淺談壓延微晶玻璃的出路

韓復(fù)興

摘 要：微晶玻璃被譽(yù)為二十一世紀(jì)“瘋狂的石頭”，壓延微晶玻璃更被譽(yù)為未來“最瘋狂的石頭”，本文介紹了壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展歷程、現(xiàn)狀，并結(jié)合相關(guān)國家政策，提出壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)只有“多樣化”、“功能化”、“生態(tài)化”和“人性化”才是產(chǎn)業(yè)的出路。

關(guān)鍵詞：綠色建材；壓延玻璃；壓延微晶玻璃；產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新；供給側(cè)改革

1 壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程

1880年英國伯明翰玻璃公司用半機(jī)械壓延法制造出世界第一塊現(xiàn)代壓延玻璃，1920年美國福特公司發(fā)明連續(xù)壓延法玻璃生產(chǎn)技術(shù)，此后英國皮爾金頓公司針對壓延法玻璃表面不平整缺陷，研制出壓延玻璃雙面磨光的生產(chǎn)方法。我國壓延玻璃生產(chǎn)技術(shù)起步較晚，1957年，當(dāng)時(shí)的玻璃界“北泰斗”——喬守經(jīng)在《建筑材料的研究工作還存在什么問題》一文中，發(fā)出“玻璃工業(yè)剛發(fā)展，平板玻璃（有輥引上法）存在波筋多、透光性差，壓延玻璃還不能生產(chǎn)”的焦慮[1]，當(dāng)年國家建工部決定在株洲建設(shè)壓延玻璃生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)產(chǎn)量為102萬m2。1958年7月在株洲玻璃廠動(dòng)工建設(shè)壓延玻璃生產(chǎn)線，由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)原因，于1961年停建。直到1963年建成了以國家建工部玻璃局副局長丁善新為總指揮的壓延玻璃生產(chǎn)線，同時(shí)與捷克簽署技術(shù)合作協(xié)議。1965年3月18日株洲玻璃廠開始點(diǎn)火烤窯，4月2日開始生產(chǎn)出中國第一塊壓延玻璃。1980年株洲玻璃廠又從日本引進(jìn)壓延輥刻花和鍍鉻技術(shù)和裝備，進(jìn)一步促進(jìn)了中國壓延玻璃的技術(shù)進(jìn)步。隨后，浙江省第一條壓延玻璃生產(chǎn)線于1979年1月在湖州玻璃廠成功投產(chǎn)，河北省第一條壓延玻璃生產(chǎn)線于1979年12月11日在秦皇島耀華玻璃廠投產(chǎn)。

1959年前蘇聯(lián)利用壓延法成功試制出礦渣微晶玻璃，隨后一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家如美國、英國和日本等，都開始投入大量人力和財(cái)力研究開發(fā)壓延微晶玻璃。1970年前蘇聯(lián)國家烏克蘭玻璃廠首次將礦渣壓延微晶玻璃實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1964年，我國就開始了壓延微晶玻璃技術(shù)的研發(fā)，但是直到壓延玻璃技術(shù)的逐漸成熟才具備了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)條件。1981年中國建筑材料研究在湖南湘潭首次進(jìn)行了工業(yè)化中間實(shí)驗(yàn)。1992年安徽瑯琊山礦業(yè)總公司微晶玻璃廠建成國內(nèi)第一條壓延微晶玻璃生產(chǎn)線，雖然年產(chǎn)量僅7萬m2且為黑色礦渣微晶玻璃，但是開啟了壓延微晶玻璃生產(chǎn)的先河。河北晶牛集團(tuán)自1991年開始研究壓延微晶玻璃生產(chǎn)技術(shù)，1999年5月成功研制出大板面、高強(qiáng)度壓延黑色微晶玻璃板材。1992年之后全國掀起礦渣壓延微晶玻璃生產(chǎn)建設(shè)高潮，江蘇無錫、山西大同、山東招遠(yuǎn)、河南新鄭等地都先后采用國內(nèi)技術(shù)和引進(jìn)烏克蘭技術(shù)生產(chǎn)。但是由于生產(chǎn)技術(shù)和市場應(yīng)用存在的問題，最終存活下來的企業(yè)并不多。

