上海炫风实业集团有限公司
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陶瓷生产过程中的坯件、模具烘干环节，是整个陶瓷生产过程中的重要环节。然而这一环节给众多的陶瓷生产厂家造成了能耗大、污染重、环境差、经济效益低的后果。为了降低能耗、减少污染、改善环境、提高经济效益多少陶瓷厂家在苦苦地寻求一条陶瓷坯件烘干环节的新路。
陶瓷窑炉余热利用新装置，科学地、系统地利用陶瓷窑炉余热，作为全部热源进行坯件、模具烘干的新技术装置。大大降低了能耗、减少了污染、改善了生产厂家内外的工作、生活环境，提高了经济效益。
现就陶瓷坯件烘干环节和陶瓷窑炉余热利用新装置分述如下：
一、陶瓷坯件烘干环节的内容
陶瓷产品是经过由湿泥做成坯件（也叫湿法成型），湿坯件通过烘干、修洗、上釉后进入窑炉烧成的。从湿坯件到烘干进入窑炉前的过程有很多的工序，因此，我们把这一过程称之为坯件烘干环节。这一环节的核心就是如何将坯件、模具烘干。因此，它包括烘干热源的选择工序（自身热源有：窑炉余热热源利用工序。外增热源有：热风炉、锅炉、等热源输送工序和气烧红外线炉、电热炉、藕煤炉等供热工序）、链干机脱模干燥工序、烘房脱模干燥工序、坯件洗水、施釉后再烘干工序和生产车间整套热风输送管道布局工序等。简单地说也就是取热、输热、用热工序。从历史沿袭以来，由于各地各厂对取热、输热、用热的观念和方法不同，在整个坯件烘干环节的过程中所产生的结果就有很大的差别和不同。
二、人们对陶瓷坯件烘干环节的认识与做法
在整个陶瓷生产过程中，瓷泥的制作与瓷泥的配*方工艺，是厂家非常重要的技术环节，关系到产品质量的好与坏，产量的高与低。同时，瓷器的烧成也是厂家非常重要的技术环节，也关系到产品质量的好与坏，产量的高与低。因此，从全国范围来看，陶瓷生产厂家没有一家不是将所有的技术力量与重点都放到了这两个环节上。而处于这两个环节之间的陶瓷坯件烘干环节却被人们在认识上忽略了，认为坯件的烘干不需要什么技术，因此在这方面的研究人才也很缺乏。
人们对陶瓷坯件烘干环节中的技术是怎样认识的呢？根据我们对湖南、江西、河南、河北、四川、重庆、广东、广西、江苏、山东等陶瓷产地的调查，主要有以下几个方面的认识问题：
取热的问题：人们取热采取在冷却带分段取热的办法，不分产品的大小与形状，机械地分段取热。结果是取热不充分，窑尾出瓷温度达100度左右，需要通过一段时间机械冷却后才能进行质检工序。同时造成这样的结果是人们不知道热风的抽取量与急冷风的打入量的平衡关系。热风抽取过大，就会引起窑炉烧成带的高温区向冷却带产生位移，影响瓷器的烧成或增加能源的消耗。同时还会引起炸瓷，严重影响生产产量与质量。众多的陶瓷生产企业由于害怕影响产品的烧成和炸瓷，不敢过多的抽取热风，因此造成余热热量获取的不足。
输送热的问题：首先人们没有处理好进风管与供热点出风管的关系问题，大多都是进风管直径大小，供热点出风管横切面积的总和远远大于进风管的横切面积，没有形成一定的风速，造成只有热量而没有热风流动的高温烘烤现象。其次是在输热管道架设的过程中，常常出现90度或小于90度的对接角（也叫死角），这样使热风经过死角时，好像流水流进了消力池或回水湾一样，减慢了热风的流速，损失了热量。因此，在热的输送过程中损失了大量的热，不能达到完全烘干湿坯件的作用。
用热的问题：由于取热和输送热达不到要求，所需湿坯件靠窑炉余热全部烘干就很难做到，也谈不上合理调配用热的问题，只能增加补助热源，用高温去烤干湿坯件和模具。
由于靠窑炉自身余热无法烘干其窑炉设计烧成产品总量的坯件烘干问题，只好沿袭历史的做法了。沿袭的第一个方面是，只要加热就能使坯体得到烘干。因此增加辅助热源对坯体盲目加热，认为热的温度越高对湿坯件的干燥速度就会越快。例如：江苏无锡某陶瓷有限公司，该公司是一家专业生产陶瓷酒瓶的厂家，有一条72米3板天然气辊道窑和一条63米3板辊道窑，日烧成产量2.5万件左右，除了本身窑炉余热供热以外，还投入了1台燃气热风炉加热，其结果还是不能使坯体及时烘干，影响生产，同时坯体还出现开裂变形的现象，产品合格率不理想。江西樟树某陶瓷制品有限公司，该公司也是专业生产陶瓷酒瓶的企业，拥有3条燃气窑炉分别是，60米3板辊道窑1条、50米2板辊道窑1条、65米小截面隧道窑1条。按窑炉设计烧成产品总量可以日生产4.6万件。但该公司毎日只生产2.8万件（也就是说，三条窑只生产两条窑的设计生产产量），其主要的理由是，可以利用三条窑的余热来烘干其坯体，但烘干效果很不好，到阴冷潮湿的天气还要增加热风炉供热。象这样的情况全国各地日用陶瓷厂都带有普遍性。又如湖南某瓷业集团有限公司，由于过于加热，引起了火灾。他们其中有二个分厂曾经加热过大将其烘房都烧掉了。
