論燒結(jié)制品行業(yè)的發(fā)展趨勢
我國的墻體材料一直以“秦磚漢瓦”為主,磚瓦行業(yè)由過去的以手工為主的方式生產(chǎn),逐步發(fā)展到半機(jī)械化、機(jī)械化生產(chǎn),生產(chǎn)方式有了變化,產(chǎn)量及勞動生產(chǎn)率有了提高,但產(chǎn)品的品種和功能數(shù)十年來沒有大的變化。隨著上世紀(jì)九十年代,墻體材料革新在我國興起,各種政策相繼出臺,推動了我國磚瓦行業(yè)的快速發(fā)展。
(一)產(chǎn)品及裝備發(fā)展現(xiàn)狀
粘土質(zhì)燒結(jié)制品是我國建材行業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)品。解放幾十年,其生產(chǎn)方式、產(chǎn)品品種幾十年“濤聲依舊”,鮮有微小變化。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出傳統(tǒng)產(chǎn)品,傳統(tǒng)產(chǎn)品制造出傳統(tǒng)建筑。大片良田被破壞,燒磚取土造成的大面積水坑甚至深坑隨處可見。高能耗同樣未引起人們的重視。改革開放以來,燒結(jié)制品行業(yè)進(jìn)入較快發(fā)展階段。在八屆人大四次會議上通過的《“九五”計劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確指出“建材工業(yè)以調(diào)整結(jié)構(gòu)、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、減少污染為重點(diǎn)”、“要限制粘土磚的生產(chǎn)和使用,積極利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)墻體材料”以來,無論是產(chǎn)品還是裝備進(jìn)入了大力發(fā)展期。利用工業(yè)廢料、引進(jìn)技術(shù)裝備、開發(fā)研制符合國情的裝備等相繼出現(xiàn),產(chǎn)品品種、原材料、燃料、設(shè)備等均發(fā)生了較大變化:
1、以工業(yè)廢料為主要原料的燒結(jié)制品逐步占領(lǐng)了傳統(tǒng)的粘土實(shí)心磚市場。
國家建材行業(yè)的技術(shù)發(fā)展要點(diǎn)中明確指出:加速淘汰傳統(tǒng)建材產(chǎn)品中污染嚴(yán)重、能耗高的生產(chǎn)工藝和裝備。消化吸收全煤矸石、高摻量粉煤灰空心磚生產(chǎn)工藝及裝備被列為一個重點(diǎn)開發(fā)、推廣應(yīng)用的技術(shù)。從1984年開始,通過引進(jìn)、消化吸收發(fā)達(dá)國家粘土磚、煤矸石磚、裝飾燒結(jié)磚生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備,改變了我國磚瓦行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后、產(chǎn)品單一的整體局面。也改變了人們對土地資源、能源消耗、生存環(huán)境的認(rèn)識。在引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的同時,開始了對環(huán)境的綜合治理。
為降低土地資源的浪費(fèi),開拓新資源,同時為解決工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的固體廢棄物對環(huán)境的污染,經(jīng)過反復(fù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐,加上國家從政策上的大力支持,如今已形成了在全國范圍內(nèi)大多數(shù)地區(qū)利用工業(yè)廢料生產(chǎn)、使用燒結(jié)制品的局面。2000年,全國新型墻體材料產(chǎn)量達(dá)2100億塊(標(biāo)準(zhǔn)磚,下同),占墻體材料總量的28%。按照十五規(guī)劃,2005年新型墻體材料產(chǎn)品產(chǎn)量將達(dá)到折合標(biāo)準(zhǔn)磚3000億塊,占墻體材料總量的38-40%左右,大中城市(轄區(qū))要達(dá)到60%以上,其中市區(qū)達(dá)到80%以上。淘汰實(shí)心黏土磚生產(chǎn)企業(yè)2萬家,減少產(chǎn)量600億塊,累計節(jié)約土地110萬畝,節(jié)能8000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,利用廢渣3億噸。
