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“生于原料死在窑炉”烧成设备今年都有哪些创

更新时间:2020-05-18 06:22

  发泡陶瓷、中板、大板、岩板成为近两年风靡陶瓷行业的热点产品,这些产品在提升陶瓷企业品牌形象的同时,也折射出陶瓷行业未来“去零售化”、“瓷砖板材化”、“定制化”等新的风向。而陶瓷行业的产品迭代离不开上游陶机装备,尤其是被喻为陶瓷生产线心脏的窑炉设备的创新。

  而从上世纪80年代,中国窑炉企业发端,至今的30多年时间里,窑炉技术在宽体化、轻体化、燃气化和自动化等方面取得了长足的进步,并且随着工业4.0和中国制造2025等概念的提出,窑炉装备也在向数字智能化方向迈进。

  另一方面,陶瓷行业正面临着上线需求回落,竞争加剧,品牌加速分化的现状,窑炉设备企业也正通过挖掘用户需求,以服务创造更长远的价值。未来窑炉企业有哪些待开发的领域,创新点在哪里,对陶瓷整厂生产制造又将产生怎样的助推作用,在即将到来的第33届广州陶瓷工业展上或许可以找到答案。

  中鹏、摩德娜、华信、东忠、金佰利等窑炉企业以及金刚、三英等配套企业均表示,将会在6月18-21日举办的2019第33届广州陶瓷工业展上展出发泡陶瓷、卫生洁具等领域的窑炉新品,最新节能技术,自动化产品以及基于工业4.0所做的创新。

  目前国内陶瓷行业平均每条生产线人左右,优秀的企业每条线人左右,而在陶瓷整条生产线中,窑炉车间需要的人工相对较少,在已经初步实现高度自动化的窑炉生产阶段,能否再减少用工,或降低工人劳动强度呢?广东中鹏热能科技有限公司和佛山金刚企业集团围绕窑炉生产易耗品辊棒所做的创新,给出了肯定答案。

  中鹏热能在今年广州陶瓷工业展上将展出辊棒检测光刻机,这种辊棒自动检测装置可以替代人工检测。通常一条窑要用到的辊棒多达几千只,检测辊棒是一件枯燥而繁重的事情,并且工人劳动强度大,工作效率低,按8小时工作制,几个人配合检测完所有辊棒需要四五天时间。

  辊棒检测光刻机利用激光测距的原理测辊棒圆跳动度,在大大提升检测精度的同时,也提高了工作效率,目前能够检测的辊棒类型包括瓷棒、钢棒、碳化硅棒。

  “过去的检测方法是用肉眼看仪表盘,在一条辊棒上通常会检测3个点,如今我们的机器标配检测5个点,精度更高,并引入分级概念,方便窑炉在辊棒安装时进行分区选用,同时用数据说话可以避免工人用肉眼观察存在的偏差,这台机子一天可以检测800-1000只辊棒,可以根据辊棒的长短进行调整,目前能够检测的辊棒长度覆盖范围从2.2米到5米,并且可以根据客户需要定制,我们也在做针对异形棒检测的研究。”中鹏热能省级企业技术中心副主任徐广华说。

  作为窑炉上的关键耗材,辊棒的选型直接影响到产品品质,目前中鹏开发的辊棒检测光刻机已在金牌亚洲等知名企业得到应用,为企业严选高质量辊棒,保证产品品质提供了利器。

  除了辊棒检测装置,中鹏热能还开发了同样可以降低工人劳动强度的辊棒涂布机。通常,为了保护辊棒不易被磨损,辊棒在放进窑炉之前要刷一层氧化铝浆,人工刷浆既辛苦,厚薄也不易控制,而采用辊棒涂布机淋浆不但使厚薄控制更精准,也改善了工人的作业环境。

  “中鹏一贯坚持务实创新的技术路线,我们在展会上推的产品都是紧扣陶瓷厂实际需求做的东西,目的是把人从繁重的劳动中解放出来。”徐广华表示。

  不只是窑炉制造商将创新的目光投向了辊棒,作为材料供应商的辊棒生产厂家更是在辊棒上做了更深度的开发。

  金刚集团将会在今年展会上重点推出GF99高弹性模量陶瓷辊棒、QF99耐腐蚀陶瓷辊棒、SC98超低膨胀陶瓷辊棒等新产品。其中,GF99辊棒可极大改善瓷砖波浪纹;QF99辊棒可以解决辊道窑预热带腐蚀性问题;SC98辊棒对抑制变形、急冷抗弯效果极佳,尤其适用于大板生产。

  在辊棒产品之外,AI辊棒断棒监测系统也将成为金刚集团重点展示的产品。这套系统通过配备摄像头的图像识别算法,可识别辊棒的工作状态,当发现辊棒出现故障的时候,会将信号传输到电脑并报警,并且可以远程监控,工作人员在监控室或手机端就可知晓出现问题的是哪只辊棒。

