环保理念在现代陶瓷生产中的重要性

2024-01-05 11:45
陶瓷研究 2023年5期
关键词:坯体成型水分

王 莉

(景德镇艺术职业大学,景德镇,333000)

0 引言

陶瓷是我们日常生活中常常见到的一种物体,大多数人对陶瓷的认识源于我们生活中常见到的艺术瓷和日用瓷。陶瓷的历史悠久,在现代生活中陶瓷扮演了许多的角色,几乎在我们的生活每个角落都有它的踪影。同时我国是陶瓷生产大国,无论是装饰性的艺术陶瓷、日用陶瓷,还是建筑陶瓷方面,均是世界陶瓷生产和使用大国。本文主要对我国现代陶瓷生产现状分析,结合新时代发展要求,就如何植入环保理念,让陶瓷生产实现可持续性发展进行探究。

1 环保理念的基本概念

对于现代陶瓷的制作生产全过程而言,陶瓷生产中的环保理念基本含义就是采取循环利用陶瓷生产能源以及降低自然生态污染的工艺技术来制作陶瓷成品,促使在陶瓷生产过程中实现物质能源节约、污染防控以及经济效益优化等目标[1]。由此,现代陶瓷生产的环保理念侧重融合降低生产能耗以及杜绝环境污染等观点,进而展现出陶瓷生产与环保理念相融合的优势。现阶段的陶瓷生产具体工艺流程正在实现持续的改进优化,但是与此同时,陶瓷制造生产过程导致的环境污染以及生态破坏程度也是较为显著的。由此可见,全面预防与消除陶瓷生产的污染隐患风险具有显著的必要性。

在陶瓷制造的传统工艺方法下,经过提炼与加工处理的石化材料以及煤炭材料构成了制作陶瓷成品的重要物质资源。对于陶瓷制作的工艺原材料进行烧制以及增加涂料颜色,最终形成了陶瓷的精美工艺品[2]。然而在上述的陶瓷制作成型过程中,经过窑炉的高温烧制过程将会容易导致产生碳氧化物以及固废粉尘,客观上增加了陶瓷制品在烧制成型阶段中的生态污染隐患。为了促进实现陶瓷生产的原有工艺流程创新优化,那么目前亟待采取环保绿色的陶瓷生产创新工艺技术,确保实现合理控制陶瓷生产能耗的目标,对于环境污染的安全风险进行严格控制。

2 现代陶瓷生产的环境问题

陶瓷生产的基本工艺流程主要涉及如下要点:当坯体与一定温度及湿度的静止空气相接触,势必释放出或吸收水分,使坯体含水率达到某一平衡数值。只要空气的状态不变,坯体中所达到的含水率就不再因接触时间增加而发生变化,此值就是坯体在该空气状态下的平衡水分。而到达平衡水分的湿坯体失去的水分为自由水分。坯体水分是平衡水分和自由水分组成,在一定的空气状态下,干燥的极限就是使坯体达到平衡水分。坯体内含有的水分可以分为物理水与化学水,干燥过程只涉及物理水,物理水又分为结合水与非结合水。非结合水存在于坯体的大毛细管内,与坯体结合松弛。坯体中非结合水的蒸发就像自由液面上水的蒸发一样,坯体表面水蒸气的分压力,等于其表面温度下的饱和水蒸气分压力。在干燥过程中当坯体表面水蒸气分压力等于周围干燥介质的水蒸气分压力时,干燥过程即停止,水分不能继续排出,此时坯体中所含的水分即为平衡水,平衡水是结合水的一部分,它的多少取决于干燥介质的温度和相对湿度。由于干燥介质在单位时间内传给坯体表面的热量大于表面水分蒸发所消耗的热量,因此受热表面温度逐渐升高,直至等于干燥介质的湿球温度,此时表面获得热与蒸发消耗热达到动态平衡,温度不变。此阶段坯体水分减少,干燥速率增加。由于坯体含水分较高,表面蒸发了多少水量,内部就能补充多少水量,即坯体内部水分移动速度等于表面水分蒸发速度,亦等于外扩散速度,所以表面维持潮湿状态。

