。通常，煤氣站冷卻時會產(chǎn)生大量的蒸汽水，這些蒸汽水含有大量的熱能。這些蒸汽水的余熱可以用于加熱原料車間的泥漿用水，提高泥漿的溫度，從而提高泥漿活性，減少球磨時間。

7 生產(chǎn)管理節(jié)能

我國陶瓷企業(yè)與國外先進(jìn)的陶瓷企業(yè)相比，管理方面還存在較大的差距，管理節(jié)能還存在巨大的空間。與技術(shù)節(jié)能相比，管理節(jié)能相對投入較少，但效果較好。

7.1 加強員工節(jié)能培訓(xùn)，提高節(jié)能意識

通過開展清潔生產(chǎn)審核和能源審計工作，對企業(yè)員工進(jìn)行培訓(xùn)；通過車間海報、企業(yè)雜志等形式宣傳節(jié)能知識，提高企業(yè)員工的節(jié)能意識，鼓勵他們從身邊小事做起，養(yǎng)成良好的節(jié)能習(xí)慣。

7.2 合理安排生產(chǎn)調(diào)度，減少轉(zhuǎn)產(chǎn)次數(shù)

原料工序生產(chǎn)是根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品種類進(jìn)行批次的生產(chǎn)，品種更換后，球磨機等要進(jìn)行徹底的沖洗。沖洗次數(shù)越多，能源消耗越大。因此，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對生產(chǎn)訂單進(jìn)行科學(xué)合理的安排。同一類型的產(chǎn)品盡量安排在同一批次生產(chǎn)，減少噴霧塔沖洗次數(shù)、壓磚機更換模具次數(shù)，保障生產(chǎn)的連續(xù)性，提高能源利用效率。

7.3 把好原料入廠的檢測關(guān)

入廠原料的質(zhì)量是陶瓷企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的根本。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強對入廠原料的檢測力度，保證不達(dá)指標(biāo)的原料堅決不能入廠。

本欄目責(zé)任編輯 聶保民