同继锋
(中国硅酸盐学会陶瓷分会建筑卫生陶瓷专业委员会,北京100044)
2006~2009年,建筑陶瓷砖的产量由43.02亿m2增长到67.24亿m2,平均年增长率为16.05%;卫生陶瓷的产量由1.21亿件增长到1.77亿件,平均年增长率为13.52%。见表1。
表12006~2009年建筑陶瓷砖和卫生陶瓷产量Tab.1 The output of Chinese building and sanitary ceramics from 2006~2009
我国建筑卫生陶瓷的产区遍布全国,产业集聚度明显提高。
主要产区为:广东佛山、山东博山、福建泉州、晋江、上海及周边地区、四川夹江、广东潮州、辽宁法库、江西高安、四川广元、陕西宝鸡、山西阳城、河北高邑、潮南衡阳等等。最大的陶瓷产区仍是广东佛山,陶瓷砖产量约占全国产量的50%。
陶瓷砖企业主要集中在两山(佛山、博山)、两江(福建晋江、四川夹江)、一海(上海及周边地区)。卫生陶瓷主要集中在广东、河南、河北三省。
企业生产集中度提高。广东的新明珠集团和新中源集团陶瓷砖年产能力均超过1亿m2,唐山惠达陶瓷集团公司卫生陶瓷年产量达900万件,陶瓷砖单线年产量达400万m2。
据统计,到2009年6月末,我国的建筑卫生陶瓷行业规模以上企业已达到1089个,从业人数近50万人,工业增加值和工业总产值在我国建材行业中稳居第三。2005年建筑卫生陶瓷工业总产值为719.1亿元,到2009年达到近2500亿元。从1993年起,我国的建筑陶瓷砖和卫生陶瓷年产量已双双连续位居世界第一。我国已是名副其实的建筑卫生陶瓷生产、消费和出口大国。
在产品品种方面,我国的陶瓷砖主要包括一次、二次及三次(多次)烧成釉面砖,彩釉地砖(含仿古砖)及釉面外墙砖,采用斑点、渗花、大颗粒、微粉装饰的仿古瓷质砖(未经抛光),上面釉或不上釉的马赛克砖、瓷质广场砖、劈离砖、路面渗水砖、建筑硫璃制品、彩色釉面瓦(中式、西式、日式),微品玻璃复合陶瓷砖、陶瓷干挂板、超薄陶瓷板、轻质陶瓷板等约2000余种,几乎涵概了世界上所有的产品。
卫生陶瓷品种包括各种便器、洗面器、净身器和洗槽等,且款式不断翻新。旋涡虹吸式连体坐便器、双联盆和宽体台盆等豪华产品日趋普遍。卫生陶瓷产品和五金、塑料配件实现了配套供应。带冲洗和热风的洁身器在便器上得到广泛应用。我国在节水型坐便器的开发和应用已走在国际前列,性能良好的6升、3升两挡冲落式、虹吸式和喷射虹吸式坐便器进入了千家万户,为节水做出了贡献。
2008年,行业进出口超过80亿,出口陶瓷砖6.7亿m2,卫生陶瓷56万件,出口陶瓷色釉料1.76亿万元,我国建筑卫生陶瓷产品出口量超过全球贸易总量的1/3。我国进口建筑卫生陶瓷产品不断减少,进口产品在国内市场新占份额不足0.5%。充分说明我国建筑卫生陶瓷产品的国际竞争力明显增强。我国建筑陶瓷砖远销全世界200多个国家和地区,约80%的产品出口到亚洲和非洲地区;我国卫生陶瓷销往190多个国家和地区,2/3以上产品出口到欧美等发达国家和地区。
总之,我国建筑卫生陶瓷产业近年来取得了举世瞩目的成绩。
