發(fā)泡陶瓷窯爐結(jié)構(gòu)的選擇

韓東來 胡乃友 趙志榮

摘 要：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑節(jié)能是我國節(jié)能工作的重點之一，因此外墻外保溫已成為建筑節(jié)能的主流產(chǎn)品。目前在建筑領(lǐng)域廣泛使用有機外墻外保溫材料，普遍存在著易燃的致命缺陷。發(fā)泡陶瓷材料起到了建筑節(jié)能的高效果，且本身的高強度及防火保溫性能也切底解決了保溫材料易燃的問題;因此發(fā)泡陶瓷越來越受到行業(yè)人士的關(guān)注，成為未來的發(fā)展趨勢。究竟是輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能，還是隧道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能，成為了這幾年討論的熱點話題。

關(guān)鍵詞：發(fā)泡陶瓷板;隧道窯;節(jié)能降耗;窯爐結(jié)構(gòu)

1 背 景

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計，建筑能耗占我國能源消費總量28%以上。在我國既有的約400億平方米建筑中，近99%屬于高耗能建筑，單位建筑面積的能源利用率僅為 28%，在此背景下，采用新型保溫隔熱材料降低建筑能耗，減少對環(huán)境的污染， 在經(jīng)濟社會發(fā)展中占據(jù)重要地位。 根據(jù)國家《建材工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，僅保溫防火材料領(lǐng)域的就有1.6萬億的市場需求。 即使只有5%采用泡沫陶瓷，市場規(guī)模將達 800 億;達到100億規(guī)模。 據(jù)此數(shù)據(jù)，國內(nèi)至少要達到日產(chǎn)量 400 m3泡沫陶瓷保溫板材生產(chǎn)線300條，才能滿足市場需求。因此作為 A1 級的防火保溫材料，泡沫陶瓷外墻外保溫板和內(nèi)隔墻保溫板都具有廣闊的市場前景，利國利民。

發(fā)泡陶瓷是一種全新的綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，具有防火、保溫、防水、防凍、無毒、不老化、防靜電、機械強度高、絕熱性能好、使用壽命長等特點。當(dāng)前，我國發(fā)泡陶瓷年產(chǎn)量嚴重不足，絕大多數(shù)產(chǎn)品用于化工絕熱領(lǐng)域，用于建筑保溫的就更少，這就為發(fā)泡陶瓷用于建筑領(lǐng)域提供了發(fā)展先機。發(fā)泡陶瓷與同類建材產(chǎn)品相比，有無可比擬的優(yōu)勢，具有很強的市場競爭力。

發(fā)泡陶瓷越來越受到行業(yè)內(nèi)人士的重視，究竟是輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能，還是隧道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能，成為了這幾年討論的熱點話題。

隧道窯屬于連續(xù)性生產(chǎn)的熱工設(shè)備，廣泛用于陶瓷制品的燒成工序。隧道窯具有生產(chǎn)產(chǎn)量大、質(zhì)量控制較穩(wěn)定、溫差較小等特點。隧道窯燒成泡沫陶瓷， 相比于其它窯爐結(jié)構(gòu)來說，能夠承受更大的重量，具有更好的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。同時，在隧道窯燒成泡沫陶瓷過程中，坯體進入窯內(nèi)煙氣排放溫度區(qū)數(shù)量少且均勻。因此煙氣排放較少且較 均一，不會呈現(xiàn)集中排放。對均一量較少的煙氣處理 ，環(huán)保設(shè)備投入較小、煙氣處理效果較好。

輥道窯燒成是在隧道窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來，廣泛應(yīng)用于建筑、日用陶瓷制品的生產(chǎn)。因輥道窯具有燒成速度快、燒成周期短、燒成溫差小等特點，已成為國內(nèi)建筑陶瓷廣泛使用的燒成設(shè)備。這兩年陸續(xù)上線了用輥道窯來燒制發(fā)泡陶瓷，總體來說產(chǎn)量上不去，燒成周期降低不下來，效果不怎么理想。

2 使用輥道窯和隧道窯的產(chǎn)量區(qū)別

2.1 生產(chǎn)3000 mm×1200 mm×120mm大規(guī)格的隔墻板

假設(shè)生產(chǎn)3000 mm×1200 mm×120 mm大規(guī)格的隔墻板，用（L）450 mm×（H）150 mm×（W）80 mm的圍板，

每塊毛坯：3060 mm×1260 mm×150 mm =0.578 m3

每塊凈產(chǎn)品：3000 mm×1200 mm×120 mm =0.432 m3

2.1.1 用輥道窯來燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計算依據(jù)

假設(shè)輥道窯長度327.6m，圍板到碳化硅橫梁的距離留40 mm的，則寬度方向為（1260+160+80）=1500 mm，前后2塊板之間距離留50 mm，滿窯坯體為211塊。長度方向（3060+160+80）=3300 mm，前后2塊板之間距離留50 mm，滿窯坯體98塊。

輥道窯產(chǎn)品橫進內(nèi)寬要做成3600 mm，產(chǎn)品豎進窯爐內(nèi)寬可以做成1800 mm。

2.1.2 用隧道窯來燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計算依據(jù)

假設(shè)隧道窯長度327.6 m，窯車可以用3200 mm×1820 mm的，窯爐內(nèi)窯車容量為180輛，內(nèi)寬做成3600 mm。

從此表可以清楚的看到，輥道窯橫進18 h的產(chǎn)量121.5 m3，窯爐內(nèi)寬要做到3600 mm，根據(jù)目前的生產(chǎn)實踐來看，用寬體窯來燒大板泡沫陶瓷的還沒有，最大的內(nèi)寬目前只做到了2900mm，主要原因還是輥棒的承載力不夠。

