陶瓷產(chǎn)業(yè)是“用水大戶”，對(duì)于墻地磚生產(chǎn)而言，目前普遍采用的濕法球磨、噴霧造粒工藝消耗了大量的水和能源。在國(guó)家日益嚴(yán)格的節(jié)能減排政策約束下，干法制粉逐漸走入陶瓷企業(yè)及上游供應(yīng)商的視野，引起了越來(lái)越多業(yè)內(nèi)人士的重視。
■國(guó)內(nèi)干法制粉起步晚
20世紀(jì)70年代，意大利、德國(guó)和英國(guó)等就投放了大量的人力和物力，致力于研究開(kāi)發(fā)陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù)。1985年，意大利的L.B公司成功地設(shè)計(jì)并制造了世界上第一臺(tái)陶瓷墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備———增濕造粒機(jī)。其投入實(shí)際生產(chǎn)中取得了令人矚目的成就。所獲得的陶瓷粉料性能與噴霧干燥生產(chǎn)技術(shù)所制備的陶瓷粉料性能基本相似，坯體致密度、機(jī)械強(qiáng)度及產(chǎn)品質(zhì)量等技術(shù)指標(biāo)略高于噴霧干燥生產(chǎn)技術(shù)所得坯體的相應(yīng)指標(biāo)。隨后，德國(guó)的AGROB公司及英國(guó)的A?鄄tritor公司也設(shè)計(jì)制造出了增濕造粒機(jī)。我國(guó)是20世紀(jì)90年代初設(shè)計(jì)制造了陶瓷墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備———增濕造粒機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了制備陶瓷粉料的新局面，促進(jìn)了我國(guó)陶瓷墻地磚生產(chǎn)的發(fā)展。
從干法制粉技術(shù)早期的發(fā)展歷程可以看到，意大利、德國(guó)、英國(guó)等在干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的研究上起步早于中國(guó)，雖然我國(guó)緊隨其后也投入到干法制粉的研究中，但是從目前國(guó)內(nèi)干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，國(guó)外干法制粉技術(shù)、設(shè)備已然走在了前面。對(duì)此，景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院教授石棋表示，在模仿中進(jìn)步是國(guó)內(nèi)大部分陶瓷企業(yè)的發(fā)展模式，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)外來(lái)技術(shù)、產(chǎn)品的模仿、吸收、改進(jìn)速度很快，但是由于缺乏自主創(chuàng)新能力，干法制粉等一些全新的先進(jìn)技術(shù)、工藝常落后于國(guó)外。
■國(guó)內(nèi)干法制粉系統(tǒng)研發(fā)還不成熟
在國(guó)家日益嚴(yán)格的節(jié)能減排及環(huán)保政策下，被外界認(rèn)定為“高能耗、高污染、高消耗”的陶瓷產(chǎn)業(yè)不得不面臨著產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。于是，干法制粉生產(chǎn)技術(shù)走下學(xué)術(shù)研究的高位，切實(shí)地被有遠(yuǎn)見(jiàn)的企業(yè)納入到自身企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃中。據(jù)了解，科達(dá)機(jī)電早在2009年就開(kāi)始立項(xiàng)研發(fā)干法制粉系統(tǒng)，如今已進(jìn)入中試階段，預(yù)計(jì)今年年內(nèi)將會(huì)迎來(lái)真正的工業(yè)應(yīng)用。科達(dá)機(jī)電整線工程事業(yè)部副總經(jīng)理黃慧林表示，濕法轉(zhuǎn)干法，最大的意義在于節(jié)能，干法制粉只用電能以及少量的原料，省去了噴霧塔和球磨機(jī)，綜合節(jié)能在60%以上。隨著國(guó)家對(duì)企業(yè)節(jié)能減排要求的日益嚴(yán)格，不管建陶單位產(chǎn)品能耗將以何種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算，這種工藝都可以完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
