日用陶瓷生产中节能减排主要技术分析

摘 要：日用陶瓷作为我国传统产业的重要组成部分，其产品也是我国日常生活常用产品，具有重要的经济意义。但日用陶瓷生产过程中的节能减排问题一直是国家关注的重点，通过对日用陶瓷的内涵进行分析，探析了日用陶瓷行业的现状以及常用的生产技术，结合当前日用陶瓷行业生产中存在的问题，提出了日用陶瓷生产过程中节能减排的关键技术与方法。

关键词：日用陶瓷；节能减排；技术

1 前言

目前，节能减排、绿色生产技术等在环境保护中得到了广泛的应用，各行各业都十分注重节能减排，将环境保护与企业生产结合在一起，积极利用多种新技术来改善企业的生产流程，提高企业的生产效率与产品质量。陶瓷工业作为我国节能减排的重要行业之一，自然要引进先进的技术来改革生产流程，减少企业生产过程中产生的污染、资源浪费等。因此，在日用陶瓷生产过程中，如何引进高效能的节能减排技术、改革与创新陶瓷生产流程、消除企业生产过程中出现的污染问题，以及落实国家关于节能减排的任务，是每一个陶瓷企业面临的主要问题。

2日用陶瓷生产行业的现状分析

2.1日用陶瓷的内涵

日用陶瓷主要包括应用于日常生活的陶瓷产品或者制品，如生活中的碗、陶瓷杯子与瓶子、器皿、装饰品等陶瓷制品，这些陶瓷制品的主要制作原料为黏土、瓷土、高岭土和石英等天然矿物质，通过成型、处理、干燥、烧制等一系列的流程工艺，制作成日用陶瓷产品，广泛地应用于人们的生活之中，如餐饮、酒店等公共场合。

2.2日用陶瓷行业生产的现状

日用陶瓷行业主要是指生产和销售日用陶瓷产品的企业。该行业在日用陶瓷产品的生产与销售，不仅包括传统的手工艺品，还包括现代工艺化的陶瓷产品。由于我国生产陶瓷的历史悠久，也是全球范围内最大的生产、销售与消费日用陶瓷的出口国之一，因此存在大量的日用陶瓷产品生产企业，如果其在污染、排放方面控制存在问题，就会对环境造成污染，也可能给工业、农业生产造成危害。目前，国内日用陶瓷生产行业的技术得到了快速的发展，使日用陶瓷用品在生产效率与产品质量上都有了明显的提升，特别是在新型材料与生产工艺的应用上，如陶瓷纳米技术、环保陶瓷生产等，都能满足市场上消费者对环保、健康、美观的陶瓷产品的需求。根据相关部门的统计数据显示，我国生产销售日常陶瓷产品的企业超过了5000家，而大部分企业都是小微企业，生产规模不是很大，整体的竞争力不是很强，导致企业在生产过程中，不注重节能减排与环境保护等方面的问题。

2.3日用陶瓷行业生产对环境污染的影响

日用陶瓷产品的生产与制作过程比较复杂，在生产的过程中，会产生大量的废水、废气与固体废弃物，还有大量的陶瓷垃圾，对当地的环境造成一定的污染和破坏，从而影响着企业的经济效率。而且，在生产日用陶瓷产品的过程中需要大量的水，随之产生的废水含有大量的有机废物与无机废弃物，如污水中含有黏土、釉料、陶土、高岭土杂质等，如果这些废水排放处理不当，就会污染附近的水体。另外，日用陶瓷产品在生产的过程中，会产生含有氧化物、氮氧化物的废气，还会包含一些有害物质，如烟尘、挥发物等，如果废气排放不当，不经过处理，也会对环境与人体健康造成危害。

3日用陶瓷生产过程中常用的技术

3.1坯体烘干技术

日用陶瓷的生产过程中，坯体的制作与烘干技术是关键的一步，根据陶瓷产品的特征，有多种坯体烘干技术，因此可以针对不同类型的产品，采取不同的坯体技术，以提高陶瓷产品的质量。

3.1.1热泵式烘干技术

热泵式烘干技术是一种高效的坯体烘干技术，它是一种利用热泵设备对坯体进行烘干，并进行热能转移的烘干方法，从而使得陶瓷产品的坯体能够快速成型，其工作的原理主要是通过热泵设备将低温、低压的空气吸入，利用高温对其进行处理，再经过压缩后释放高温、高压的空气，空气中带有很高的热点，在经过低温的坯体时，可以快速地干燥物料、陶瓷坯体。这种技术不仅能够提高热能利用效率，能精准对坯体进行烘干，还能够有效降低能源消耗和排放量，在日用陶瓷生产中具有广泛的应用。

