国内经济的高速发展，环境污染问题日益凸显，节能环保越来越被重视。在热议之余，作为与陶瓷生产息息相关的上游设备———窑炉也逐渐加快了节能减排步伐。
宽体窑、节能喷枪、助燃风系统等技术的不断创新发展，虽然给窑炉节能带来了诸多成效，陶瓷企业与窑炉设备之间存在的误区也慢慢开始化解，但是受窑炉结构、设计、技术系统、保温材料的选择和人为操作，受陶瓷产品结构、工艺、生产线、市场、企业实力等诸多因素的影响，导致节能窑炉在陶瓷厂的全面普及、推广存在一定的难度。而是否真正被陶瓷企业所完全接受，窑炉企业仍面临着很大的挑战。
经过多年的不断改造、升级和发展，窑炉至今具有哪些先进、创新的节能技术、特点?宽体窑作为热门设备，其技术、特点是否适合于所有陶瓷企业?陶瓷企业对窑炉设备的选择存在哪些误区?窑炉设备未来的发展方向在哪里?本期专题，将对这些问题展开重点探讨。
华信达蛋形窑炉
A.宽体窑成为热门 但不是所有产品都适合
目前，窑炉节能减排创新主要体现在窑炉结构及窑炉技术系统上面。
在窑炉结构的改进上，作为陶瓷砖行业近几年十分“火爆”的窑型—宽体辊道窑，通过加大窑炉内宽，增加装载密度和装载量，窑体面积和窑炉内空尺寸变化较少，整个散热面积大幅减少，使产品单位能耗将大幅降低，受到陶瓷厂家追捧。
在2015广州陶瓷工业展期间，科达洁能展出了3.85米超宽体窑炉以及2.85米宽体双层辊道窑，在业内引起关注。据陈水福表示，3.85米超宽体窑可烧5片600×600(mm)/排或4片800×800(mm)/排规格的瓷砖，而2.85米双层辊道窑在上下两个通道可同时独立生产相同或不同的产品，在产能尽量扩大的同时可节省占地面积，为陶瓷厂后续升级改造提供便利。同时，科达洁能宽体窑以50分钟烧成周期计算，产品吸水率在0.05%以下，烧煤气的能耗可以做到450大卡/公斤瓷以下，烧天然气可以做到380大卡/公斤瓷，基本煤耗水平都可以控制在3.0-3.3(kg煤/㎡砖)左右。
同样在2015广州陶瓷工业展期间亮相的广东摩德娜科技股份有限公司(以下简称“摩德娜”)也推出了3.85米宽体窑。据摩德娜商务总监吴俊良介绍，目前推出的3.85米宽体窑，改善了传动系统及棍棒走砖问题，同时采用进口保温材料致使温差不超过±2℃;另外，在热交换区域做了一些特别的设计，跟以往窑炉相比降低能耗10%左右。
同时，意大利西蒂·贝恩特(siti B&T)集团(以下简称西蒂·贝恩特集团)在2014年意大利里米尼展上展出了适用于大规格瓷砖生产的最新一代绿焰系列窑炉内宽也达3.95m。那么，作为通过增加内宽等一系列改进措施达到节能目的宽体窑，是否越宽就越好?答案是否定的。实际上，比较流行的宽体窑虽然具有一定的优势，但并不是所有的陶瓷企业和产品都适用。
佛冈县同庆陶瓷厂厂长朱明清表示，“对于行业内比较热门的宽体窑，因为公司主营黑砖产品，由于产品的特殊性并不适合使用，所以就没有尝试。”
广东嘉俊陶瓷有限公司副总经理张国洲表示，目前来说，由于增加内宽、增大产量后致使单位能耗大幅降低，宽体窑对于生产抛光砖具有更大的优势。“是否使用宽体窑，还要结合自身产品的生产特殊性来定。如果单纯是为了降低能耗而影响到产品平整度和质量的话，节能就没有实际意义了。”对于生产全抛釉、渗花砖等产品来说，由于对平整度、质量等较难控制，所以使用宽体窑并无优势。
B.助燃风技术、节能喷枪 都是节能减排好招数
除了窑炉本身结构外，当前常见的热门窑炉节能技术主要有废热、余热的回收利用等。由于在窑炉烧成的过程中，除真正为制品所吸收的热量以外，不少热量被窑体、产品带走，被窑炉排烟、冷却抽热等排掉了。有技术人士分析称，“实际上能被吸收的15%都不到，其余有约40%的烟气和30%的余热，还有一些零星的热量损失。”但也有其他陶瓷技术负责人表示，制品吸收的热量约为65%。
但不管技术人士观点是否向左，可以肯定的是，将窑炉排放的烟气废热回收和冷却余热全部有效利用起来，将达到明显的节能减排效果。因此，得到众多窑炉厂家的大力推广及陶瓷厂商的青睐。而余热回收利用技术的应用首先带来的是助燃风加热技术的大力运用。