  同时,该系统还具有按周或月定期生成报表,告诉客户哪一段容易断裂,下个周期哪里出问题的可能性最大等功能,所以,除了监测作用外,它还是套具备管理功能的系统解决方案。

  提及窑炉设备,节能降耗就成为绕不开的话题,也成为陶瓷企业在购买设备时最关心的因素之一,随着各陶瓷产区推进“煤改气”进程的加快,越来越多企业的窑炉开始改烧天然气,在选用天然气,企业生产成本增加的背景下,如何节能降耗,帮助企业降低生产成本,成为窑炉设备商集中发力的地方。

  佛山市华信陶瓷机械有限公司(以下简称“华信”)在其2018年承接的窑炉项目中,发生炉煤气窑炉仍然占有60%,但天然气窑炉已成为发展趋势,他们将在今年展会展出3.5米内宽天然气窑炉。

  节能降耗是个大课题,棋牌游戏下载,华信技术总监梁锦钊指出,目前市面上,从窑炉的喷枪选型、助燃风机选择到空间布局,以及各种节能技术,良莠不齐,而技术的成熟是从量变到质变积累的过程,所以企业需要根据自身做出最适合的选择。

  “华信窑炉不管是宽体还是窄体,均可以做到将温差控制在3℃之内,并且我们会根据客户不同的窑型和产品,有差异化地选择不同的喷枪,一条窑我们基本会选择两种喷枪,来满足不同阶段对热量的需求,尽量将其适应性范围做广一些,能够满足充分燃烧。”

  首先是窑炉的保温效果要做好,保温涉及到窑墙,窑顶、窑底、风管四个方面,窑顶散热最大,但这个地方的保温往往容易被忽略;

  第二个方面,窑体设计要合理,空间设计的高低都会直接影响到燃烧气氛,根据不同产品,不同产量,甚至不同产区,都需要有针对性地做不同的设计结构;

  第三方面,对于喷枪的选择,好的喷枪必须满足三个条件:一是充分燃烧;二是燃烧火焰实现截面温差要小;三是满足不同时段需要的不同热量。

  随着天然气窑炉的增多,也开始出现一些新的配套产品,比如对气量控制精准度更高的线性阀,控制系统所采用的稳压阀,都是为了控制精准而达到节能的目的。

  窑炉设备企业对天然气窑炉的研究目前还处于摸索阶段,未来还有很大的开发空间。“很多人把节能降耗全部推给窑炉公司,这种做法有失偏颇,窑炉在整厂节能降耗上承担的分量不超过30%,在窑炉各方面工况能达到最佳状态的前提下,陶瓷厂的管理,原材料的工艺配方,还有烧成曲线成。”梁锦钊指出,只有窑炉公司跟企业的配合达到最佳,才能实现更好的节能降耗目的。

  而对于中鹏热能而言,其通过三高3Hi节能减排技术,在窑炉上搭载“高稳、高效、高温”的中鹏独创节能系统,能量在辊道窑的整个或部分冷却区内部均衡梯级换热,余热高效回收;高效窑内连续换热,减少散热损失;温度根据客户需要进行定制调整,最高可达350℃。配合最新研发的烟气循环利用节能系统,以及高速等温节能烧嘴等,通过这一系列技术能够有效降低辊道窑能耗。

  宽体化是窑炉行业的发展方向,从早期的2米内宽再到后来的3.15米、3.45米以及3.85米,超宽体窑炉已经成为众多陶瓷企业的标配,在窑炉横向加宽的同时,另一方面,双层窑和多层装载的窑炉也开始出现,在纵向空间做文章。

  中鹏热能将会在今年展会展出高铁时代版的双层节能窑炉,其主要特点是占地面积小,节省材料,从热工原理上它的热效率可以提高,能耗能够降低。另外,绿色生产标准化、资源循环利用在高铁时代双层节能窑炉上也得到很好的贯彻,中鹏热能已经有用双层窑生产发泡陶瓷的成功案例。

  广东摩德娜科技股份有限公司(以下简称“摩德娜”)亦会展出多层装载的发泡陶瓷隧道窑。“发泡陶瓷多层装载解决了窑具空间利用效率低的问题,减少了它的热浪费,提高了热效率,并采用了新型空燃比系统,达到了能耗与产能的平衡,把能耗降到一个合理的水平,产能可以达到350m3/天,目前我们也在向450m3/天的产能攻关。” 摩德娜董事常务副总经理李展华指出。

  此外,摩德娜还将以沙盘的形式展示其自动化洁具整线。“我们过去在河南长葛和土耳其已经有卫生洁具业务,未来我们将把业务重心放在印度,印度总理莫迪之前提出过‘厕所革命’,如今莫迪连任,这项运动肯定还会大力推进,印度的洁具生产仍然还是粗放的劳动密集型产业,所以未来的洁具市场前景广阔。”摩德娜营销中心副总经理谢冠辉说。

