劉森
摘 要:清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的根本途徑,并已成為當今世界的一種潮流,因此在陶瓷企業(yè)推廣勢在必行。本文以清潔生產(chǎn)的節(jié)能、降耗、減污、增效為指導方針,對部分典型陶瓷企業(yè)的清潔生產(chǎn)方案展開討論。
關鍵詞:陶瓷;清潔生產(chǎn);節(jié)能降耗
1 引言
我國是陶瓷生產(chǎn)第一大國,年產(chǎn)量占全世界總量的60%左右,居世界首位。近年來,我國陶瓷行業(yè)在迅速發(fā)展的同時,也遭遇到資源、環(huán)保等限制陶瓷行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題,特別是入世后,與陶瓷先進國家產(chǎn)品同臺競爭時面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。陶瓷生產(chǎn)工藝具有高資源消耗、高能耗和高污染的特點,勢必限制陶瓷業(yè)的進一步發(fā)展,而推行清潔生產(chǎn)技術、廢物回收利用及污染治理是陶瓷工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本所在。實現(xiàn)陶瓷工業(yè)的清潔生產(chǎn)一方面可保護資源、減少浪費;另一方面增強國際競爭力。此外,還能應對國際發(fā)達國家設立的綠色貿(mào)易壁壘,滿足我國建筑陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。
2 原料加工過程中的清潔生產(chǎn)方案
原料加工包括球磨和干燥兩大部分,陶瓷原料加工階段的能耗在整個陶瓷生產(chǎn)過程能耗中占很大的比例,要想實現(xiàn)陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須高度重視原料加工過程中的節(jié)能問題。原料加工階段節(jié)能清潔生產(chǎn)方案如下:
(1) 球磨機安裝節(jié)電器
球磨機使用節(jié)電器后能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制,能有效控制球磨機慣性大引起的回升電壓,從而保證設備正常運行。利用變頻器自動電壓調(diào)節(jié)功能,可在與負載無關的條件下,保持電機效率最高。因消除了啟動時的沖擊,從而延長了機軸、齒輪、皮帶等機械件的使用壽命,減少了維修費用。利用變頻調(diào)速技術改造后的球磨機拖動系統(tǒng),可滿足球磨機低速運行、啟動轉(zhuǎn)矩大的需要,使球磨機的運行速度連續(xù)可調(diào),電機啟動時無沖擊電流,起動力矩大,保證了工藝控制質(zhì)量,節(jié)約了維護成本。球磨機使用變頻調(diào)速后,啟動電流可減少到原來的1/5,如132 kW電機原啟動電流在1000 A以上,變頻節(jié)能改造后可降為180~200 A之間,實現(xiàn)了真正的軟啟動,達到節(jié)能效果。由于顯著減小了啟動電流,因而不會導致電網(wǎng)的沖擊和電網(wǎng)電壓的下降,消除了因球磨機啟動引起的其它用電設備跳閘或故障問題,故在同樣的電網(wǎng)容量下,可增加裝機臺數(shù)。由此可見,球磨機安裝節(jié)電器可降低單位產(chǎn)品能耗,節(jié)約維護成本,降低設備故障率,減少生產(chǎn)管理費用和生產(chǎn)成本,增強市場競爭力。
(2) 窯爐煙氣余熱抽至噴霧塔
陶瓷粉料生產(chǎn)中,噴霧塔采用熱風爐供熱干燥,需要消耗大量的熱量。將窯爐煙氣(約150 ℃左右)送入噴霧塔,與熱風爐一起供熱,可在滿足粉料干燥技術要求的同時,節(jié)省熱風爐整體燃料消耗,實現(xiàn)節(jié)能。該法適用于陶瓷坯體粉料干燥過程,但需要對輥道窯和噴霧塔進行整體改造。將窯爐煙氣余熱抽到噴霧塔,實現(xiàn)余熱回收利用,每年可節(jié)約10%左右水煤漿使用量。
3 成型過程中的清潔生產(chǎn)方案
成型主要設備是壓機,坯體在成型過程中會產(chǎn)生大量的粉塵,從而危害員工的身體健康,可通過粉料收集、治理,將其回收作為原料繼續(xù)使用。所以,成型過程中粉塵的收集、治理是清潔生產(chǎn)的重點。
壓機布料系統(tǒng)在運作中會產(chǎn)生大量的余料,并被壓機掃刮到地面,一般情況一臺壓機需要兩人把余料運到原料倉才不致影響生產(chǎn)。而采用壓機安裝余料回收系統(tǒng),實施余料回收,可使每臺壓機減少一名人員配置,并顯著減輕員工的工作負擔,減輕車間的粉塵污染。
4 干燥和燒成過程中清潔生產(chǎn)方案