2、傳統(tǒng)燒結(jié)方式被新型輪窯、隧道窯所取代。燃料以燒煤變?yōu)樘烊粴?、煤氣、燃油、燃煤多種燃料并存。
3、多孔磚、空心磚、模數(shù)磚、KP1磚、裝飾磚等多品種的相繼出現(xiàn),改變了過去粘土實(shí)心磚一統(tǒng)天下的局面。
目前,多孔磚、空心磚、標(biāo)磚、高保溫模數(shù)磚、砌塊、清水墻磚、地磚、裝飾磚等新型墻體材料大量應(yīng)用于房屋建筑中。與傳統(tǒng)粘土實(shí)心磚產(chǎn)品相比,由于具有強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、容重輕、施工方便、耐火耐濕、尺寸精確、保溫、隔熱、隔音等特點(diǎn),相應(yīng)提高了行業(yè)及建筑業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益:節(jié)土、節(jié)煤、節(jié)省砂漿、提高施工工效、提高生產(chǎn)供銷、減少運(yùn)輸油耗、降低建筑基礎(chǔ)造價等。但產(chǎn)品品種仍較少。
4、淘汰了傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)方式,在引進(jìn)技術(shù)和國內(nèi)開發(fā)研制的雙重作用下,整體裝備向機(jī)械化、自動化、作坊式向規(guī)?;l(fā)展。
改革開放前,設(shè)備品種少,規(guī)格少,設(shè)備機(jī)械化、自動化水平低,磚瓦生產(chǎn)線上的操作工人勞動強(qiáng)度大,制造業(yè)整體技術(shù)水平落后。為了解決行業(yè)技術(shù)上存在的問題,多年來行業(yè)主管部門采取了多項(xiàng)措施,其中包括生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)。從1984年開始,我國引進(jìn)了意大利莫蘭多公司、意大利柏岱斯蒂公司、美國斯蒂爾公司、西班牙阿格曼公司、法國西方公司等磚瓦設(shè)備技術(shù)先進(jìn)國家的從年產(chǎn)3000萬塊到年產(chǎn)1.25億塊(折標(biāo)磚)的粘土磚、煤矸石磚、裝飾燒結(jié)磚生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)或成套裝備及技術(shù),改變了整體生產(chǎn)技術(shù)落后、設(shè)備選擇單一的狀況,帶動了我國磚瓦機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。1990年雙鴨山東方工業(yè)公司在引進(jìn)法國西方公司煤矸石燒結(jié)磚生產(chǎn)線成套裝備的基礎(chǔ)上消化生產(chǎn)出成套國產(chǎn)設(shè)備,1993年通過國家鑒定,“產(chǎn)品質(zhì)量可靠,達(dá)到發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品水平,可替代進(jìn)口”,帶動了我國磚瓦行業(yè)設(shè)備整體水平的提高。該公司根據(jù)國內(nèi)廠家生產(chǎn)規(guī)模特性,又開發(fā)出不同規(guī)格的系列產(chǎn)品,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,目前已成為磚瓦企業(yè)新建及改造時的首選設(shè)備。
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,隨著全國各地墻改政策的出臺和力度加大,整體技術(shù)水平較二十世紀(jì)后期有了長足的進(jìn)步。
5、工人勞動強(qiáng)度降低,生產(chǎn)環(huán)境改善,改變了過去污染型企業(yè)的面貌。
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(二)與國際先進(jìn)水平間的差距
國外發(fā)達(dá)國家設(shè)備性能先進(jìn),材質(zhì)好,耐磨度高,加工精細(xì),密封好,機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠,為保證產(chǎn)品質(zhì)量和達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)提供了先決條件。其磚瓦產(chǎn)品無論是外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量,產(chǎn)品性能,還是磚瓦品種,差距較大。
1、產(chǎn)品品種