3.1.2太阳能热风烘干技术

太阳能作为一种清洁、无污染的能源，广泛应用于多个领域。太阳能热风烘干技术对陶瓷的坯体进行烘干的过程中，主要是将太阳能的光能转化为热能，然后在烘干室内对坯体进行烘干处理，这种方法大幅提高了陶瓷坯体烘干的经济效率。该技术的工作原理是通过集热板将太阳能转化为热能，再利用热能处理转换装置，对热能进行处理，然后通过风机将热风送入烘干室，对日用陶瓷的坯体进行热干燥处理，从而达到烘干坯体的目标。在坯体烘干中，太阳能热风烘干技术具有成本低、使用方便、清洁、耗能低、效率高等优点，但其热源稳定是保证烘干过程质量与效率的关键因素，而热能来源受天气条件影响，波动比较大，因此在具体操作时，需要有备用热源，保证整个烘干过程中有持续、稳定的热源供应。

3.1.3微波烘干技术

微波烘干技术作为一种新型的热烘干技术，能够均匀、稳定地对陶瓷的坯体进行烘干，该技术主要是将电能转换为微波热能，然后利用微波持续加热对坯体进行烘干。其工作原理是微波的电磁场振动使水分子运动，然后产生的热能送入烘干室，以对陶瓷坯体进行通风、干燥处理，从而保证陶瓷坯体稳定、持续地被烘干。微波烘干技术具有干燥速度快、稳定性强、干燥均匀、污染少、清洁等优点，但存在烘干设备成本高，且耗能比较大、技能难度大等缺点，同时还需要工作人员具备较高的技术水平与处理能力，否则无法保证陶瓷坯体烘干的质量与效率。

3.2陶瓷烧制技术

陶瓷的坯体燃烧过程十分重要，稳定性与技术直接影响到陶瓷产品的产量、质量，而且如果在陶瓷的烧制过程中处理不当，就会影响陶瓷窑的燃料消耗与废气的排放，造成环境污染。针对陶瓷烧制过程中可能产生的问题，需要应用新的燃烧技术对烧制过程进行处理，同时合理组织陶瓷烧制过程的气体流动和燃料燃烧，以提高烧制的效率。

首先，为减少环境污染，要控制陶瓷烧制的生成物与废弃物、烟尘的排放，采用新型节能技术，不仅可以提高窑炉热工性能和燃烧效率，还能降低陶瓷烧制过程中的成本。针对陶瓷烧制过程中能源浪费的情况，可以采用现有的高速烧嘴燃烧系统和脉冲燃烧技术，可以降低陶瓷窑烧成热耗，提高陶瓷窑的燃烧效率。目前，新的富氧燃烧技术与高温空气燃烧技术在冶金行业中的应用，也为陶瓷窑燃烧技术提供了新的思路与方法，如果将这两个新的燃烧技术应用到陶瓷烧制的过程中或者陶瓷热工设备中，对增强陶瓷窑的节能效果具有重要意义。

众所周知，使用空气助燃在现有的烧制技术上还存在一定的限制，只有21%的氧在陶瓷烧制过程中参加了燃烧化学反应，而79%的氮因为燃烧不够充分，并未参与燃烧化学反应，生成巨大的烟气量，同时带走许多的热量，造成了大量能源的浪费。而采用富氧燃烧技术，减少了化学惰性氮的引入量，扩大了氧的接触面，从而提高燃烧温度，也加快了窑内辐射传热，可以使得更多的氧参与到化学反应中，降低了能耗，还减少了燃烧化学反应物NOx的生成，从而减少陶瓷烧制过程中的废气排放物，有利于环保。根据我国冶金行业、玻璃行业等的调查，目前采用膜法富氧分离技术制备富氧空气的技术已经成熟，并在材料烧制行业得到了应用，在燃烧、冶金、玻璃、陶瓷烧制等领域更是得到了成功的应用。

