日用陶瓷生產(chǎn)中節(jié)能減排主要技術(shù)分析

摘 要：日用陶瓷作為我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，其產(chǎn)品也是我國日常生活常用產(chǎn)品，具有重要的經(jīng)濟意義。但日用陶瓷生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排問題一直是國家關(guān)注的重點，通過對日用陶瓷的內(nèi)涵進行分析，探析了日用陶瓷行業(yè)的現(xiàn)狀以及常用的生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前日用陶瓷行業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，提出了日用陶瓷生產(chǎn)過程中節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)與方法。

關(guān)鍵詞：日用陶瓷；節(jié)能減排；技術(shù)

1 前言

目前，節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)技術(shù)等在環(huán)境保護中得到了廣泛的應(yīng)用，各行各業(yè)都十分注重節(jié)能減排，將環(huán)境保護與企業(yè)生產(chǎn)結(jié)合在一起，積極利用多種新技術(shù)來改善企業(yè)的生產(chǎn)流程，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。陶瓷工業(yè)作為我國節(jié)能減排的重要行業(yè)之一，自然要引進先進的技術(shù)來改革生產(chǎn)流程，減少企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染、資源浪費等。因此，在日用陶瓷生產(chǎn)過程中，如何引進高效能的節(jié)能減排技術(shù)、改革與創(chuàng)新陶瓷生產(chǎn)流程、消除企業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的污染問題，以及落實國家關(guān)于節(jié)能減排的任務(wù)，是每一個陶瓷企業(yè)面臨的主要問題。

2日用陶瓷生產(chǎn)行業(yè)的現(xiàn)狀分析

2.1日用陶瓷的內(nèi)涵

日用陶瓷主要包括應(yīng)用于日常生活的陶瓷產(chǎn)品或者制品，如生活中的碗、陶瓷杯子與瓶子、器皿、裝飾品等陶瓷制品，這些陶瓷制品的主要制作原料為黏土、瓷土、高嶺土和石英等天然礦物質(zhì)，通過成型、處理、干燥、燒制等一系列的流程工藝，制作成日用陶瓷產(chǎn)品，廣泛地應(yīng)用于人們的生活之中，如餐飲、酒店等公共場合。

2.2日用陶瓷行業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀

日用陶瓷行業(yè)主要是指生產(chǎn)和銷售日用陶瓷產(chǎn)品的企業(yè)。該行業(yè)在日用陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售，不僅包括傳統(tǒng)的手工藝品，還包括現(xiàn)代工藝化的陶瓷產(chǎn)品。由于我國生產(chǎn)陶瓷的歷史悠久，也是全球范圍內(nèi)最大的生產(chǎn)、銷售與消費日用陶瓷的出口國之一，因此存在大量的日用陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，如果其在污染、排放方面控制存在問題，就會對環(huán)境造成污染，也可能給工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害。目前，國內(nèi)日用陶瓷生產(chǎn)行業(yè)的技術(shù)得到了快速的發(fā)展，使日用陶瓷用品在生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量上都有了明顯的提升，特別是在新型材料與生產(chǎn)工藝的應(yīng)用上，如陶瓷納米技術(shù)、環(huán)保陶瓷生產(chǎn)等，都能滿足市場上消費者對環(huán)保、健康、美觀的陶瓷產(chǎn)品的需求。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國生產(chǎn)銷售日常陶瓷產(chǎn)品的企業(yè)超過了5000家，而大部分企業(yè)都是小微企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模不是很大，整體的競爭力不是很強，導(dǎo)致企業(yè)在生產(chǎn)過程中，不注重節(jié)能減排與環(huán)境保護等方面的問題。

2.3日用陶瓷行業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境污染的影響

日用陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)與制作過程比較復(fù)雜，在生產(chǎn)的過程中，會產(chǎn)生大量的廢水、廢氣與固體廢棄物，還有大量的陶瓷垃圾，對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成一定的污染和破壞，從而影響著企業(yè)的經(jīng)濟效率。而且，在生產(chǎn)日用陶瓷產(chǎn)品的過程中需要大量的水，隨之產(chǎn)生的廢水含有大量的有機廢物與無機廢棄物，如污水中含有黏土、釉料、陶土、高嶺土雜質(zhì)等，如果這些廢水排放處理不當(dāng)，就會污染附近的水體。另外，日用陶瓷產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中，會產(chǎn)生含有氧化物、氮氧化物的廢氣，還會包含一些有害物質(zhì)，如煙塵、揮發(fā)物等，如果廢氣排放不當(dāng)，不經(jīng)過處理，也會對環(huán)境與人體健康造成危害。