而山東義科節(jié)能科技有限公司（下稱“義科節(jié)能”）則在干法制粉系統(tǒng)的研發(fā)上搶先邁出了一步。義科節(jié)能經(jīng)數(shù)年研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了陶瓷干法制粉新工藝成熟量產(chǎn)，關(guān)鍵指標(biāo)“一次制粉合格率”已達(dá)95%以上，遠(yuǎn)超國(guó)際上同類技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的60%，已經(jīng)申報(bào)多項(xiàng)發(fā)明專利。在2012年5月28日至31日舉行的“中國(guó)國(guó)際陶瓷技術(shù)裝備及建筑陶瓷衛(wèi)生潔具產(chǎn)品展覽會(huì)”上，義科節(jié)能攜最新干法制粉技術(shù)工藝首度亮相工業(yè)展。參展期間，這項(xiàng)新工藝獲得了眾多陶瓷企業(yè)的關(guān)注。
然而，不可忽視的一個(gè)現(xiàn)狀是，國(guó)內(nèi)干法制粉系統(tǒng)的研發(fā)還不成熟。義科節(jié)能董事長(zhǎng)姚長(zhǎng)青在采訪中表示，該系統(tǒng)主要是針對(duì)釉面磚。由于干法除鐵仍然沒(méi)有濕法除鐵那么干凈，所以如果是生產(chǎn)拋光磚的話，建議暫時(shí)不用這套系統(tǒng)，義科正在研發(fā)相應(yīng)的方案。
■干、濕法制粉工藝流程對(duì)比
長(zhǎng)期以來(lái)，墻地磚生產(chǎn)普遍采用濕法制粉工藝。濕法制粉工藝是原料加水細(xì)磨成含水量為40%左右的泥漿，泥漿過(guò)篩后經(jīng)液壓柱塞泵送入噴霧干燥器造粒，造粒后經(jīng)篩分及陳腐成為含水量約5%~7%的陶瓷粉料，即干壓成形用粉料。干壓制粉工藝為將各種原料單獨(dú)粉碎到一定粒度后配料細(xì)磨，細(xì)磨后篩上料重新返回細(xì)磨工序，符合粒度要求的篩下料經(jīng)增濕造粒機(jī)增濕造粒成含水量約10%~12%的陶瓷粉料顆粒，再經(jīng)干燥及振動(dòng)篩分后，篩上料經(jīng)微破碎后再次進(jìn)入振動(dòng)篩，篩下料送至料倉(cāng)陳腐后，即得干壓成形用陶瓷粉料。工藝流程可以表示為：原料粗、中、細(xì)碎→配料→細(xì)磨→過(guò)篩→增濕→造粒→干燥→篩分→陳腐→干壓成形。
石棋教授給記者分析了干、濕法制粉工藝的差異。“干法制粉系統(tǒng)是閉路系統(tǒng)，從原料進(jìn)入系統(tǒng)開(kāi)始到粉料出來(lái)都是在封閉的環(huán)境中進(jìn)行，這樣就減少了粉塵的排放。干法制得的粉料顆粒形狀不規(guī)則，表面粗糙、不光滑，由于是實(shí)心顆粒所以干壓壓縮比小，經(jīng)壓機(jī)壓出來(lái)的坯體會(huì)較濕法粉料致密度高。”石棋解釋道。
■干法制粉節(jié)能優(yōu)勢(shì)大
義科節(jié)能官網(wǎng)發(fā)布的干、濕法工藝原料制備成本對(duì)照表顯示，濕法每噸粉料消耗煤60~100kg，電60~80KW·h，水35~40kg，占用場(chǎng)地1500~2000m2；而干法每噸粉料消耗煤為0，電40~60KW·h，水9~12kg，占用場(chǎng)地300~500m2。以日產(chǎn)300噸粉料計(jì)算，全年綜合節(jié)約成本大于750萬(wàn)，節(jié)水大于3萬(wàn)噸。姚長(zhǎng)青表示，干法制粉不僅符合國(guó)家節(jié)能減排的政策要求，而且對(duì)企業(yè)也有實(shí)際的利益。
■干法制粉面臨的難題
“干法制粉是一個(gè)系統(tǒng)工程，雖然國(guó)內(nèi)很多企業(yè)都看到了它的潛力，但是干法制粉卻遲遲未能推廣開(kāi)，原因就在于干法制粉需要配套設(shè)備，一些設(shè)備包括壓機(jī)、窯爐等都要跟著做相應(yīng)的調(diào)整，這是一個(gè)系統(tǒng)的工程，單獨(dú)的設(shè)備對(duì)于干法制粉工藝的推廣作用不大，”石棋表示。
原山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院副總工程師沈均權(quán)也表示，陶瓷產(chǎn)業(yè)改濕法為干法生產(chǎn)，其必要的前提有：1、性能穩(wěn)定的各類原料，包括化學(xué)成分、礦相成分、物理性能以及細(xì)度和級(jí)配穩(wěn)定的各類原料；2、高效的干式粉磨及均勻預(yù)混合設(shè)備；3、與干法生產(chǎn)方式相匹配的各類制粉和成形設(shè)備；4、高效節(jié)能的燒成設(shè)備。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為干法制粉在設(shè)備、工藝、技術(shù)等方面已經(jīng)可行，目前最大的制約因素是原料的標(biāo)準(zhǔn)化。由于干法制粉同樣要求均化和穩(wěn)定性，所以原料標(biāo)準(zhǔn)化顯得非常重要和關(guān)鍵。然而，原料標(biāo)準(zhǔn)化是困擾中國(guó)陶瓷行業(yè)多年的老大難問(wèn)題，如何解決這個(gè)問(wèn)題還有待探索。
■展望：干法制粉前景廣闊
雖然干法制粉在國(guó)內(nèi)尚未全面推廣，但是業(yè)內(nèi)人士對(duì)于干法制粉的前景表示看好�？七_(dá)機(jī)電整線工程事業(yè)部總經(jīng)理陳水福認(rèn)為，在目前國(guó)內(nèi)陶瓷的生產(chǎn)系統(tǒng)里面，節(jié)能潛力最大的是在原料制備方面，因?yàn)樗鼜氐最嵏擦四壳胺哿现苽涞墓に嚕愿煞ㄖ品畚磥?lái)肯定會(huì)成為行業(yè)的方向。