过去近5年间,我国在建筑卫生陶瓷生产技术装备的机械化、自动化、大型化、高效化等方面已走在世界的前列。在建筑陶瓷砖方面,如 25t、30t、40t、50t、100t的系列化间歇式球磨机;内宽2~6m、长336m的辊道窑;容积达180m3的自控梭式窑;最大加工宽度为1200mm、800×800mm、日加工量达5000m2的抛光砖生产线等可谓“世界之最”。7800t、7200t压机的使用性能好,达到世界先进水平。仿石资质、抛光砖等生产中装饰用的各类二次布料机、“魔术师布料系统”、干法磨边机和新型节能平粗抛机等均具有中国特色。我国陶瓷机械已从20世纪80年代起的大量进口变为现在源源不断的出口,从进口国变为出口国。这些充分显示了我国陶瓷机械在技术创新方面发生的历史性变化。在卫生陶瓷砖方面,我国在组合浇注线,一次成形喷射虹吸式坐便器和连体坐便器的技术达到国际领先水平。
2.1.1 国家“十一五”科技支撑计划课题和子课题
(1)“陶瓷砖绿色制造关键技术与装备(2006BAF02A28)”是国家“十一五”科技支撑重大项目“绿色制造技术与装备(2006BAF02A00)”的课题。通过对湿法滚压成形坯釉料配方体系、坯体增强增韧、成形、干燥施釉及烧成等技术的研究,重点开发了湿法生产薄型陶瓷砖成套技术与装备,建立了薄型陶瓷砖质量标准体系。实现陶瓷砖原料减量50%、降低能耗45%以上的目标,获得专利1~2项。大规格超薄建筑陶瓷砖成套装备产业化的实现,不仅打破了国外技术垄断,形成具有我国自主知识产权,而且对建筑陶瓷行业节能减排,走可持续发展道路意义重大。
(2)“环保型保温陶瓷砖研究开发(2006BAJ02B03-3)”是国家“十一五”科技支撑重点项目“环境友好型建筑材料与产品研究开发(2006BAJ02B00)”的子课题。研究开发了保温陶瓷砖的配方、工艺流程、工艺参数,成形,切割、搬运、码坯设备的选型及集成运行技术;建设示范生产线,产品在示范工程上应用。由咸阳陶瓷研究设计院牵头组织实施,2009年通过科技部验收。目前该成果受到行业的强烈关注,两年间新建生产线将近15条,成果推广速度呈加快趋势。
2.1.2 国家科技部科研院所技术开发研究专项
据初步统计,2006~2009年期间,由国家科技部批准实施的有关建筑卫生陶瓷领域的科研院所技术开发研究专项项目主要有:节能环保全自动大型喷雾干燥器的研究与开发、卫生瓷连续组合注浆成形工艺及装备的研究开发、石英膏快速成型卫生瓷技术的研究开发、卫生陶瓷压力注浆技术及装备的研究与开发、全机械化坐便器组合浇注成形线的研究与开发等5个项目。
2.1.3 企业技术创新活动日趋活跃
国内的建卫瓷企业加强了企业技术创新力度,重视标准化工作,踊跃参加各类标准的制修订;生产企业的科技成果引人注目,杭州诺贝尔集团公司的《无锆镁质高白瓷质砖的研究》与开发项目获2006年建筑材料科技进步二等奖。蒙娜丽莎陶瓷有限公司《大规模瓷质板材生产线成套工业技术与装备开发和产业化》项目获2008年建筑材料科学技术进步一等奖。并代表行业参加了建国60周年成就展。
强化原料的标准化、系列化、专业化、商品化工作,强化低品位原材料和当地原材料的利用措施,提高资源综合利用率。在生产工艺及技术装备方面,应积极发展利于节能减排,降耗利废的新工艺、新技术、新装备。在产品结构方面,应继续提高产品质量和档次,改变产量剧增、中低档产品供大于求的局面。在调整布局方面,积极支持具有核心竞争力、社会责任心和有发展潜力的企业,通过兼并重组等方式,积极有效地提高行业、产区的集中度。在政策调控方面,要不断完善落后技术、工艺、装备和企业的退出机制,要加强行业管理规范,要根据原材料、能源、运力、建设用地及劳动力等保障条件及生态环境承受能力,科学地、实事求是地发展适度规模的区域性产业聚集区等。