3日用陶瓷生產(chǎn)過程中常用的技術(shù)

3.1坯體烘干技術(shù)

日用陶瓷的生產(chǎn)過程中，坯體的制作與烘干技術(shù)是關(guān)鍵的一步，根據(jù)陶瓷產(chǎn)品的特征，有多種坯體烘干技術(shù)，因此可以針對不同類型的產(chǎn)品，采取不同的坯體技術(shù)，以提高陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.1.1熱泵式烘干技術(shù)

熱泵式烘干技術(shù)是一種高效的坯體烘干技術(shù)，它是一種利用熱泵設(shè)備對坯體進行烘干，并進行熱能轉(zhuǎn)移的烘干方法，從而使得陶瓷產(chǎn)品的坯體能夠快速成型，其工作的原理主要是通過熱泵設(shè)備將低溫、低壓的空氣吸入，利用高溫對其進行處理，再經(jīng)過壓縮后釋放高溫、高壓的空氣，空氣中帶有很高的熱點，在經(jīng)過低溫的坯體時，可以快速地干燥物料、陶瓷坯體。這種技術(shù)不僅能夠提高熱能利用效率，能精準(zhǔn)對坯體進行烘干，還能夠有效降低能源消耗和排放量，在日用陶瓷生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。

3.1.2太陽能熱風(fēng)烘干技術(shù)

太陽能作為一種清潔、無污染的能源，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。太陽能熱風(fēng)烘干技術(shù)對陶瓷的坯體進行烘干的過程中，主要是將太陽能的光能轉(zhuǎn)化為熱能，然后在烘干室內(nèi)對坯體進行烘干處理，這種方法大幅提高了陶瓷坯體烘干的經(jīng)濟效率。該技術(shù)的工作原理是通過集熱板將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再利用熱能處理轉(zhuǎn)換裝置，對熱能進行處理，然后通過風(fēng)機將熱風(fēng)送入烘干室，對日用陶瓷的坯體進行熱干燥處理，從而達到烘干坯體的目標(biāo)。在坯體烘干中，太陽能熱風(fēng)烘干技術(shù)具有成本低、使用方便、清潔、耗能低、效率高等優(yōu)點，但其熱源穩(wěn)定是保證烘干過程質(zhì)量與效率的關(guān)鍵因素，而熱能來源受天氣條件影響，波動比較大，因此在具體操作時，需要有備用熱源，保證整個烘干過程中有持續(xù)、穩(wěn)定的熱源供應(yīng)。

3.1.3微波烘干技術(shù)

微波烘干技術(shù)作為一種新型的熱烘干技術(shù)，能夠均勻、穩(wěn)定地對陶瓷的坯體進行烘干，該技術(shù)主要是將電能轉(zhuǎn)換為微波熱能，然后利用微波持續(xù)加熱對坯體進行烘干。其工作原理是微波的電磁場振動使水分子運動，然后產(chǎn)生的熱能送入烘干室，以對陶瓷坯體進行通風(fēng)、干燥處理，從而保證陶瓷坯體穩(wěn)定、持續(xù)地被烘干。微波烘干技術(shù)具有干燥速度快、穩(wěn)定性強、干燥均勻、污染少、清潔等優(yōu)點，但存在烘干設(shè)備成本高，且耗能比較大、技能難度大等缺點，同時還需要工作人員具備較高的技術(shù)水平與處理能力，否則無法保證陶瓷坯體烘干的質(zhì)量與效率。

3.2陶瓷燒制技術(shù)

陶瓷的坯體燃燒過程十分重要，穩(wěn)定性與技術(shù)直接影響到陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量，而且如果在陶瓷的燒制過程中處理不當(dāng)，就會影響陶瓷窯的燃料消耗與廢氣的排放，造成環(huán)境污染。針對陶瓷燒制過程中可能產(chǎn)生的問題，需要應(yīng)用新的燃燒技術(shù)對燒制過程進行處理，同時合理組織陶瓷燒制過程的氣體流動和燃料燃燒，以提高燒制的效率。