沿袭的第二个方面是，不加热让其坯体在自然环境中慢慢干燥（或叫脱水）。湖南省常德市某瓷业有限公司，该公司是一家生产卫生洁具的厂家，有1条日烧成卫生洁具400件产量的液化气隧道窑，窑炉余热只能用于装坯烘房。模具、坯件烘干根本没用热源，主要靠自然室温加上电动吊风扇、排风机搅拌，经过长时间的自然烘干来完成。其结果是浪费了很大的厂房面积和电力资源，坯体和模具的干燥受环境和天气的影响。由于长时间坯体不能干燥，有的出现坯体变型的现象，影响产量和质量，生产周期长。象这种现象在全国也比较普遍，特别是生产卫生洁具的厂家。
由于沿袭历史做法的原因，没有将利用窑炉余热与坯件烘干很好地结合起来，给人们带来很多的困惑，这样好的能源就在无形中被白白浪费。
三、陶瓷坯件烘干环节存在的浪费与污染
由于沿袭历史的做法，没有将陶瓷窑炉余热的利用与坯件烘干很好地结合起来，所造成的结果是严重的。企业为了烘干湿坯件，一般采取的方法有三个。方法一是：一条窑炉所烧成的陶瓷产品，其湿坯件的烘干要增设一台热风炉或多台热风炉加热，以消耗大量的能源为代价，用高温去烤干湿坯。高温烤的结果并不好，会经常发生坯件变型、开裂等现象，影响产品合格率和产品质量，还有发生火灾的危险情况。例如：株洲某陶瓷制造有限公司，采取高温烘（烤）干湿坯件的办法。一条80米4板辊道窑增加了两台燃气热风炉，这两台热风炉每天共燃天然气1120米3左右，年耗天然气392000米3。由于增加2台热风炉供热，增加电机的装机容量46.5kw/h，年多耗电力387600度。从经济成本方面计算：一年多耗成本天然气112万元、电27万元、热风炉操作工资及热风炉维修费8万元，共计147万元。在造成生产成本增加的同时还使生产车间环境温度升高影响企业的正常生产，危及工人的身体健康。
方法二是：每条窑炉因坯件（干燥）原因不能按其设计烧成产品总量去生产，而是有多少坯件就烧成多少。这样一来等于用大的窑炉生产少的产品，为了达到完成产量的目的，只能增加窑炉的数量，利用收取的余热进行坯件的烘干。表面上看，坯件是利用窑炉余热烘干的，但实际其窑炉所耗的能源不会少于热风炉所耗的能源。同时在无意中又增加了大量的劳动力。例如，山东淄博市某陶瓷有限公司，采用余热烘干湿坯件的办法。该公司拥有2条日烧成5万件左右杯类产品的天然气隧道窑及配套生产线和1条日烧成6万件左右杯类产品的天然气隧道窑及配套生产线。而生产需求量只要日产10万件杯类产品就够了。由于湿坯件（干燥）问题，他们多使用了一条日烧成6万件左右杯类产品的天然气隧道窑及配套生产线。因此每天多耗天然气2400米3，每年多耗天然气840000米3。增加电机的装机容量70kw/h，年多耗电力588000度。每天多增加33个劳动工作日，年增加11550个劳动工作日。从经济成本方面计算：一年多耗成本天然气238万元、电47万元、劳动工资67万元，共计352万元。根据该厂的方法，日烧成10万件产量所需坯件仍无法正常烘干，从链干机下来的坯体还需利用坯架，占据大量生产场地，通过4—5天时间的自然干燥后才能进入窑炉。在现有设备、设施及窑炉余热利用情况下，冷天无法正常脱模干坯，而热天生产环境温度高，员工工作环境差，生产场地拥挤等现象是非常严重的。
方法三是：增加厂房，增加坯架，延长坯件干燥周期，让一部分坯件自然干燥。其结果是：浪费了厂房面积，坯件自然干燥受天气和环境的影响，其干燥时间快慢不一致，严重影响生产效益，坯件吐出来的湿废气污染车间环境。例如，广东潮州市某陶瓷制作厂，该厂是一家生产卫生洁具的厂家，有一条日烧成卫生洁具600件产量的液化气隧道窑，窑炉余热（包括窑头窑尾余热）全部用于装坯烘房。注浆区域模具、坯件烘干根本没有热源供应，主要靠自然室温加上电动吊风扇搅拌，经过长时间的自然烘干来完成。因此配套注浆成型、烘坯件工作场地所占用面积为20000平方米（4000M2×5层）共5层楼，每层楼分佈注浆模具432套，共安装电动吊风扇170台。按其正常用热理念只需3层就够了，不需要使用吊风扇。从经济成本方面计算：浪费二层楼房8000M2，也就是说多用了二层生产厂房的面积。年多耗电10万元。
由于沿袭历史做法的原因，没有将窑炉余热的利用与坯件烘干很好地结合起来，给许多企业带来巨大的生产成本与浪费，给环境带来很大的污染，严重影响企业经济效益。
四、陶瓷窑炉余热利用装置的新理念
陶瓷窑炉余热利用和陶瓷坯件烘干技术方面进行了重大的突破，研制出了一整套陶瓷窑炉余热利用新技术与新设备。新技术包括取热技术、输热技术、用热技术。结合其新技术的设备包括风机、输热管道、各种类型的链式干燥机及烘房等成套新设备，并在几十家陶瓷企业得到了推广应用。
在陶瓷烧成过程中，人们将连续式烧成陶瓷窑炉分为三个区域带，进坯的那头区域叫预热带，中间高温烧瓷的区域叫烧成带，出瓷的那头区域叫冷却带，陶瓷窑炉余热出自预热带和冷却带。预热带的余热也叫做窑头烟气余热，其热不能直接使用，因为含有大量的腐蚀烟气。冷却带的余热也叫窑尾余热，其热清洁可靠，主要来自产品通过烧成带后所吐出来的热。