具体而言,现代陶瓷生产中普遍存在如下的环境问题:

首先是能耗较高的问题。陶瓷工艺品需要经过窑炉的烧制成型,陶瓷烧结的成型工艺技术重点涉及毛坯材料的干燥处理工艺,采取干燥窑作为必要的陶瓷成型转化装置。烧结陶瓷制品的毛坯加工材料不可避免将会导致较高的物质能源消耗后果,尤其将会明显增加陶瓷烧制成型中的热能消耗。存在较高热量能源消耗缺陷的陶瓷传统成型制造工艺亟待得到合理的优化,通过采取全面调整的工艺控制实施方案来促进陶瓷生产的余热资源实现节约利用。

其次是固体废弃物与温室气体的排放问题。固体废弃物属于陶瓷生产中的材料残留物质,此外还包含陶瓷烧制与干燥工艺中的有害化学物质。提炼与加工陶瓷制品的原材料将会直接产生碳氧化物,进而造成温室效应的后果。未经必要处理的陶瓷固废物质如果直接排到土壤或者河流,则会引发河道区域的严重生态污染[3]。渗入土壤与农田深部的工业固废物质就会显著增加自然生态体系的失衡风险,因此决定了陶瓷制作的现有工艺方法必须得到相应的整改。

第三是传统能源没有得到必要的更新。现代陶瓷生产的总体规模较大,生产陶瓷成品所需的能耗幅度也在实现快速的增长。陶瓷制造与生产中的传统能源如果没有得到必要的更新,陶瓷生产工艺的整体能耗幅度就会很难得到严格的控制。在目前的情况下,生产陶瓷工艺品的传统能源种类并未得到全面的更新,从而不利于陶瓷生产的良好节能效益得到充分的实现。

3 目前陶瓷产业资源节约与环境保护的主要措施

3.1 余热利用技术

陶瓷烧结的工序步骤将会导致形成较大比例的化工余热,从而决定了陶瓷制作全过程的余热利用方法手段需要得到更加合理的采用。通过全面回收现有的陶瓷生产余热资源,应当能够在根本上促进实现陶瓷加工的最优实践效益,有效避免了余热资源的浪费缺陷产生。在陶瓷生产的不同时段内,应当确保做到实时监测以及准确控制系统喷射氨氮物质的浓度,结合空间气流的湿度与温度条件来进行合理的改变[4]。

具体在陶瓷烧结加工的整个过程中,技术人员应当侧重采取实时性的机组运行监测工艺手段,运用自动化的监测设备系统来准确判断陶瓷生产的机组运行负荷、空间气流的湿度与温度等数据指标变化。陶瓷烧结形成的余热资源应当进入到指定的装置系统,进而运用于化工生产中的其他工艺流程。陶瓷加工的企业技术人员对于利用清洁能源的创新技术方法应当给予积极的探索实践,更多采用清洁并且可回收的陶瓷加工新型绿色能源。

下表为陶瓷生产的机组负荷与机组温湿度的参数测试指标:

表1 陶瓷生产的机组测试数据结果指标

3.2 改造球磨设备技术

球磨设备属于陶瓷制品的成型加工设备,陶瓷加工与制作全过程中的球磨设备必须要得到合理的采用推广。但是从现阶段的工艺技术实施角度来讲,陶瓷加工成型中的球磨设备存在亟待更新的设备组成结构,因此必须要重点针对球磨设备的装置组成结构实现合理的改进[5]。球磨生产设备应当经过改造成为电能消耗更低的化工生产配套设备,确保将球磨机的系统运行负荷限定在更加合理的幅度比例。

技术人员通过全面调整球磨机械设备现有的系统转速以及运行频率参数,应当能够促进实现球磨设备的装置功能合理完善。同时,改造陶瓷生产中的球磨机械设备还要配合采用电机与风机的机械改造措施,运用实时调整的自动化控制技术来实现球磨设备与其他配套设备的安全隐患提前防范效果。