  摩德娜看好印度市场的原因不只在于看到了未来的前景,更在于其扎根印度市场多年拥有的深厚积淀,以及印度地理位置上的国际辐射性。

  据了解,从2016到2018年,摩德娜承接了印度市场超过100条窑炉生产线mm规格或更大)生产线里,摩德娜承接了其中的6条,其中,最有代表性的是为印度LIOLI承建的大板窑炉项目。

  LIOLI大板生产线是印度市场的高端大板生产线,除了热工设备选择了摩德娜,其它均选用了意大利设备,主要生产瓷砖规格为1200×2400mm、1620×3240mm,日产12000m²,并且专做大板,其产品除了供应当地市场,还出口欧美以及供应中国高端品牌。

  考虑到大板烧成周期长,产量相对较低,如果做两条窑,将占用较大场地面积,同时考虑到做16mm厚规格的时候,如果采用宽体窑,走两片会影响到砖的质量,所以,摩德娜开创性地为LIOLI定制了一条双层窑,LIOLI也成为意大利西斯特姆工厂之外,世界第二个用双层窑生产大板的企业。

  “由于瓷砖规格大,所以在急冷带,我们在砖的冷却和传动的精益控制上做了改进,传动选用了意大利进口的产品,它可以实现自润滑,免加油,控制更加稳定,外观也更加整洁;在燃烧控制系统上,我们选用了节能的小功率烧嘴;还选用了大量意大利进口的控制阀件,所有的施工和制造均按照欧洲标准来做。”谢冠辉坦言。

  “过去很多人会担心,双层窑温度控制不准,两层互相干扰等问题,大板对烧成和每个细节要求都很严格,都可以用双层窑来做,还有什么瓷砖产品不能做的呢?所以这需要观念的转变,并且,如今的数字化操控为双层窑提供了很好的条件,未来双层窑的更广泛应用将成为趋势,对改善陶瓷厂的环境也有益处。”李展华认为。

  华为的愿景是“构建万物互联的智能世界”,在新的模式下,以移动互联网、云计算、大数据为代表的创新技术正快速渗透到制造业的各个环节,全互联的工厂将对传统制造业产生重大变革。

  而对于拥有40年历史的老牌窑炉制造商——深圳东忠窑炉有限公司(以下简称“东忠”)而言,也在拥抱改变。“工业4.0、可视化生产这些概念在未来会产生很大的影响,当网路的局限性(使用成本)被克服时,例如5G得到正式广泛应用,工厂的生产将可以实时在云端进行监控,这对于生产力来说将会是一个很大的突破。而作为窑炉供应商,我们的着重点在于如何将此配套。”东忠企业负责人指出。

  对于云端监控这个构想,已经有窑炉企业做出了有益的探索,中鹏热能将会在今年展会上展出“中鹏云厂”系统,该系统在其行业客户已经广泛应用的“中鹏云控”基础上做了全面升级。

  “现在大家都有数字化的意识,而中鹏想要推‘中鹏云厂’的原因在于作为窑炉公司,我们自己研发,更懂生产工艺和行业,知道软件如何与陶瓷整线做配合,这是我们相对于外面专门做数字化的公司最大的优势所在。”徐广华指出。

  当前陶瓷企业的用工普遍出现了年龄断层,以四五十岁的工人居多,二三十岁的很少,数据云端化就可以抓住年轻一代对数字化的敏感性,把过去压机、窑炉、抛光线等生产设备上的数据集中在中央控制室,让年轻辈的管理人员在中央控制室就可以了解所有工厂的信息,不需要再去噪音大,又脏又热的生产现场。同时,借助于移动互联网技术,对于高层管理人员,不管何时何地,都可以通过手机等移动端实时了解设备状态。

  采集设备数据并不是难事,但如果数据只停留在工厂内部也不能发挥数据的价值。

  徐广华认为,只有从一个报表开始,以及报表之间的数据关系,进行大数据分析,并由设备公司的人员持续跟进,结合现场工艺,以及数据分析的结果,一步一步挖掘客户需求,这样需求会越来越高,也会将这些需求变成程序,或者是可用的报表或配方参数,再通过云端发送到现场管理人员或老板,这样才能体现云端服务的价值。

  “挖掘用户需求这块是最难、最花时间,也是最有价值的,只有通过一层层需求的递增,这样数字化才能发挥它真正的价值”。

  从提供设备到有价值的服务,这也是作为窑炉设备企业转型的方向之一。“陶瓷厂上窑数量一定会越来越少,越来越精,怎么去从中获得商机和价值,这是我们陶瓷装备人需要考虑的。设备很重要,同样后面挖掘设备的价值链更重要,只有两者兼顾才能走得更长远。”徐广华坦言。

  第33届广州陶瓷工业展各项工作进入倒计时,全球各参展企业已奏响亮相这一世界级展会的号角,热工设备历来是展会期间国内外客商及媒体朋友关注的焦点,有理由期待在展会现场近距离感受窑炉设备企业的创新,并在各参展企业的交流碰撞中,发现推动行业前行的力量。