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，壓延微晶玻璃產(chǎn)量和生產(chǎn)技術(shù)也都得到了飛速發(fā)展，尤其是臺(tái)資、德資和日資企業(yè)的進(jìn)入，促進(jìn)了壓延微晶玻璃品種、工藝、質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，譬如更為先進(jìn)的微晶玻璃壓延機(jī)、微晶玻璃熔窯、退火窯、晶化窯爐和在線切割拋光加工工藝裝備，以及壓延微晶玻璃在消納工業(yè)固體廢棄物、裝飾應(yīng)用新技術(shù)方面都獲得了突破，譬如近年來市場上出現(xiàn)的耐磨防腐工業(yè)微晶板、無孔納米微晶玉、低膨脹微晶玻璃電磁面板等“三板”，成為近幾年壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的新秀。

2 壓延微晶“三板”現(xiàn)狀

2.1 工業(yè)用壓延微晶玻璃

工業(yè)微晶玻璃板材由于高耐磨、耐腐蝕、耐沖擊、摩擦系數(shù)低等優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、電力、冶金、化工、建材、造紙、采礦、煤炭、建筑等行業(yè)。我國目前工業(yè)用壓延微晶玻璃生產(chǎn)廠家大約有10家，年產(chǎn)量大約10萬t，河北晶牛股份有限公司是最大生產(chǎn)廠家，除了滿足國內(nèi)市場需求，60%銷往日本、美國、法國、朝鮮、印度等國。生產(chǎn)原料主要有玄武巖、工業(yè)廢渣等，但生產(chǎn)裝備和技術(shù)參差不齊，有90年代初的生產(chǎn)工藝裝備，也有近幾年新建設(shè)新設(shè)計(jì)的工藝裝備。近幾年，由于煤炭、水泥、火電行業(yè)產(chǎn)能過剩，工業(yè)用壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)也受到較大影響，部分企業(yè)也出現(xiàn)了困難。

2.2 電磁爐壓延微晶玻璃面板

1957年德國人發(fā)明家用電磁爐，1972年美國西屋公司首次實(shí)現(xiàn)家用電磁爐的工業(yè)化，但是直到80年代末，技術(shù)才日漸成熟和暢銷。20世紀(jì)90年初，電磁爐開始進(jìn)入中國市場，不過直到1999年后才得到發(fā)展。起初電磁爐面板為鋼化玻璃，由于鋼化玻璃膨脹系數(shù)較高，依然存在聚熱炸裂的危險(xiǎn)，直到低膨脹系數(shù)的壓延微晶玻璃面板的問世，才促進(jìn)電磁爐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1962年德國肖特公司著手壓延微晶玻璃面板的研究，1971開始小規(guī)模試產(chǎn)，1973年1月29日正式實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，2002年肖特公司進(jìn)入中國并在蘇州設(shè)廠。1962年日本電哨氣株式會(huì)社（NEG）也開始研究低膨脹超耐熱壓延微晶玻璃面板，1974年開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。2002年前，肖特和NEG是全球最大的電磁爐壓延微晶玻璃面板供應(yīng)商。