首先，為減少環(huán)境污染，要控制陶瓷燒制的生成物與廢棄物、煙塵的排放，采用新型節(jié)能技術(shù)，不僅可以提高窯爐熱工性能和燃燒效率，還能降低陶瓷燒制過程中的成本。針對陶瓷燒制過程中能源浪費的情況，可以采用現(xiàn)有的高速燒嘴燃燒系統(tǒng)和脈沖燃燒技術(shù)，可以降低陶瓷窯燒成熱耗，提高陶瓷窯的燃燒效率。目前，新的富氧燃燒技術(shù)與高溫空氣燃燒技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用，也為陶瓷窯燃燒技術(shù)提供了新的思路與方法，如果將這兩個新的燃燒技術(shù)應(yīng)用到陶瓷燒制的過程中或者陶瓷熱工設(shè)備中，對增強陶瓷窯的節(jié)能效果具有重要意義。

眾所周知，使用空氣助燃在現(xiàn)有的燒制技術(shù)上還存在一定的限制，只有21%的氧在陶瓷燒制過程中參加了燃燒化學(xué)反應(yīng)，而79%的氮因為燃燒不夠充分，并未參與燃燒化學(xué)反應(yīng)，生成巨大的煙氣量，同時帶走許多的熱量，造成了大量能源的浪費。而采用富氧燃燒技術(shù)，減少了化學(xué)惰性氮的引入量，擴大了氧的接觸面，從而提高燃燒溫度，也加快了窯內(nèi)輻射傳熱，可以使得更多的氧參與到化學(xué)反應(yīng)中，降低了能耗，還減少了燃燒化學(xué)反應(yīng)物NOx的生成，從而減少陶瓷燒制過程中的廢氣排放物，有利于環(huán)保。根據(jù)我國冶金行業(yè)、玻璃行業(yè)等的調(diào)查，目前采用膜法富氧分離技術(shù)制備富氧空氣的技術(shù)已經(jīng)成熟，并在材料燒制行業(yè)得到了應(yīng)用，在燃燒、冶金、玻璃、陶瓷燒制等領(lǐng)域更是得到了成功的應(yīng)用。

高溫空氣燃燒技術(shù)是上世紀(jì)90年代發(fā)展的新型燃燒技術(shù)，使燃燒器與蓄熱換熱器進行組合，形成一種燃燒裝置，可以用于陶瓷燃燒窯中，這種技術(shù)主要用于間歇式窯爐，在進行陶瓷坯體燒制時，助燃空氣與排出煙氣換熱后，可以使得氧氣與可燃物充分結(jié)合，并且使吸入窯內(nèi)的助燃風(fēng)僅比窯內(nèi)溫度低100℃～150℃，增加了燃料的燃燒效率。該技術(shù)具有高效熱煙氣回收、高溫預(yù)熱空氣、NOx排放、燃燒效率高、成本低等多個優(yōu)點，在日用陶瓷燒制行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，而且已取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。

4日用陶瓷生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

4.1采用科學(xué)合理的燃燒技術(shù)

科學(xué)合理的燃燒技術(shù)是提高陶瓷燃燒效率的關(guān)鍵，燃燒過程直接影響到陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量，同時也影響著陶瓷燒制過程中的燃料消耗以及廢氣廢物的排放。在陶瓷坯體燒制的過程中，應(yīng)用新的燃燒技術(shù)，合理組織陶瓷窯中的氣體流動和燃料燃燒，控制燒制過程中生成物的排放，不僅可以提高窯爐熱工性能和燃燒效率，使得陶瓷燒制受熱比較均勻，同時還能減少廢氣排放與環(huán)境污染，降低陶瓷燒制的成本。