歐洲燒結(jié)磚品種、規(guī)格繁多,有實(shí)心磚、多孔磚、大孔空心磚、裝飾磚、大孔洞率多孔薄壁砌塊、空心樓板、過梁磚等100多個規(guī)格品種,磚的尺寸可從250*120(115)*60毫米到(248-298)*(365*492)毫米。孔洞數(shù)從0-134孔,孔洞率從0-65%,最薄空壁厚度值達(dá)3-5毫米??招拇u以及各種清水墻裝飾磚一般都有30%以上的孔洞率。由于近15年建筑保溫節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,高孔洞率空心磚、特別是薄壁多孔砌塊的比重不斷增加,已成為歐洲燒結(jié)磚發(fā)展的主體。
我國現(xiàn)有燒結(jié)制品多為實(shí)心磚、多孔磚和空心磚,磚的尺寸分KPI、DM(模數(shù)磚)等系列,孔洞率從30-35%,壁厚約20毫米,尚沒有大塊、高強(qiáng)度、薄壁空心砌塊產(chǎn)品。。
2、制品性能
歐洲磚的密度降到0.65kg/dm3,抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)100Mpa,導(dǎo)熱系數(shù)可低至0.12w/mk,具有很好的保溫性能。而我國承重?zé)Y(jié)磚的國家標(biāo)準(zhǔn)中,實(shí)心磚、多孔磚抗壓強(qiáng)度平均值7.5-30MPa,單塊優(yōu)等品抗壓強(qiáng)度最高要求22MPa。
3、工業(yè)廢料摻加量、工業(yè)廢料制成的產(chǎn)品使用量
大量利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚的法國、英國、俄羅斯等國。他們的經(jīng)驗(yàn)表明,用生產(chǎn)粘土磚的設(shè)備完全可以進(jìn)行粉煤灰燒結(jié)磚的生產(chǎn),根據(jù)粘土的塑性和粉煤灰發(fā)熱的不同,粉煤灰摻量可達(dá)60%,這些國家所生產(chǎn)的粉煤灰燒結(jié)磚的空心率一般為40%,容重700-900kg/m3。我國在實(shí)際生產(chǎn)中,除個別實(shí)心磚廠粉煤灰摻加量較多外,大多數(shù)號稱粉煤灰燒結(jié)磚生產(chǎn)廠實(shí)際粉煤灰摻加量很少,有時甚至根本不摻。
從使用上看,世界各發(fā)達(dá)國家工業(yè)廢渣制成的磚產(chǎn)品占有很大比例,如德國占磚產(chǎn)量70%,意大利80%,瑞士、奧地利占75%,羅馬尼亞占60%。我國與上述國家相比差別較大,目前大約平均占到35-38%,且東、西部發(fā)展極不均衡。
4、整體裝備
在裝備上,我國絕大多數(shù)墻體材料生產(chǎn)企業(yè)還是處于作坊式生產(chǎn),與國外發(fā)達(dá)國家比差距較大。
之所以發(fā)達(dá)國家產(chǎn)品性能、質(zhì)量、品種優(yōu)于我國,其中一個主要原因就是生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)越。國外名牌磚瓦機(jī)械制造公司多在我國各地設(shè)辦事處,在我國銷售的不論是成套裝備還是單機(jī),設(shè)備運(yùn)行表現(xiàn)平穩(wěn),產(chǎn)品質(zhì)量普遍較好,耐磨損,加工精度好。我國引進(jìn)的技術(shù)及裝備主要是生產(chǎn)煤矸石燒結(jié)磚的,這些國家在生產(chǎn)煤矸石燒結(jié)磚方面經(jīng)驗(yàn)豐富,技術(shù)成熟。其裝備整體配套性強(qiáng),規(guī)格、品種銓,模具品種多,做工精良,耐磨性好。
我國目前部分生產(chǎn)廠家的制磚工藝、技術(shù)、自動化和裝備已接近國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平,原料處理和成型設(shè)備也可滿足一定產(chǎn)品和質(zhì)量的要求。但現(xiàn)有整體技術(shù)裝備與國外發(fā)達(dá)國家相比仍有相當(dāng)距離。主要表現(xiàn)在:
(1)煤矸石燒結(jié)磚成套生產(chǎn)裝備技術(shù)較成熟,但夠規(guī)格、上檔次、可提供成套技術(shù)裝備的生產(chǎn)廠家不多,不具有普遍性,多數(shù)生產(chǎn)裝備仍處于較落后狀態(tài)。
?。?)缺乏成熟的粉煤灰燒結(jié)磚成套生產(chǎn)裝備技術(shù),尚不能解決高摻量粉煤灰磚從原料制備、陳化或均化、攪拌、擠出成型到燒成的穩(wěn)定生產(chǎn)。
?。?)原料處理設(shè)備規(guī)格、品種少,缺乏大規(guī)格即大能量的原料處理設(shè)備,出料粒度或細(xì)度達(dá)不到高質(zhì)量成品磚對原料處理的要求。部分設(shè)備內(nèi)襯耐磨損性差,更換率高。