電磁爐于上世紀(jì)90年代初進(jìn)入我國，1992年我國公布第一部電磁爐國家標(biāo)準(zhǔn)GB4706.25-1992。進(jìn)入21世紀(jì)，我國電磁爐產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到2000萬臺(tái)，并且以年增長率65%高速增長，這種速度一直持續(xù)到2006年。2006年，我國電磁爐壓延微晶玻璃面板生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到10家，開工窯爐數(shù)量37座，年產(chǎn)量1億片，其中就包括溫州康爾、廣東科迪、廣西迪華、湖州岱興、湖州大亨、無錫鑫來運(yùn)等。進(jìn)入2007年，尤其是2008年以后，由于受國際國內(nèi)市場影響，電磁爐壓延微晶玻璃面板生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩、生產(chǎn)成本增加和產(chǎn)品性能不過硬的三重壓力[2]。2013年9月10日，國內(nèi)最早的微晶玻璃企業(yè)湖州岱興因?yàn)槊つ繑U(kuò)張經(jīng)營不善資不抵債，被當(dāng)?shù)胤ㄔ号馁u。湖州岱興的破產(chǎn)拉開了微晶玻璃行業(yè)整合的大幕。據(jù)分析，微晶玻璃行業(yè)出現(xiàn)大面積虧損原因主要有三方面：一是外部大環(huán)境的原因，如人工等各項(xiàng)經(jīng)營成本的大幅度上漲；二是有的企業(yè)為了保持產(chǎn)能盲目降低產(chǎn)品價(jià)格，導(dǎo)致虧損；三是企業(yè)內(nèi)部管理不善。有消息稱，2013年虧損最為嚴(yán)重的微晶玻璃企業(yè)，虧損額近7000萬元。有的企業(yè)因?yàn)榻?jīng)營不善，已經(jīng)出現(xiàn)重要技術(shù)人才流失的現(xiàn)象。新建企業(yè)也由于產(chǎn)業(yè)形勢和資金問題一直處于停頓狀態(tài)，如湖北應(yīng)城的派威特。

2.3 無孔納米微晶玉石

2003年，河北邢臺(tái)晶牛微晶集團(tuán)有限公司首次采用壓延法生產(chǎn)出建筑裝飾微晶玻璃——晶牛玉，后來由于質(zhì)量和產(chǎn)量存在問題，改用浮法生產(chǎn)無孔納米微晶玉石，并于2006年成功投產(chǎn)，這也是國內(nèi)首家采用浮法生產(chǎn)微晶玻璃的企業(yè)。同年，江西永修金鳳凰裝飾材料有限公司采用壓延法生產(chǎn)第一代無孔納米微晶玉石，不過其質(zhì)量也存在問題，直到2008年以后才解決結(jié)晶程度、強(qiáng)度和脆性問題。2005年，廣東高明德兆晶相材料有限公司采用壓延法首次生產(chǎn)出全析晶微晶玉石，不過由于市場、資金和股東分歧，最后沒有堅(jiān)持下來。2006年以后，全國各地掀起了壓延微晶玉石的研發(fā)生產(chǎn)高潮，廣東汕頭國份、四川滎經(jīng)騰達(dá)先后成功投產(chǎn)，尤其是四川滎經(jīng)騰達(dá)首創(chuàng)冷頂電熔窯熔化生產(chǎn)技術(shù)，對含氟微晶玻璃生產(chǎn)穩(wěn)定性和環(huán)保節(jié)能有深遠(yuǎn)的意義。

近年來，無孔微晶玉石發(fā)展較為迅速，目前有河北晶牛、江西金鳳凰、四川一名、洛陽鳳光、沈陽龍山玉、山東梁山鑫炬等10多家生產(chǎn)企業(yè)。不過部分企業(yè)由于微晶玻璃配方、工藝及生產(chǎn)裝備不過關(guān)，技術(shù)人員缺乏，生產(chǎn)不穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)情況仍較普遍。此外，無孔微晶玉石產(chǎn)品由于裝飾過于呆板，仍無法替代花崗巖、大理石和陶瓷瓷磚產(chǎn)品。

總體來講，我國工業(yè)微晶玻璃產(chǎn)業(yè)目前產(chǎn)能過剩嚴(yán)重，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，技術(shù)人才匱乏，資源化利用不高，生產(chǎn)裝備技術(shù)仍需要完善。朝陽產(chǎn)業(yè)過快出現(xiàn)衰老狀態(tài)令人堪憂。