佛山市佳韵窑业技术有限公司(以下简称“佳韵窑业”)总经理程昭华表示，“取决于助燃风温度的不同，目前使用助燃风加热技术，一般可以节能5%-15%左右。”拿单条生产线一天烧煤量60吨来举例，使用助燃风加热技术之后，每天可节约用煤至少3吨以上，每年至少可为企业节约成本70.2万元。
“如果使用煤气烧成的辊道窑，热效率较低，烟气量相当大，这时以烟气作为主要热源去干燥素坯，窑炉冷却段余热考虑助燃风加热是比较合适的。”科达洁能整线工程事业部技术部经理黄英表示，以科达洁能宽体窑生产800×800(mm)抛釉砖，烧成周期约50分钟举例，助燃风不加热时煤耗约为3.45(kg煤/m2砖)，当助燃风加热至200℃时，煤耗降至3.2(kg煤/m2砖)，可节约0.25(kg煤/m2砖)。假设某陶瓷厂日产抛釉砖60000平方米，则每天可节约15吨煤，以煤价800元/吨计，日降成本1.2万元，年节约成本达360万元以上。
除助燃风系统以外，窑炉行业也有一些其它节能技术。比如靠技术创新和差异化竞争立足窑炉行业的佛山安然窑炉设备有限公司(以下简称“安然窑炉”)自行研制生产的“油/气混合燃烧控制技术与装备”，广泛应用于高温、超高温窑炉上。“在节能创新方面，采用天然气和劣质燃油双燃料混合燃烧，解决了单用天然气成本高和单用劣质油燃烧不充分的问题。综合能耗可降低20%—30%左右。”安然窑炉总工程师许世安说。
同时，“脉冲+比例燃烧方式比传统燃烧方式可以节能10%以上。”许世安还介绍，安然窑炉目前主推的另一款配备脉冲+比例燃烧控制技术的宽断面窑炉，广泛应用于宽3—6m的梭式窑、隧道窑、辊道窑上。在高速脉冲的作用下，窑内热气流有规律地循环搅拌，使得对流、传导、辐射三位一体，大幅度提高了窑内传热效率和温度、气氛的均匀性，从而达到节能和提高生产效率的效果。
喷枪作为窑炉设备不可分割而又及其重要的一部分，节能喷枪的运用也是助力窑炉降耗的一把利器。“使用优质节能喷枪以后，燃烧效率从之前的99%可达99.5%。”张国洲表示，由于通过改善喷枪的内部结构使燃气、助燃风更有效的均化，使得燃气的燃烧更充分，产生的热能更大。虽然从数字上看效率只提高了0.5%，但拿单条窑炉月消耗600万立方米煤气来说，使用节能喷枪后，每月就可以节约大概30000立方米煤气。同时，不仅可以节约助燃风的使用，相应减小风机，还可以减少电耗。
而西蒂·贝恩特集团在绿焰窑炉中配套引进了新一代TITANIUM喷枪(已获得专利技术)。利用窑炉内过量的氧气，通过自主专利的烟气循环流通系统，可以保证燃料的完全氧化，明显降低一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物等有害气体的排放量。安装在现有窑炉上，每年可为企业减少能源成本达10万欧元。
朱明清表示，其陶瓷厂每年都要更换100多个喷枪，还是希望从更换喷枪方面来达到节能的目的。“只要更换的喷枪比我们目前所使用的接近或者更节能，我们就能接受。”
C.窑炉怎么选，怎么用?陶企误区多
宽体窑、助燃风系统和节能喷枪等的使用给窑炉节能减排带来了诸多成效，但窑炉作为一个整体配套装备，节能与否，除了跟窑炉结构、设计、技术系统有关外，还要受保温材料的选择和人为操作等因素的影响。所以依然存在很多问题不被陶瓷企业所接受。
作为与陶瓷行业息息相关的上游装备企业，窑炉行业的节能发展至关重要，节能减排更是跟陶瓷厂家的经济效益直接挂钩。宽体窑、节能喷枪、助燃风加热等节能技术被窑炉装备企业大力推进的同时，受陶瓷产品结构、工艺、生产线、市场的不同，导致在陶瓷厂的全面普及、推广存在一定的难度。
对于陶瓷企业在选择窑炉设备时容易产生的误区，陈水福表示，因为有些客户片面追求窑炉产量，而忽略了窑炉的能耗、电耗这些成本因素以及影响到砖坯质量问题的生产稳定性因素。实际上，当陶瓷企业在更加注重控制生产成本，提高产品质量和稳定性，提升车间管理水平这些方面的时候，会产生更大的经济效益，这在当今陶瓷行业“产能过剩、利润空间低、竞争激烈”新常态下尤为重要。
而佛山市南海艾米陶瓷机械工程有限公司(以下简称“艾米陶机”)副总经理张友利向记者介绍，艾米陶机专门为适合薄板的烧成工艺特点而设计的薄板窑炉，由于相对技术含量高，在国内推广、发展较为缓慢，目前主做出口。
