韓復(fù)興
摘 要:微晶玻璃被譽(yù)為二十一世紀(jì)“瘋狂的石頭”,壓延微晶玻璃更被譽(yù)為未來“最瘋狂的石頭”,本文介紹了壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展歷程、現(xiàn)狀,并結(jié)合相關(guān)國(guó)家政策,提出壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)只有“多樣化”、“功能化”、“生態(tài)化”和“人性化”才是產(chǎn)業(yè)的出路。
關(guān)鍵詞:綠色建材;壓延玻璃;壓延微晶玻璃;產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新;供給側(cè)改革
1 壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程
1880年英國(guó)伯明翰玻璃公司用半機(jī)械壓延法制造出世界第一塊現(xiàn)代壓延玻璃,1920年美國(guó)福特公司發(fā)明連續(xù)壓延法玻璃生產(chǎn)技術(shù),此后英國(guó)皮爾金頓公司針對(duì)壓延法玻璃表面不平整缺陷,研制出壓延玻璃雙面磨光的生產(chǎn)方法。我國(guó)壓延玻璃生產(chǎn)技術(shù)起步較晚,1957年,當(dāng)時(shí)的玻璃界“北泰斗”——喬守經(jīng)在《建筑材料的研究工作還存在什么問題》一文中,發(fā)出“玻璃工業(yè)剛發(fā)展,平板玻璃(有輥引上法)存在波筋多、透光性差,壓延玻璃還不能生產(chǎn)”的焦慮[1],當(dāng)年國(guó)家建工部決定在株洲建設(shè)壓延玻璃生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)產(chǎn)量為102萬m2。1958年7月在株洲玻璃廠動(dòng)工建設(shè)壓延玻璃生產(chǎn)線,由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)原因,于1961年停建。直到1963年建成了以國(guó)家建工部玻璃局副局長(zhǎng)丁善新為總指揮的壓延玻璃生產(chǎn)線,同時(shí)與捷克簽署技術(shù)合作協(xié)議。1965年3月18日株洲玻璃廠開始點(diǎn)火烤窯,4月2日開始生產(chǎn)出中國(guó)第一塊壓延玻璃。1980年株洲玻璃廠又從日本引進(jìn)壓延輥刻花和鍍鉻技術(shù)和裝備,進(jìn)一步促進(jìn)了中國(guó)壓延玻璃的技術(shù)進(jìn)步。隨后,浙江省第一條壓延玻璃生產(chǎn)線于1979年1月在湖州玻璃廠成功投產(chǎn),河北省第一條壓延玻璃生產(chǎn)線于1979年12月11日在秦皇島耀華玻璃廠投產(chǎn)。
1959年前蘇聯(lián)利用壓延法成功試制出礦渣微晶玻璃,隨后一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)和日本等,都開始投入大量人力和財(cái)力研究開發(fā)壓延微晶玻璃。1970年前蘇聯(lián)國(guó)家烏克蘭玻璃廠首次將礦渣壓延微晶玻璃實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1964年,我國(guó)就開始了壓延微晶玻璃技術(shù)的研發(fā),但是直到壓延玻璃技術(shù)的逐漸成熟才具備了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)條件。1981年中國(guó)建筑材料研究在湖南湘潭首次進(jìn)行了工業(yè)化中間實(shí)驗(yàn)。1992年安徽瑯琊山礦業(yè)總公司微晶玻璃廠建成國(guó)內(nèi)第一條壓延微晶玻璃生產(chǎn)線,雖然年產(chǎn)量?jī)H7萬m2且為黑色礦渣微晶玻璃,但是開啟了壓延微晶玻璃生產(chǎn)的先河。河北晶牛集團(tuán)自1991年開始研究壓延微晶玻璃生產(chǎn)技術(shù),1999年5月成功研制出大板面、高強(qiáng)度壓延黑色微晶玻璃板材。1992年之后全國(guó)掀起礦渣壓延微晶玻璃生產(chǎn)建設(shè)高潮,江蘇無錫、山西大同、山東招遠(yuǎn)、河南新鄭等地都先后采用國(guó)內(nèi)技術(shù)和引進(jìn)烏克蘭技術(shù)生產(chǎn)。但是由于生產(chǎn)技術(shù)和市場(chǎng)應(yīng)用存在的問題,最終存活下來的企業(yè)并不多。
進(jìn)入二十一世紀(jì)后,壓延微晶玻璃產(chǎn)量和生產(chǎn)技術(shù)也都得到了飛速發(fā)展,尤其是臺(tái)資、德資和日資企業(yè)的進(jìn)入,促進(jìn)了壓延微晶玻璃品種、工藝、質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,譬如更為先進(jìn)的微晶玻璃壓延機(jī)、微晶玻璃熔窯、退火窯、晶化窯爐和在線切割拋光加工工藝裝備,以及壓延微晶玻璃在消納工業(yè)固體廢棄物、裝飾應(yīng)用新技術(shù)方面都獲得了突破,譬如近年來市場(chǎng)上出現(xiàn)的耐磨防腐工業(yè)微晶板、無孔納米微晶玉、低膨脹微晶玻璃電磁面板等“三板”,成為近幾年壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)的新秀。
2 壓延微晶“三板”現(xiàn)狀