例如，采用小流量高速燒嘴燃燒系統(tǒng)與脈沖燃燒技術(shù)，可以大幅降低陶瓷窯爐的燒成熱耗，提高了日用陶瓷的燒制效率。而將新的富氧燃燒技術(shù)和高溫空氣燃燒技術(shù)應(yīng)用于陶瓷窯的燒制中，可以使得陶瓷窯爐中的氧氣與燃料充分接觸，使得更多的氧氣參與到燃燒化學(xué)反應(yīng)中。高溫空氣燃燒技術(shù)也是一種新型燃燒技術(shù)，采用燃氣器與蓄熱換熱器技術(shù)，它對間歇式陶瓷窯爐進行技術(shù)加工改造，將助燃空氣與排出煙氣換熱以提高熱交換效率，使吸入窯內(nèi)的助燃風(fēng)僅比窯內(nèi)溫度低100℃～150℃，該技術(shù)提高了熱燃氣的利用效率與交換效率，具有高效熱煙氣回收、低NOx排放等多種優(yōu)勢，節(jié)能效果十分明顯。

4.2發(fā)展節(jié)能環(huán)保型陶瓷窯爐

在日用陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中，制定準(zhǔn)確的陶瓷燒制工序是保證日用陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，對日用陶瓷生產(chǎn)成本的降低、節(jié)約能耗與環(huán)境保護具有十分重要的作用。因此，開發(fā)節(jié)能環(huán)保型窯爐能夠提升日用陶瓷產(chǎn)品窯爐的節(jié)能能力，從窯爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計、燃燒技術(shù)設(shè)備、技術(shù)處理能力等方面進行改造，改進燃料質(zhì)量，采用新型環(huán)保節(jié)能材料，提高整個窯爐的密封性，提高窯爐余熱回收的利用效率，并采用新型的健全熱工檢測技術(shù)，綜合構(gòu)建新型的節(jié)能環(huán)保型陶瓷窯爐，提高日用陶瓷的生產(chǎn)效率。

在窯爐結(jié)構(gòu)設(shè)計上，可以將建筑陶瓷輥道窯的窯長設(shè)置在200 m以上（傳統(tǒng)的窯爐長度為80 m左右），將窯爐的內(nèi)寬由原來的1.5 m左右拓寬到2.5 m～3 m，降低窯體散熱情況，這樣就可以降低日常陶瓷燒制的能耗。還可以采用高溫日用陶瓷輥道窯，提高陶瓷窯爐的經(jīng)濟效率，利用當(dāng)前冶金、玻璃行業(yè)的燃燒技術(shù)來改造日用陶瓷輥道窯，將新技術(shù)應(yīng)用到日用陶瓷行業(yè)中，對提高日用陶瓷行業(yè)節(jié)能效果十分有益。

4.3提高日用陶瓷窯爐生產(chǎn)自動化與管理水平

隨著自動化生產(chǎn)技術(shù)在陶瓷行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，日用陶瓷工業(yè)生產(chǎn)自動化及其管理信息化水平是保證陶瓷企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能的關(guān)鍵，需要采用先進的監(jiān)控技術(shù)與高效的運行手段，推動日用陶瓷生產(chǎn)過程中節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用。通過對窯爐的排煙、粉塵排放以及廢棄物排放的監(jiān)測，結(jié)合窯內(nèi)的運行工況，對窯爐內(nèi)的溫度、燃燒、氧氣接觸程度等進行控制，并通過信息化管理系統(tǒng)，對整個窯爐內(nèi)的工況進行控制，隨時了解窯爐內(nèi)的運行情況，為日用陶瓷的燃燒技術(shù)創(chuàng)新提供材料與資源。

5結(jié)論

總的來說，為了提高節(jié)能減排的效果，在日用陶瓷生產(chǎn)過程中，需要采用新型節(jié)能環(huán)保材料，將無害材料、納米材料等應(yīng)用于日用陶瓷生產(chǎn)加工中，減少廢棄物與廢氣的排放，通過優(yōu)化坯體烘干的工藝流程，提高坯體烘干的質(zhì)量，如控制烘干溫度、時間和濕度等參數(shù)，對提高節(jié)能減排也具有良好的效果。針對日用陶瓷在燒制過程中出現(xiàn)的廢棄物排放的問題，可以建立高效的廢氣處理系統(tǒng)，采用最新技術(shù)將排放廢氣中的有害物質(zhì)進行凈化，減少廢氣對環(huán)境的污染。

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