由于除了窑炉本身的结构、工艺、市场不同以外，窑炉的使用技巧及在生产管理中如何避免不必要的能源浪费等人为因素也非常重要，而很多陶瓷企业对设备是不了解的。“我们在出方案时就会同步考虑到窑炉本身的设计，使用的材料、技巧，生产中如何管理等方面，‘设备型’企业是无法做到这些的。”程昭华介绍，相对于“设备型”公司来说，佳韵窑业更偏向于“技术型”，他们除了会针对性地提出具体方案外，也会对使用厂家进行培训，以保证设备的正常运行及提供更具个性化的技术支持。
另外，由于一次性投入成本较高，导致很多中小陶瓷企业难以普及新型节能窑炉及技术。
“除非是新厂，在刚刚投入时可以选择更加节能的窑炉设备，否则对于中小企业来说，如果投入和收益不成正比的话，一般很难接受。”朱明清表示，对于老工厂来说，只是在某些局部进行一些改造或者更换。如果要想全面进行节能升级改造，并非一时之事。
“虽然投资回收期较短(一般在1年左右)，但是需要一次性投入较高，所以很多中小陶瓷企业接受不了。”谈及陶瓷企业对窑炉设备的误区，许世安表示，主要是投资成本和企业的思想观念问题。相对一些大型知名品牌陶瓷企业来说，很多中小企业难以承受一次性较大的投入。比如宽断面辊道窑，在配置标准化的高速脉冲+比例燃烧控制系统后，燃烧控制系统的投资成本要在原来的基础上增加30%—50%以上。之前在跟陶瓷行业客户推介设备的时候，就遇到一些认同节能设备但难以接受价格的企业。
西蒂贝恩特的双层节能辊道窑2
D.未来方向：实用型、定制化、智能化
在当前市场经济未见明显好转，瓷砖、窑炉等企业出现“产能过剩，竞争大，销售疲软”等新常态的环境下，如何消除陶瓷企业对窑炉设备的误区，成为了当前亟待解决的问题。
“在当前产能过剩的情况下，未来发展实用性强、定制性窑炉是一个方向，而节能性是一个重点。”程昭华表示，因为不同的窑炉有不同的技术及使用方法，而各陶瓷企业的产品及特点又不尽相同，所以可将如何节能放在窑炉设备的设计之初，通过耐火材料的选择、搭配使用，窑炉内空的结构设计，新型喷枪和节能设备的使用，窑炉的配件选型，风管路的结构设计等一系列举措，达到真正节能的目的;其次，根据不同企业的产品特性、工艺及生产情况，定制高效、可行型的窑炉配套设计方案，方可满足不同陶瓷企业的需求。
“只要有效果，能给企业带来真正的效益，我们是很愿意投入的。”谈及节能窑炉的未来发展，朱明清建议，现在主要是由于政府没有规范，如果能够由政府出面设置诸如研究所之类的机构，进行设备的研发、规范和推广，再加以权威机构认证，整个窑炉行业才能步入健康、良性发展的快车道。
“目前，我们技术服务加上经过节能升级之后的窑炉设备配套使用，能使企业大大提高生产效率，市场反响不错。”谈及节能窑炉在陶瓷企业的应用推广，程昭华颇有信心的表示，由于公司成立之初是以窑炉技术服务为主，从技术服务到窑炉设备的配套改造，根据不同的企业，不同的产品品类，针对性设计具体可行性方案，因此相对以卖窑炉设备为主的企业而言，其更加受陶瓷厂欢迎。
随着工业化进程的不断推进，环保、节能、智能化已成为当下经济发展的主旋律。未来若要普及新型节能、环保及智能化窑炉，除了业内优胜劣汰，倒逼陶瓷企业主转变观念外，还需要政府、环保部门及行业协会的大力倡导与监督，设备商的推广，媒体的关注等多方面的共同努力。对此，许世安表示，如果要实现陶瓷行业尤其是墙地砖辊道窑的节能升级，靠某方面单打独斗的技术是无济于事的，必须整合网络等多种交叉学科技术，对窑炉进行综合性升级改造。比如空间结构的进一步优化、炉体选材的轻型绝热化、燃烧过程比例的数字化、三大烧成制度动态自平衡化、系统多变量运行管理智能化以及余热的高效回收利用等。“随着互联网、大数据、燃烧、陶瓷工艺、自动化等技术的快速发展和高度融合，未来的辊道窑也可实现无人操作车间。”许世安说。
窑炉企业和陶瓷企业若要真正并肩作战实现健康发展，不仅需要政府部门或者环保部门的大力监管、规范，更需要将问题一分为二地看待，具体问题具体分析。为每一类陶瓷企业建立一套或者多套不同的可行性方案，窑炉企业更要朝着实用型、定制化、智能化方向发展。