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?。?)擠出成型機(jī)擠出口不能適應(yīng)多品種、多規(guī)格更換模具,壓力不能滿足低水分硬塑擠出、一次碼燒工藝技術(shù)的要求。
?。?)燃煤隧道窯保溫性能差,耗能高,熱損失大。采用燃油、燃?xì)獾乃淼栏G技術(shù)不成熟。
?。?)缺乏生產(chǎn)高質(zhì)量的外裝飾燒結(jié)制品的技術(shù)裝備。
5、國家標(biāo)準(zhǔn)
目前,我國現(xiàn)有燒結(jié)多孔磚和空心磚標(biāo)準(zhǔn)水平與房屋建筑功能和質(zhì)量的要求相比,仍存在很多差距,如尺寸偏差、孔洞率、孔型結(jié)構(gòu)及尺寸、吸水率等,趕不上房屋功能提升的要求。國家民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)系數(shù)(W/m2.℃)的限值與國際發(fā)達(dá)國家有較大差距。以與北京氣候相近似的美國、加拿大、俄羅斯部分地區(qū)對比,北京外墻1.16-0.82,而美國為0.35,加拿大為0.42,俄羅斯為0.77-0.44。標(biāo)準(zhǔn)的差距反映了我國產(chǎn)品性能上的不足。
(三)現(xiàn)行政策導(dǎo)向
近年來,在國家有關(guān)政策指導(dǎo)下,墻改工作在全國各地全面展開,人們逐漸認(rèn)識到墻體材料改革的重要性和必要性。國務(wù)院下發(fā)的國發(fā)(92)66號文件,從政策上給了有利的導(dǎo)向,多數(shù)大中城市已對禁實(shí)提出了明確的時間表,各地政府也相應(yīng)的出臺了一些墻改政策和法令、法規(guī),鼓勵企業(yè)利用粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣生產(chǎn)新型墻體材料,并在投資等方面給予了一些相應(yīng)的優(yōu)惠政策。國家經(jīng)貿(mào)委、國家計委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于發(fā)展新型建材的若干意見》的通知中指出“發(fā)展新型建材應(yīng)遵循堅持節(jié)能、節(jié)土、節(jié)水,充分利用各種廢棄物,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的原則”。
國家建材行業(yè)的技術(shù)發(fā)展要點(diǎn)中也明確指出:加速淘汰傳統(tǒng)建材產(chǎn)品中污染嚴(yán)重、能耗高的生產(chǎn)工藝和裝備。消化吸收全煤矸石、高摻量粉煤灰空心磚生產(chǎn)工藝及裝備被列為一個重點(diǎn)開發(fā)、推廣應(yīng)用的技術(shù)。
2004年,國家發(fā)改委會同有關(guān)部門制定了《當(dāng)前部分行業(yè)制止低水平重復(fù)建設(shè)目錄》。其中,對燒結(jié)制品行業(yè)部分低水平、高能耗、高污染的生產(chǎn)方式提出具體限定要求:限制年產(chǎn)量小于3000萬塊標(biāo)磚的煤矸石、頁巖燒結(jié)實(shí)心磚生產(chǎn)線,禁止磚瓦18門以下輪窯以及立窯、無頂輪窯、馬蹄窯等土窯。
2005年,國務(wù)院辦公廳“國務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知”中,強(qiáng)調(diào):原材料要“加快發(fā)展以煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金和化工廢渣等固體廢物為原料的新型墻體材料”;裝備要“組織引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù),研究、開發(fā)科技含量高、利廢效果好、節(jié)能效果顯著、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)新型墻體材料生產(chǎn)技術(shù)與裝備,提高墻體材料革新和節(jié)能建筑的技術(shù)水平”;對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要“進(jìn)一步提高新型墻體材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平”?!暗?010年底,所有城市禁止使用實(shí)心粘土磚”?!暗?010年,新型墻體材料產(chǎn)量占墻體材料總量的比重達(dá)到55%以上”。