3.3 综合利用废弃物技术

陶瓷制作中的固废物质存在多样化的表现形式,技术人员必须要采取综合利用以及循环利用的基本实施思路来处理现有的陶瓷加工固废物质。具体在涉及陶瓷加工中的固废利用创新过程中,现阶段的工艺完善思路应当集中体现在有害物质的妥善处理,同时还需要做到循环回收陶瓷制作成型的固体废弃物质。经过必要的转化与回收处理以后,应当能够将陶瓷加工废物转变成为能够再次利用的化工生产原料,进而实现了更大幅度的陶瓷制作加工成本降低。

陶瓷加工的工艺品制作过程应当吻合可持续的工艺发展转型目标,当前时期的陶瓷生产企业应当侧重于探索陶瓷加工的物质资源循环利用模式。陶瓷加工形成的有毒化学气体必须要得到专业化的处理,禁止排放未经必要处理的陶瓷材料烧结与加工废气。固体废物的陶瓷生产排放物质应当进入到专用的回收转化设备,确保将其转变成为化工材料资源。

4 可持续性发展的环保理念对现代陶瓷生产的影响

4.1 降低陶瓷生产中的生态污染

陶瓷生产的制作工艺流程是否得到必要的完善创新,在根本上对于陶瓷生产的能源节约利用效益将会产生显著的作用[6]。因此,陶瓷生产的现有工艺流程应当得到因地制宜的合理改进,通过采取陶瓷烧制与陶瓷成型加工的创新技术手法来避免存在陶瓷制品的产品功能缺陷,并且实现消除陶瓷生产过程污染风险的目标。在当前的现状下,陶瓷制作成型加工中的污染风险等级有所降低,但基于环境保护以及产业可持续发展的新要求,陶瓷制作现有工艺原料以及传统能源种类仍需进一步合理调整。通过应用可持续性的环保发展理念,对于当前阶段的陶瓷工艺品制作成型技术所产生的污染具有一定的防控作用,其强调运用绿色工艺,在客观上起到防范陶瓷生产污染的良好效果。

4.2 循环利用陶瓷生产的物质资源

可持续性的发展理念集中于倡导陶瓷制作的物质资源得到集约化的分配利用,从而需要采取循环利用陶瓷加工材料的创新工艺方法。目前经常采用的陶瓷生产材料具有种类丰富以及多样的显著特征,陶瓷制作中的传统工艺方法只有实现了全方位的优化,陶瓷加工的物质原料才会得到最大程度的循环利用。由此可见,采取可持续性的发展思路理念将会有助于陶瓷加工的物质资源实现高效的循环使用,从而在源头上达到节约能源以及降低能耗的目标。陶瓷制品的大规模加工制作过程应当全面突出循环利用物质资源的创新实践思路,采取全面优化的技术实践思路。

4.3 突显现代陶瓷生产的绿色低碳思路

可持续发展的重要指导思想旨在转变陶瓷制作的原有工艺思路,确保将绿色低碳的创新工艺思路融入贯穿于陶瓷制作的各个阶段过程。具体在制作陶瓷制品的生产开展实践过程中,突显低碳环保的绿色生产良好实施效益就是要重点体现为陶瓷工艺品的工艺流程合理完善,并且应当集中于陶瓷生产的低碳设备系统引进。可持续发展的陶瓷绿色低碳生产思路将会有助于陶瓷加工的传统材料实现必要的创新,通过采取环保绿色的能源种类来替代原有的陶瓷加工能源。

5 结束语

随着人类文明的进步,环保理念必将得到更多人的关注,它已经被世界所广泛接受。相信在不久的将来,环保理念在现代陶瓷生产中将会被全面推广,绿色生产将会为陶瓷企业带来经济效益的增长、企业形象的塑造起到显著作用。当然,这也需要陶瓷从业者的共同努力,毕竟绿色理念在理论体系方面还有待实践的指导,要达到经济和环保有机结合,这才是环保理念在现代陶瓷生产中的核心所在。

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