發(fā)泡陶瓷冷加工設(shè)備現(xiàn)狀和趨勢

丁建明

摘 要：近年來，發(fā)泡陶瓷作為一種新型輕質(zhì)保溫隔熱墻體材料迅速崛起，在外墻保溫和室內(nèi)隔墻功能上表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，受到廣泛追捧。業(yè)內(nèi)人士對其物化性能和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)投入研究逐漸增多，對燒成效果及能耗也特別關(guān)注，專業(yè)論文和課題講座層出不窮，而作為產(chǎn)品的最后一段工序冷加工設(shè)備，卻鮮有報道。本文通過對該工序的行業(yè)發(fā)展敘述，提出了筆者個人對冷加工設(shè)備現(xiàn)狀看法和趨勢的展望。

關(guān)鍵詞：發(fā)泡陶瓷;冷加工設(shè)備;現(xiàn)狀;趨勢

1 發(fā)泡陶瓷冷加工設(shè)備的現(xiàn)狀

眾所周知，盡管2000年初期有些企業(yè)生產(chǎn)外墻外保溫發(fā)泡陶瓷，基本與發(fā)泡玻璃一個原理，體積小、間歇式加工，基本借用石材設(shè)備裁切大小，沒有進入陶瓷機械行業(yè)圈，設(shè)備自動化程度落后。愛陶作為專注做陶瓷切割行業(yè)的代表，2012年首先進入這個發(fā)泡陶瓷切割行業(yè)。目前行業(yè)切割方式有多種，帶鋸、刮刀、圓盤磨等，各有優(yōu)缺點，對不同產(chǎn)品、不同需求，選用何種方式都有所不同。本文限于篇幅，著重介紹帶鋸和刮刀兩種。

帶鋸：適合各種發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品，它的優(yōu)點是切割成本低，設(shè)備造價低。特別是發(fā)泡板分層，更離不開帶鋸。

刮刀：只適合發(fā)泡陶瓷墻板的上下表層切削，它的優(yōu)點使用壽命長、速度快，但設(shè)備的造價高，刮刀的費用高。

1.1 帶鋸切割生產(chǎn)線

使用帶鋸設(shè)備保溫板切割生產(chǎn)線的代表有江蘇一方、山東商海等。

發(fā)泡陶瓷真正進入陶瓷行業(yè)眼界的企業(yè)是江蘇一方科技有限公司（以下簡稱“一方科技”）。隨著一方科技的發(fā)展壯大，2011年該企業(yè)的第四條隧道窯選用佛山陶瓷行業(yè)的隧道窯，并在佛山選擇配套冷加工設(shè)備。2012年愛陶機電與一方科技經(jīng)過多次討論后，設(shè)計制作出行業(yè)內(nèi)第一條帶鋸切割分層和縱切機切塊，中間用翻板機來連接的發(fā)泡保溫板的自動化生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線的先進特點是第一次實現(xiàn)了從毛坯的上下、四邊切割全自動化，并能夠自動分割大小，將1820 mm×2440 mm×150 mm毛坯，分割成600 mm×600 mm×50 mm的標準塊。實現(xiàn)了邊角料自動下架和清掃。整線的自動化相比傳統(tǒng)單機的切割提高了效率，減少了人工。為后期發(fā)泡陶瓷行業(yè)的發(fā)展，特別是冷加工段樹立了一個標桿。事實上也是這樣，后期所有新上發(fā)泡陶瓷的廠家，都選用了類似的自動化切割生產(chǎn)線。

后續(xù)2014年山東商海也采用了帶鋸切割保溫板的生產(chǎn)線。

1.2 墻板切割生產(chǎn)線

墻板切割線代表：廣西碳歌（帶鋸機）、廣西超超（帶鋸機）、遼寧罕王（帶鋸機）、內(nèi)蒙興輝（刮平機）、廣東華陶（刮平機）、山西宏厚（圓盤磨）、江西中材（圓盤磨）。

廣西碳歌早期生產(chǎn)保溫板，后期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，開始生產(chǎn)室內(nèi)隔墻板，墻板切割線主要采用了愛陶新款的發(fā)泡陶瓷切割生產(chǎn)線，新的生產(chǎn)線有多項行業(yè)首創(chuàng)技術(shù)，如：平式自動上板，立式翻轉(zhuǎn)下板機，縱切開槽一體機，橫切機采用靜態(tài)切割等。

后期遼寧罕王也采用了類似的生產(chǎn)線，并采用了儲板線和窯爐下板處連接，不需要叉車上板。

墻板的切割除了用傳統(tǒng)的帶鋸以外，還可以采用刮平機，科達公司在行業(yè)內(nèi)首推此產(chǎn)品，并在廣東華陶和內(nèi)蒙興輝等企業(yè)應(yīng)用開來。

內(nèi)蒙興輝二期發(fā)泡板切割線，也使用了愛陶公司的刮平機。如下圖。

另外，墻板的切割還可以用圓盤磨，山西宏厚、江西中材有在使用信路達公司生產(chǎn)的設(shè)備。

綜上三種方式，每種切割方式都各有優(yōu)缺點，但隨著目前窯爐產(chǎn)能提高，板的規(guī)格越來越大，筆者認為用刮刀的方式來做，會比較符合現(xiàn)行的狀況。