3 壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)出路

作為七大戰(zhàn)略性新產(chǎn)業(yè)之特種玻璃產(chǎn)業(yè)，微晶玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展獲得了國家在政策上的大力支持。在2016年《政府工作報(bào)告》里，微晶玻璃產(chǎn)業(yè)又多了一項(xiàng)新的任務(wù)，那就是作為綠色建筑材料，需要積極適應(yīng)“新型城鎮(zhèn)化”需求，積極研發(fā)新工藝、新裝備和新技術(shù)，降低對天然資源消耗、減少污染物排放、積極消納工業(yè)垃圾和城市垃圾，為構(gòu)建“新型城鎮(zhèn)化”和“綠色生產(chǎn)生活方式”做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。針對習(xí)近平書記提出的我國國防工業(yè)應(yīng)該有非對稱“殺手锏”趕超戰(zhàn)略，微晶玻璃產(chǎn)業(yè)作為國防工業(yè)最重要的新材料，也應(yīng)該發(fā)揮自己的優(yōu)勢，在國際上獲得“話語權(quán)”、在新領(lǐng)域獲得新突破。

針對工業(yè)壓延微晶玻璃產(chǎn)品單一、生產(chǎn)方式粗放、制造業(yè)水平參差不平和礦渣利用應(yīng)用水平不高的狀態(tài)，我認(rèn)為產(chǎn)業(yè)出路在于共享創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇、淘汰落后產(chǎn)品和裝備，尤其是使用不節(jié)能、污染程度較高的能源，應(yīng)該抓緊淘汰。由于鋼鐵產(chǎn)業(yè)、有色金屬制造產(chǎn)業(yè)工業(yè)廢棄物，尤其是熱態(tài)廢渣廢料需要上升到新的高度，需要國家制定重要的環(huán)保、稅收和財(cái)政政策，促進(jìn)熱態(tài)爐渣直接生產(chǎn)工業(yè)壓延微晶玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)示范應(yīng)用。對于大宗工業(yè)固體廢棄物，尤其是末級的、利用率不高的尾礦如赤泥、有色金屬尾礦等，也應(yīng)該支持其微晶玻璃的生產(chǎn)利用。工業(yè)微晶玻璃更需要產(chǎn)業(yè)提升，開發(fā)新的品種和應(yīng)用領(lǐng)域，如國防工業(yè)、汽車制造業(yè)等其他行業(yè)應(yīng)用開發(fā)，也是產(chǎn)業(yè)必走之路。

針對電磁爐壓延微晶玻璃面板產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品單一局面，電器或電子應(yīng)用特種微晶玻璃應(yīng)該加速開發(fā)和應(yīng)用，譬如電子產(chǎn)業(yè)微晶玻璃、國防工業(yè)微晶玻璃、以及光伏產(chǎn)業(yè)微晶玻璃，加大功能性新材料開發(fā)，促進(jìn)我國裝備制造業(yè)升級，促進(jìn)高新材料和高新技術(shù)供給側(cè)改革，實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

針對建材行業(yè)壓延微晶玻璃在生產(chǎn)技術(shù)不穩(wěn)定、裝備制造水平不高、產(chǎn)品裝飾性不強(qiáng)和工業(yè)廢棄物資源化利用率不高的局面，應(yīng)該加大關(guān)鍵技術(shù)裝備的研發(fā)，節(jié)能熔爐、新型壓延機(jī)和智能化退火窯等關(guān)鍵技術(shù)裝備的開發(fā)是今后若干年的重點(diǎn)。企業(yè)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)該和高校一起加大專需人才的培養(yǎng)，政府應(yīng)該支持企業(yè)在工業(yè)礦渣資源化利用、生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)人才培養(yǎng)和產(chǎn)品裝飾新領(lǐng)域、新技術(shù)、新裝備的開發(fā)。建材行業(yè)壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)出路在于創(chuàng)新、在于以綠色生產(chǎn)方式給市場提供綠色產(chǎn)品和滿足消費(fèi)者多樣化需求，所以今后建材行業(yè)微晶玻璃也需要加大功能化、裝飾多樣化的開發(fā)。

筆者認(rèn)為，壓延微晶玻璃作為朝陽產(chǎn)業(yè)也需要?jiǎng)?chuàng)新，需要用綠色的生產(chǎn)方式為市場提供功能多樣、裝飾多樣、資源化利用程度高的新技術(shù)和新產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1] 喬守經(jīng).建筑材料的研究工作還存在什么問題[J].建筑材料工業(yè)，1957，5.

[2] 李劍鋒.微晶玻璃面板：供大于求價(jià)格下降[J]電器，2009，5.