國家發(fā)展改革委、國土資源部、建設(shè)部、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合分批分階段發(fā)布全國“禁實(shí)”名單和時間要求:2003年6月30日以前在建筑工程中禁止使用實(shí)心黏土磚的城市170個;要求所有省會城市在2005年底以前全面禁止使用實(shí)心黏土磚;2008年底以前在建筑工程中禁止使用實(shí)心黏土磚的城市256個;并由國家發(fā)展改革委、國土資源部、建設(shè)部和農(nóng)業(yè)部共同組成國家抽查組,地方有關(guān)部門予以配合,抽查落實(shí)情況;建設(shè)部建科[2007]74號文件(關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)禁止使用實(shí)心粘土磚工作的通知)要求“各地要在摸清現(xiàn)有墻體材料用量及生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,制定本地區(qū)的‘禁實(shí)’工作目標(biāo),合理擴(kuò)大‘禁實(shí)’城市范圍,原則上在全國第一批170個‘禁實(shí)’城市和第二批256個‘禁實(shí)’城市的基礎(chǔ)上,東部沿海、中部平原地區(qū)的城鎮(zhèn)建筑工程項(xiàng)目應(yīng)一律實(shí)現(xiàn)‘禁實(shí)’,并逐步向淘汰粘土制品過渡?!?/FONT>
現(xiàn)行墻改政策導(dǎo)向?qū)涌彀l(fā)展適合我國國情的新型墻材提供了有利的支持,也為原有生產(chǎn)技術(shù)的改造、新產(chǎn)品新設(shè)備的開發(fā)與研制提供了廣闊的市場和發(fā)展機(jī)遇。我們應(yīng)抓住有利時機(jī),改進(jìn)現(xiàn)有燒結(jié)制品生產(chǎn)工藝技術(shù),適時改進(jìn)、開發(fā)并研制燒結(jié)制品生產(chǎn)裝備,提高產(chǎn)品質(zhì)量,適應(yīng)市場需求。
(四)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢
在發(fā)展燒結(jié)磚制品機(jī)械制造業(yè)方面,我們需要向同類發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí),但必須根據(jù)中國特色發(fā)展。如中國有大量的煤炭資源,建材企業(yè)又是用煤大戶,因此發(fā)展燃煤隧道窯技術(shù)就是我們面臨的課題。因此,我們應(yīng)根據(jù)中國的自然資源、再生資源、人力資源、人員技術(shù)素質(zhì)等現(xiàn)狀,發(fā)展有中國特色的燒結(jié)制品裝備:
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1、研制生產(chǎn)高摻量粉煤灰燒結(jié)制品的高壓擠出成型技術(shù)裝備,解決目前粉煤灰制品企業(yè)存在的實(shí)際問題。
2、增加產(chǎn)品規(guī)格品種,增加模具品種,改進(jìn)模具制造工藝,提高模具加工水平。如發(fā)展大塊、薄壁、空心、高強(qiáng)度的砌塊產(chǎn)品。
3、增加原料制備設(shè)備規(guī)格、品種,提高部分粉碎設(shè)備耐磨度,提高工效,降低能耗,改變原料加工的齊頭并進(jìn)現(xiàn)象,使生產(chǎn)線達(dá)到高效、節(jié)能的一條龍生產(chǎn)狀態(tài)。
4、學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的原料均化方法,改進(jìn)和提高國產(chǎn)設(shè)備布料、取料方式,提高原料的均化程度。
5、發(fā)展燃煤隧道窯技術(shù),提高各種燃料燒成窯的自動化控制程度,提高窯體保溫水平。隧道窯體散熱大,不光浪費(fèi)能源,對生產(chǎn)廠房內(nèi)的其它裝備也造成損害,如電纜、水管等。
6、引進(jìn)、消化并研制適合我國國情的燃油、燃?xì)馑淼栏G技術(shù)和裝備,適應(yīng)大中城市環(huán)境保護(hù)的要求。
7、提高設(shè)備加工精度,提高裝備自動化程度,改進(jìn)設(shè)備密封程度,提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率,增強(qiáng)裝備人性化設(shè)計。如果引進(jìn)設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備規(guī)格、性?