兩層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量169.7 m3，三層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量達到了254.5 m3，是輥道窯橫進18 h的產(chǎn)量的2.1倍。

2.2 生產(chǎn)2400 mm×1800 mm×120 mm規(guī)格的隔墻板

假設(shè)生產(chǎn)2400 mm×1800 mm×120 mm規(guī)格的隔墻板，用（L）465 mm×（H）150 mm×（W）80 mm的圍板，

毛坯：2460 mm×1860 mm×150 mm =0.686 m3/塊

凈產(chǎn)品：2400 mm×1800 mm×120 mm =0.518 m3/塊

2.2.1 用輥道窯來燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計算依據(jù)

假設(shè)輥道窯長度399m，圍板到碳化硅橫梁的距離留40 mm的，則寬度方向為（1860+160+80）=2100 mm，前后2塊板之間距離留50 mm，滿窯坯體為185塊。長度方向（2460+160+80）=2700 mm，前后2塊板之間距離留50 mm，滿窯坯體145塊。

輥道窯產(chǎn)品橫進內(nèi)寬要做成3000 mm，產(chǎn)品豎進窯爐內(nèi)寬可以做成2400 m。

2.2.2 用隧道窯來燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計算依據(jù)

假設(shè)隧道窯長度399 m，窯車可以用2300 mm×2450 mm的，窯爐內(nèi)窯車容量為163輛，內(nèi)寬做成3000 mm。

從此表可以清楚的看到，輥道窯橫進18 h的產(chǎn)量127.9 m3，窯爐內(nèi)寬要做到3000 mm，兩層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量184.4 m3，三層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量達到了276.5 m3，是輥道窯橫進18 h的產(chǎn)量的2.16倍。

從以上的分析可以看出，使用多層隧道窯來燒制發(fā)泡陶瓷，不論在大規(guī)格發(fā)泡陶瓷板上，還是在小規(guī)格發(fā)泡陶瓷板上，隧道窯在產(chǎn)量上都有巨大的優(yōu)勢。有人會提出，可以用雙層輥道窯來燒制發(fā)泡陶瓷，由于發(fā)泡陶瓷不像墻地磚，一塊3000 mm×1200 mm×120 mm發(fā)泡陶瓷板的重量高達173 kg，一旦出現(xiàn)問題，會非常嚴重。其次，雙層發(fā)泡陶瓷輥道窯日常操作和維護都比較困難。目前，燒發(fā)泡陶瓷板的輥道窯基本上為一層，兩層還只在于設(shè)想，暫時還沒有實現(xiàn)，并且一層的燒成周期暫時都大于都15 h，基本在18 h左右。而隧道窯目前裝載一層、兩層、三層都有成功案例，最快也能20 h。

3 從投入產(chǎn)出率來分析，使用輥道窯和隧道窯的區(qū)別

以生產(chǎn)2400 mm×1800 mm×120 mm發(fā)泡陶瓷板為例來分析，窯爐長度均為399 m。

3.1 輥道窯（一層）投入與產(chǎn)出比

輥道窯橫進18 h的產(chǎn)量127.9立方米/天;

平均售價：1200元/立方米;

生產(chǎn)線整線設(shè)備： 4400萬（包括原料車間設(shè)備、燒成窯爐及自動裝? 卸板機、切割線等）;

年產(chǎn)值：127.9 ×1200 ×330=50，648，400元（按一年330天計算）;

年產(chǎn)值成本：127.9×500×330 = 21，103，500 元;

年產(chǎn)值毛利潤：50，648，400-21，103，500=29，544，900元;

投入產(chǎn)出率：50，648，400/（44，000，000+21，103，500）= 0.78。

3.2 三層隧道窯投入與產(chǎn)出比

三層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量達到了276.5立方米/天;

平均售價：1200元/立方米;

生產(chǎn)線整線設(shè)備：4800萬（包括原料車間設(shè)備、燒成窯爐及自動裝? 卸板機、切割線等）;

年產(chǎn)值：276.5×1200×330=109，494，000 元（按一年330天計算）;

年產(chǎn)值成本：276.5×500×330 = 45，622，500 元;

年產(chǎn)值毛利潤：109，494，000-45，622，500=63，871，500 元;

投入產(chǎn)出率：109，494，000/（48，000，000+45，622，500）=1.17。

從以上可以明顯看出，用三層產(chǎn)品隧道窯投入產(chǎn)出率要明顯高很多，是一層輥道窯的1.5倍。

廣東摩德娜科技股份有限公司是行業(yè)內(nèi)最先把發(fā)泡陶瓷應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中的企業(yè)，已經(jīng)成為發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)設(shè)備裝備制造公司的領(lǐng)先者，目前發(fā)泡陶瓷隧道窯二層、三層裝載方式已經(jīng)應(yīng)用到生產(chǎn)中，四層裝載方式也在研發(fā)當(dāng)中，多層產(chǎn)品發(fā)泡陶瓷隧道窯由于具有產(chǎn)量大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好等特點，更重要的是投入產(chǎn)出率要明顯比輥道窯高很多，因此將成為今后的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1] 王霞. 泡沫陶瓷燒成工藝的現(xiàn)狀及進展[J]. 佛山陶瓷， 2014， 24（10）：6-8.