1.3 裝飾一體板切割線

裝飾一體板切割線代表：安徽隆達、浙江孚歐選用切割磨邊機。

保溫裝飾一體板，由壓機直接成型，輥道窯燒出。只需對產(chǎn)品的四個邊進行切割或磨邊，與陶瓷的后期加工非常相似。主要設(shè)備有縱切機、磨邊機等，如圖所示。

綜上所述，如何選擇適合的發(fā)泡陶瓷冷加工設(shè)備，除了要考慮上述選用切底切面的帶鋸、刮刀或圓盤磨設(shè)備以外，分切設(shè)備的好壞，選用合適的縱切機、橫切機才會提高切割成材率。如圖8。

縱切機、橫切機的選擇，筆者認為采用一體式大平臺結(jié)構(gòu)，數(shù)控調(diào)刀，橫切采用靜態(tài)切割的這種方式，比采用同步帶結(jié)構(gòu)，分體式安裝的方式會更有效的提高切割的精度。

2 發(fā)泡陶瓷冷加工設(shè)備發(fā)展方向探討

發(fā)泡陶瓷冷加工設(shè)備從0到1，從1到N發(fā)展包涵了機械制造行業(yè)對發(fā)泡陶瓷的關(guān)注與關(guān)愛，一路走來，愛陶機電、科達潔能、福建信路達等企業(yè)，致力于研發(fā)更新型、更高效、更實用的發(fā)泡陶瓷自動化生產(chǎn)線，從而為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品與服務(wù)，致力于發(fā)泡陶瓷自動加工生產(chǎn)線的標準化、模塊化、通用化及可靠性等的提升都做出了不懈的努力。

2.1 發(fā)泡陶瓷冷加工工藝流程介紹

發(fā)泡陶瓷冷加工設(shè)備包含了發(fā)泡陶瓷切割線、毛坯板轉(zhuǎn)運存儲和成品板包裝等后段深加工設(shè)備;作為核心設(shè)備的是發(fā)泡陶瓷切割線，其加工精度、運行效率及自動化水平直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成本;毛坯板的轉(zhuǎn)運和成品板的包裝都是圍繞切割線的延伸，對產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，但對車間調(diào)度的自動化和用工成本有影響。

2.2 發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品的種類及對應(yīng)切割線特點

見表1。

2.3 現(xiàn)在的發(fā)泡陶瓷冷加工存在的問題

問題1：成材率低

問題2：廢料回收和利用率低

問題3：速度慢、產(chǎn)能低

切割線最高峰值速度每小時加工30塊大板，平均速度每小時加工25塊大板。

按加工成品規(guī)格3000 mm×1200 mm×100 mm計算，24 h只能加工216 m3。

問題4：成品水分太多

成品水分太多，在孔內(nèi)形成泥沙，低溫環(huán)境下結(jié)冰，導致碼垛后凍結(jié)很難分開;增加烘干線占地長、成本高。

問題5：成品包裝成本高，用工量大

3 冷加工設(shè)備研發(fā)方向

3.1 提高切割成材率

提高成材率的關(guān)鍵，是降低冷加工切割余量，可以從兩方面同時優(yōu)化：

一是毛坯板上下表面平整度和四邊邊直度提高、 板坯之間厚度差控制均衡;

二是切割線改對齊定位裝置精度提高，降低切割刀縫損耗。

板坯加工余量減少后，加工方式可過渡至磨削加工或磨切混合加工，減少切割廢料，并且優(yōu)化廢料回收方式。

思路有三：

之一是切割加工采用廢料分離多級粉碎后回收;

之二是磨削濕加工采用水沙分離方式回收;

之三是磨削干式加工采用負壓管道吸塵回收;

備注：目前干式磨削是未來發(fā)泡陶瓷的冷加工的發(fā)展方向，但如何處理好粉塵的回收，還有許多問題要解決。

突破冷加工提速的瓶頸工序：原上下表面帶鋸機加工可改采用磨削方式加工，多頭組合使用時加工速度和表面平整度都有明顯提高;

根據(jù)小范圍樣板測試結(jié)果預(yù)測，磨削加工相比帶鋸加工方式速度至少可提高一倍。

3.2 冷加工上的難點突破

鑒于目前成品水分太多，在孔內(nèi)形成泥沙，低溫環(huán)境下結(jié)冰，如果不改變工藝的情況下，只能用水沖洗，吹風機吹干，甚至增加烘干設(shè)備。筆者認為，改變一下工藝流程，或許有些新的突破：第一是干式磨面、干式分切。這在瓷片、擠出陶板生產(chǎn)中常用，設(shè)備成熟;第二是研發(fā)微波加熱抽濕烘干窯和負壓吸塵設(shè)備。

3.3 包裝方式和耗材標準化、工序自動化方向

木托盤規(guī)格標準統(tǒng)一，方便實現(xiàn)包裝機自動送料;

公母槽邊護角和其它邊護角規(guī)格精簡，并利于多層碼垛不會壓壞產(chǎn)品;

捆扎帶采用自動打帶機燙接、取消鐵皮扣。

4 結(jié) 語

發(fā)泡陶瓷作為一個新型節(jié)能綠色產(chǎn)業(yè)，未來前景可期。作為裝備行業(yè)，努力創(chuàng)新，為發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)提供產(chǎn)能更高、速度更快、切割成材率更好的裝備，是我們的目標。期待發(fā)泡陶瓷行業(yè)明天會更好。