高温空气燃烧技术是上世纪90年代发展的新型燃烧技术，使燃烧器与蓄热换热器进行组合，形成一种燃烧装置，可以用于陶瓷燃烧窑中，这种技术主要用于间歇式窑炉，在进行陶瓷坯体烧制时，助燃空气与排出烟气换热后，可以使得氧气与可燃物充分结合，并且使吸入窑内的助燃风仅比窑内温度低100℃～150℃，增加了燃料的燃烧效率。该技术具有高效热烟气回收、高温预热空气、NOx排放、燃烧效率高、成本低等多个优点，在日用陶瓷烧制行业得到了广泛的应用，而且已取得显著的技术经济效益。

4日用陶瓷生产中节能技术的应用

4.1采用科学合理的燃烧技术

科学合理的燃烧技术是提高陶瓷燃烧效率的关键，燃烧过程直接影响到陶瓷产品的产量、质量，同时也影响着陶瓷烧制过程中的燃料消耗以及废气废物的排放。在陶瓷坯体烧制的过程中，应用新的燃烧技术，合理组织陶瓷窑中的气体流动和燃料燃烧，控制烧制过程中生成物的排放，不仅可以提高窑炉热工性能和燃烧效率，使得陶瓷烧制受热比较均匀，同时还能减少废气排放与环境污染，降低陶瓷烧制的成本。

例如，采用小流量高速烧嘴燃烧系统与脉冲燃烧技术，可以大幅降低陶瓷窑炉的烧成热耗，提高了日用陶瓷的烧制效率。而将新的富氧燃烧技术和高温空气燃烧技术应用于陶瓷窑的烧制中，可以使得陶瓷窑炉中的氧气与燃料充分接触，使得更多的氧气参与到燃烧化学反应中。高温空气燃烧技术也是一种新型燃烧技术，采用燃气器与蓄热换热器技术，它对间歇式陶瓷窑炉进行技术加工改造，将助燃空气与排出烟气换热以提高热交换效率，使吸入窑内的助燃风仅比窑内温度低100℃～150℃，该技术提高了热燃气的利用效率与交换效率，具有高效热烟气回收、低NOx排放等多种优势，节能效果十分明显。

4.2发展节能环保型陶瓷窑炉

在日用陶瓷工业生产中，制定准确的陶瓷烧制工序是保证日用陶瓷产品质量的关键，对日用陶瓷生产成本的降低、节约能耗与环境保护具有十分重要的作用。因此，开发节能环保型窑炉能够提升日用陶瓷产品窑炉的节能能力，从窑炉的结构设计、燃烧技术设备、技术处理能力等方面进行改造，改进燃料质量，采用新型环保节能材料，提高整个窑炉的密封性，提高窑炉余热回收的利用效率，并采用新型的健全热工检测技术，综合构建新型的节能环保型陶瓷窑炉，提高日用陶瓷的生产效率。

在窑炉结构设计上，可以将建筑陶瓷辊道窑的窑长设置在200 m以上（传统的窑炉长度为80 m左右），将窑炉的内宽由原来的1.5 m左右拓宽到2.5 m～3 m，降低窑体散热情况，这样就可以降低日常陶瓷烧制的能耗。还可以采用高温日用陶瓷辊道窑，提高陶瓷窑炉的经济效率，利用当前冶金、玻璃行业的燃烧技术来改造日用陶瓷辊道窑，将新技术应用到日用陶瓷行业中，对提高日用陶瓷行业节能效果十分有益。

4.3提高日用陶瓷窑炉生产自动化与管理水平

随着自动化生产技术在陶瓷行业领域中的应用，日用陶瓷工业生产自动化及其管理信息化水平是保证陶瓷企业生产节能的关键，需要采用先进的监控技术与高效的运行手段，推动日用陶瓷生产过程中节能减排技术的应用。通过对窑炉的排烟、粉尘排放以及废弃物排放的监测，结合窑内的运行工况，对窑炉内的温度、燃烧、氧气接触程度等进行控制，并通过信息化管理系统，对整个窑炉内的工况进行控制，随时了解窑炉内的运行情况，为日用陶瓷的燃烧技术创新提供材料与资源。

5结论

总的来说，为了提高节能减排的效果，在日用陶瓷生产过程中，需要采用新型节能环保材料，将无害材料、纳米材料等应用于日用陶瓷生产加工中，减少废弃物与废气的排放，通过优化坯体烘干的工艺流程，提高坯体烘干的质量，如控制烘干温度、时间和湿度等参数，对提高节能减排也具有良好的效果。针对日用陶瓷在烧制过程中出现的废弃物排放的问题，可以建立高效的废气处理系统，采用最新技术将排放废气中的有害物质进行净化，减少废气对环境的污染。

参考文献

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