淺談陶瓷企業(yè)清潔生產(chǎn)方案

劉森

摘 要：清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的根本途徑，并已成為當今世界的一種潮流，因此在陶瓷企業(yè)推廣勢在必行。本文以清潔生產(chǎn)的節(jié)能、降耗、減污、增效為指導方針，對部分典型陶瓷企業(yè)的清潔生產(chǎn)方案展開討論。

關(guān)鍵詞：陶瓷；清潔生產(chǎn)；節(jié)能降耗

1 引言

我國是陶瓷生產(chǎn)第一大國，年產(chǎn)量占全世界總量的60%左右，居世界首位。近年來，我國陶瓷行業(yè)在迅速發(fā)展的同時，也遭遇到資源、環(huán)保等限制陶瓷行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，特別是入世后，與陶瓷先進國家產(chǎn)品同臺競爭時面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。陶瓷生產(chǎn)工藝具有高資源消耗、高能耗和高污染的特點，勢必限制陶瓷業(yè)的進一步發(fā)展，而推行清潔生產(chǎn)技術(shù)、廢物回收利用及污染治理是陶瓷工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本所在。實現(xiàn)陶瓷工業(yè)的清潔生產(chǎn)一方面可保護資源、減少浪費；另一方面增強國際競爭力。此外，還能應對國際發(fā)達國家設(shè)立的綠色貿(mào)易壁壘，滿足我國建筑陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。

2 原料加工過程中的清潔生產(chǎn)方案

原料加工包括球磨和干燥兩大部分，陶瓷原料加工階段的能耗在整個陶瓷生產(chǎn)過程能耗中占很大的比例，要想實現(xiàn)陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須高度重視原料加工過程中的節(jié)能問題。原料加工階段節(jié)能清潔生產(chǎn)方案如下：

（1） 球磨機安裝節(jié)電器

球磨機使用節(jié)電器后能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，能有效控制球磨機慣性大引起的回升電壓，從而保證設(shè)備正常運行。利用變頻器自動電壓調(diào)節(jié)功能，可在與負載無關(guān)的條件下，保持電機效率最高。因消除了啟動時的沖擊，從而延長了機軸、齒輪、皮帶等機械件的使用壽命，減少了維修費用。利用變頻調(diào)速技術(shù)改造后的球磨機拖動系統(tǒng)，可滿足球磨機低速運行、啟動轉(zhuǎn)矩大的需要，使球磨機的運行速度連續(xù)可調(diào)，電機啟動時無沖擊電流，起動力矩大，保證了工藝控制質(zhì)量，節(jié)約了維護成本。球磨機使用變頻調(diào)速后，啟動電流可減少到原來的1/5，如132 kW電機原啟動電流在1000 A以上，變頻節(jié)能改造后可降為180~200 A之間，實現(xiàn)了真正的軟啟動，達到節(jié)能效果。由于顯著減小了啟動電流，因而不會導致電網(wǎng)的沖擊和電網(wǎng)電壓的下降，消除了因球磨機啟動引起的其它用電設(shè)備跳閘或故障問題，故在同樣的電網(wǎng)容量下，可增加裝機臺數(shù)。由此可見，球磨機安裝節(jié)電器可降低單位產(chǎn)品能耗，節(jié)約維護成本，降低設(shè)備故障率，減少生產(chǎn)管理費用和生產(chǎn)成本，增強市場競爭力。

（2） 窯爐煙氣余熱抽至噴霧塔

陶瓷粉料生產(chǎn)中，噴霧塔采用熱風爐供熱干燥，需要消耗大量的熱量。將窯爐煙氣（約150 ℃左右）送入噴霧塔，與熱風爐一起供熱，可在滿足粉料干燥技術(shù)要求的同時，節(jié)省熱風爐整體燃料消耗，實現(xiàn)節(jié)能。該法適用于陶瓷坯體粉料干燥過程，但需要對輥道窯和噴霧塔進行整體改造。將窯爐煙氣余熱抽到噴霧塔，實現(xiàn)余熱回收利用，每年可節(jié)約10%左右水煤漿使用量。

3 成型過程中的清潔生產(chǎn)方案

成型主要設(shè)備是壓機，坯體在成型過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，從而危害員工的身體健康，可通過粉料收集、治理，將其回收作為原料繼續(xù)使用。所以，成型過程中粉塵的收集、治理是清潔生產(chǎn)的重點。

壓機布料系統(tǒng)在運作中會產(chǎn)生大量的余料，并被壓機掃刮到地面，一般情況一臺壓機需要兩人把余料運到原料倉才不致影響生產(chǎn)。而采用壓機安裝余料回收系統(tǒng)，實施余料回收，可使每臺壓機減少一名人員配置，并顯著減輕員工的工作負擔，減輕車間的粉塵污染。

4 干燥和燒成過程中清潔生產(chǎn)方案

窯爐煙氣不但含有大量的SO2、煙塵等廢氣，還包含大量的熱量。輥道窯煙氣和抽熱風帶走的顯熱分別占燒成帶、冷卻帶的11.8%和79.31%[1]。由此可見，窯爐煙氣是清潔生產(chǎn)的重點。部分窯爐煙氣清潔生產(chǎn)方案如下。