3.2.1 短流程建筑陶瓷生产工艺及关键装备的研发
(1)目标:去掉现有建筑陶瓷生产工艺过程中的球磨和喷雾干燥工序,开发半干压成形和湿法成形建筑陶瓷新型短流程生产工艺及关键装备,减少建筑陶瓷生产过程的能源消耗、粉尘排放和用水量。
(2)主要研发内容:新型原料干法粉碎工艺技术和装备、新型陶瓷砖半干压成型布料系统、新型陶瓷砖湿法成形技术和装备、配套原料改性剂、成形剂和釉料乳浊剂等。
(3)关键技术:原料干法粉碎和造粒技术和装备、产品湿法成形技术和装备。
3.2.2 薄形化建筑陶瓷砖(板)生产及应用配套技术的开发
(1)目标:完善薄形建筑陶瓷砖(板)生产及应用配套技术,形成具有我国自主知识产权的薄形建筑陶瓷砖(板)生产、应用和标准技术体系,实现建筑陶瓷砖(板)的轻量化,降低矿产资源和能源消耗。
(2)主要研发内容:薄形建筑陶瓷砖(板)使用性能的研究、薄形建筑陶瓷砖(板)增强机理和技术、薄形建筑陶瓷砖(板)产品和应用标准技术、薄形建筑陶瓷砖(板)关键装备的改进和生产线的标准化、薄形建筑陶瓷砖(板)原料标准化关键技术及产业化示范基地建设等。
(3)关键技术:薄形建筑陶瓷砖(板)坯料增塑和增强技术、薄形建筑陶瓷砖(板)成型、干燥和烧成装备的改进等。
3.2.3 轻量化节水型卫生陶瓷生产及应用配套技术的开发
(1)目标:通过开发和完善轻量化节水型(以4.8L便器为重点)卫生陶瓷计算机辅助设计、机械化注浆成形设备、低成本机械手施釉设备和卫生间配套设备系统,形成具有我国特色的轻量化节水型卫生陶瓷生产及应用体系。
(2)主要研发内容:轻量化节水便器计算机辅助器形设计软件、计算机辅助模具设计软件和自动化模具制造、卫生陶瓷机械化注浆成型设备、编程式和示教式机械手施釉技术和装备等。
(3)关键技术:卫生陶瓷计算机辅助设计软件及母模自动加工设备、低成本机械手施釉装备等。
3.2.4 蓄热(集热)型建筑陶瓷板及其配套系统的开发
(1)目标:开发太阳能蓄热(集热)型建筑陶瓷板及其配套技术与装备,制备建筑屋面和外墙装饰材料及部件,满足节能型建筑屋面和外墙装饰的要求。
(2)主要研发内容:含Fe、Ti、Mn等着色元素的陶瓷原料及固体废弃物综合利用技术、蓄热(集热)型建筑陶瓷板制造技术和关键装备、太阳能蓄热(集热)建筑陶瓷板屋面系统的制造和应用技术、太阳能蓄热(集热)建筑陶瓷板外墙装饰部件的制造和应用技术、太阳能蓄热(集热)型建筑陶瓷板屋面和外墙装饰部件标准研究等。
(3)关键技术:太阳能蓄热(集热)建筑陶瓷板使用性能的研究、太阳能蓄热(集热)建筑陶瓷板屋面和外墙装饰系统的应用技术等。
3.2.5 陶瓷窑炉能量循环利用及清洁能源制备技术
(1)目标:通过系统开发陶瓷窑炉的三维仿真结构设计优化、高效减排燃烧、余热综合利用和新型煤气化(自)净化等技术,提高陶瓷生产过程中的能源综合利用效率和减低废气排放量。
(2)主要研发内容:陶瓷窑炉(辊道窑、隧道窑和梭式窑)三维仿真结构设计优化技术、高效减排型陶瓷窑炉燃烧技术、陶瓷窑炉的余热综合利用技术、新型煤气化(自)净化技术、关键装备及在陶瓷窑炉的应用等。
(3)关键技术:高效减排型陶瓷窑炉燃烧技术、新型煤气化(自)净化技术等。
除此以外,在“十二五”期间,随着产业的结构调整,有关清洁生产、自动化及环保装备等方面的技术将得到较快的发展。