窯爐煙氣不但含有大量的SO2、煙塵等廢氣,還包含大量的熱量。輥道窯煙氣和抽熱風帶走的顯熱分別占燒成帶、冷卻帶的11.8%和79.31%[1]。由此可見,窯爐煙氣是清潔生產(chǎn)的重點。部分窯爐煙氣清潔生產(chǎn)方案如下。
4.1窯爐熱風管保溫
窯爐余熱管道的保溫采用石棉網(wǎng)等保溫材料,保溫前干燥窯熱風進風溫度普遍只有約250 ℃,保溫后干燥窯熱風進風溫度可提升至350 ℃左右,有效降低磚坯出干燥窯的水分,進行保溫前,磚坯出干燥窯含水率約為1%,而實施保溫后,預計可降低至0.3%,通過減少加熱窯蒸發(fā)這部分水分消耗的熱能,達到節(jié)能的效果。
4.2濕式脫硫除塵處理窯爐廢氣
濕式脫硫除塵裝置具有以下特點:(1) 脫硫除塵效率高、穩(wěn)定性強。(2) 使用雙堿法脫硫,運行成本低。(3) 體積小,重量輕,結構新穎,集脫硫、除塵、脫水于一體。(4) 噴淋液循環(huán)使用,不產(chǎn)生二次污染。
濕法脫硫除塵,理論除塵效率可達99%,脫硫效率可達85%。其中脫硫工藝使用的是雙堿法,工作原理如下:在脫硫塔內(nèi)布置若干層的旋流板,從塔頂噴下的鈉基堿在旋流板上進行霧化,使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分接觸、反應。經(jīng)脫硫洗滌后的煙氣經(jīng)過除霧脫水后進入換熱器,升溫后的煙氣經(jīng)引風機通過煙囪排入大氣。脫硫產(chǎn)物進入再生池內(nèi)利用氫氧化鈣還原再生后,再進入脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。
5 印花和打包過程清潔生產(chǎn)方案
印花和打包過程能耗相對較低,但其決定了產(chǎn)品的最終價值。優(yōu)秀的設計離不開先進的設備,隨著印花技術的不斷提高,賦予陶瓷設計者們更多的選擇和更廣的施展空間。
5.1噴墨印花技術的運用
噴墨印花機采用一種獨特的數(shù)碼壓電按需噴墨打印頭,在噴墨時能使印墨循環(huán)流經(jīng)噴嘴后方,這種獨特設計保證了噴印頭即便在最惡劣的工況環(huán)境中,也能穩(wěn)定運行,不堵塞。根據(jù)這一設計,噴頭內(nèi)的墨水能夠直接流經(jīng)噴嘴后端,通道中運動的兩股聲波會在中途相遇,引起壓力變化,從而使墨滴從通道側(cè)面射出,即噴嘴的下方射出。持續(xù)供墨技術可使流經(jīng)噴嘴后部的墨水實現(xiàn)再循環(huán),任何氣泡或塵埃顆粒都能離開噴嘴,保持通道處于良好的工作狀態(tài)。
噴墨印花機具備以下優(yōu)點:(1) 轉(zhuǎn)產(chǎn)方便快捷,提高工作效率。(2) 降低原材料耗用,平均每片磚所耗墨水小于1 g,大大減少原材料消耗。(3) 產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)等率高于傳統(tǒng)印花機。(4) 裝機功率小,在運行時間不變的前提下,可以有效節(jié)省能源。(5) 全自動電腦操作,節(jié)約人力成本。
5.2自動撿磚機的使用
瓷磚生產(chǎn)企業(yè)工序間半成品運輸量大,靠人工搬運,較為耗費人力和時間。且工人在操作過程中,容易造成瓷磚破損、釉面磨花甚至釉線斷磚,浪費能源,造成生產(chǎn)過程不穩(wěn)定。自動撿磚機可以大大減少人為原因造成的損耗,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,其具有以下優(yōu)點:(1) 采用鍍鉻導桿結構,氣缸帶動吸盤垂直運動,磚垛由剎車電機進行提升,結構輕巧,動作快,每分鐘可上磚35片以上。(2) 不掉磚,耐高溫,使用壽命長。(3) 采用PLC控制,運行速度變頻調(diào)節(jié),操作調(diào)整簡便,定位精度高。(4) 具有系統(tǒng)故障自動報警和工位自動檢測(下轉(zhuǎn)第65頁)功能。(5) 電氣設計簡單,操作、調(diào)節(jié)和維護極為方便。
6 結語
清潔生產(chǎn)適應社會發(fā)展需求,改變了傳統(tǒng)末端治理的環(huán)保思想,提出了從生產(chǎn)全過程節(jié)約資源和能源,避免污染、循環(huán)利用的理念。目前,我國陶瓷工業(yè)仍然有較大的清潔生產(chǎn)空間,我國的陶瓷企業(yè)要以物耗最少化、廢物減量化和效益最大化為主,末端控制為輔的綜合污染防治辦法來實施清潔生產(chǎn)。如此,我國的陶瓷工業(yè)才能由大變強,實現(xiàn)穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1] 龔世代.陶瓷清潔生產(chǎn)應用探討[J].佛山陶瓷,2010(6):14-16.