4.1窯爐熱風管保溫

窯爐余熱管道的保溫采用石棉網(wǎng)等保溫材料，保溫前干燥窯熱風進風溫度普遍只有約250 ℃，保溫后干燥窯熱風進風溫度可提升至350 ℃左右，有效降低磚坯出干燥窯的水分，進行保溫前，磚坯出干燥窯含水率約為1%，而實施保溫后，預計可降低至0.3%，通過減少加熱窯蒸發(fā)這部分水分消耗的熱能，達到節(jié)能的效果。

4.2濕式脫硫除塵處理窯爐廢氣

濕式脫硫除塵裝置具有以下特點：（1） 脫硫除塵效率高、穩(wěn)定性強。（2） 使用雙堿法脫硫，運行成本低。（3） 體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)新穎，集脫硫、除塵、脫水于一體。（4） 噴淋液循環(huán)使用，不產(chǎn)生二次污染。

濕法脫硫除塵，理論除塵效率可達99%，脫硫效率可達85%。其中脫硫工藝使用的是雙堿法，工作原理如下：在脫硫塔內(nèi)布置若干層的旋流板，從塔頂噴下的鈉基堿在旋流板上進行霧化，使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分接觸、反應。經(jīng)脫硫洗滌后的煙氣經(jīng)過除霧脫水后進入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風機通過煙囪排入大氣。脫硫產(chǎn)物進入再生池內(nèi)利用氫氧化鈣還原再生后，再進入脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。

5 印花和打包過程清潔生產(chǎn)方案

印花和打包過程能耗相對較低，但其決定了產(chǎn)品的最終價值。優(yōu)秀的設(shè)計離不開先進的設(shè)備，隨著印花技術(shù)的不斷提高，賦予陶瓷設(shè)計者們更多的選擇和更廣的施展空間。

5.1噴墨印花技術(shù)的運用

噴墨印花機采用一種獨特的數(shù)碼壓電按需噴墨打印頭，在噴墨時能使印墨循環(huán)流經(jīng)噴嘴后方,這種獨特設(shè)計保證了噴印頭即便在最惡劣的工況環(huán)境中，也能穩(wěn)定運行，不堵塞。根據(jù)這一設(shè)計，噴頭內(nèi)的墨水能夠直接流經(jīng)噴嘴后端，通道中運動的兩股聲波會在中途相遇，引起壓力變化，從而使墨滴從通道側(cè)面射出，即噴嘴的下方射出。持續(xù)供墨技術(shù)可使流經(jīng)噴嘴后部的墨水實現(xiàn)再循環(huán)，任何氣泡或塵埃顆粒都能離開噴嘴，保持通道處于良好的工作狀態(tài)。

噴墨印花機具備以下優(yōu)點：（1） 轉(zhuǎn)產(chǎn)方便快捷，提高工作效率。（2） 降低原材料耗用，平均每片磚所耗墨水小于1 g，大大減少原材料消耗。（3） 產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)等率高于傳統(tǒng)印花機。（4） 裝機功率小，在運行時間不變的前提下，可以有效節(jié)省能源。（5） 全自動電腦操作，節(jié)約人力成本。

5.2自動撿磚機的使用

瓷磚生產(chǎn)企業(yè)工序間半成品運輸量大，靠人工搬運，較為耗費人力和時間。且工人在操作過程中，容易造成瓷磚破損、釉面磨花甚至釉線斷磚，浪費能源，造成生產(chǎn)過程不穩(wěn)定。自動撿磚機可以大大減少人為原因造成的損耗，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，其具有以下優(yōu)點：（1） 采用鍍鉻導桿結(jié)構(gòu)，氣缸帶動吸盤垂直運動，磚垛由剎車電機進行提升，結(jié)構(gòu)輕巧，動作快，每分鐘可上磚35片以上。（2） 不掉磚，耐高溫，使用壽命長。（3） 采用PLC控制，運行速度變頻調(diào)節(jié)，操作調(diào)整簡便，定位精度高。（4） 具有系統(tǒng)故障自動報警和工位自動檢測（下轉(zhuǎn)第65頁）功能。（5） 電氣設(shè)計簡單，操作、調(diào)節(jié)和維護極為方便。

6 結(jié)語

清潔生產(chǎn)適應社會發(fā)展需求，改變了傳統(tǒng)末端治理的環(huán)保思想，提出了從生產(chǎn)全過程節(jié)約資源和能源，避免污染、循環(huán)利用的理念。目前，我國陶瓷工業(yè)仍然有較大的清潔生產(chǎn)空間，我國的陶瓷企業(yè)要以物耗最少化、廢物減量化和效益最大化為主，末端控制為輔的綜合污染防治辦法來實施清潔生產(chǎn)。如此，我國的陶瓷工業(yè)才能由大變強，實現(xiàn)穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 龔世代.陶瓷清潔生產(chǎn)應用探討[J].佛山陶瓷,2010(6):14-16.