2.1 工業(yè)用壓延微晶玻璃
工業(yè)微晶玻璃板材由于高耐磨、耐腐蝕、耐沖擊、摩擦系數(shù)低等優(yōu)良性能被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、電力、冶金、化工、建材、造紙、采礦、煤炭、建筑等行業(yè)。我國(guó)目前工業(yè)用壓延微晶玻璃生產(chǎn)廠家大約有10家,年產(chǎn)量大約10萬t,河北晶牛股份有限公司是最大生產(chǎn)廠家,除了滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,60%銷往日本、美國(guó)、法國(guó)、朝鮮、印度等國(guó)。生產(chǎn)原料主要有玄武巖、工業(yè)廢渣等,但生產(chǎn)裝備和技術(shù)參差不齊,有90年代初的生產(chǎn)工藝裝備,也有近幾年新建設(shè)新設(shè)計(jì)的工藝裝備。近幾年,由于煤炭、水泥、火電行業(yè)產(chǎn)能過剩,工業(yè)用壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)也受到較大影響,部分企業(yè)也出現(xiàn)了困難。
2.2 電磁爐壓延微晶玻璃面板
1957年德國(guó)人發(fā)明家用電磁爐,1972年美國(guó)西屋公司首次實(shí)現(xiàn)家用電磁爐的工業(yè)化,但是直到80年代末,技術(shù)才日漸成熟和暢銷。20世紀(jì)90年初,電磁爐開始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),不過直到1999年后才得到發(fā)展。起初電磁爐面板為鋼化玻璃,由于鋼化玻璃膨脹系數(shù)較高,依然存在聚熱炸裂的危險(xiǎn),直到低膨脹系數(shù)的壓延微晶玻璃面板的問世,才促進(jìn)電磁爐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1962年德國(guó)肖特公司著手壓延微晶玻璃面板的研究,1971開始小規(guī)模試產(chǎn),1973年1月29日正式實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),2002年肖特公司進(jìn)入中國(guó)并在蘇州設(shè)廠。1962年日本電哨氣株式會(huì)社(NEG)也開始研究低膨脹超耐熱壓延微晶玻璃面板,1974年開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。2002年前,肖特和NEG是全球最大的電磁爐壓延微晶玻璃面板供應(yīng)商。
電磁爐于上世紀(jì)90年代初進(jìn)入我國(guó),1992年我國(guó)公布第一部電磁爐國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4706.25-1992。進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)電磁爐產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到2000萬臺(tái),并且以年增長(zhǎng)率65%高速增長(zhǎng),這種速度一直持續(xù)到2006年。2006年,我國(guó)電磁爐壓延微晶玻璃面板生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到10家,開工窯爐數(shù)量37座,年產(chǎn)量1億片,其中就包括溫州康爾、廣東科迪、廣西迪華、湖州岱興、湖州大亨、無錫鑫來運(yùn)等。進(jìn)入2007年,尤其是2008年以后,由于受國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)影響,電磁爐壓延微晶玻璃面板生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩、生產(chǎn)成本增加和產(chǎn)品性能不過硬的三重壓力[2]。2013年9月10日,國(guó)內(nèi)最早的微晶玻璃企業(yè)湖州岱興因?yàn)槊つ繑U(kuò)張經(jīng)營(yíng)不善資不抵債,被當(dāng)?shù)胤ㄔ号馁u。湖州岱興的破產(chǎn)拉開了微晶玻璃行業(yè)整合的大幕。據(jù)分析,微晶玻璃行業(yè)出現(xiàn)大面積虧損原因主要有三方面:一是外部大環(huán)境的原因,如人工等各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)成本的大幅度上漲;二是有的企業(yè)為了保持產(chǎn)能盲目降低產(chǎn)品價(jià)格,導(dǎo)致虧損;三是企業(yè)內(nèi)部管理不善。有消息稱,2013年虧損最為嚴(yán)重的微晶玻璃企業(yè),虧損額近7000萬元。有的企業(yè)因?yàn)榻?jīng)營(yíng)不善,已經(jīng)出現(xiàn)重要技術(shù)人才流失的現(xiàn)象。新建企業(yè)也由于產(chǎn)業(yè)形勢(shì)和資金問題一直處于停頓狀態(tài),如湖北應(yīng)城的派威特。
2.3 無孔納米微晶玉石
2003年,河北邢臺(tái)晶牛微晶集團(tuán)有限公司首次采用壓延法生產(chǎn)出建筑裝飾微晶玻璃——晶牛玉,后來由于質(zhì)量和產(chǎn)量存在問題,改用浮法生產(chǎn)無孔納米微晶玉石,并于2006年成功投產(chǎn),這也是國(guó)內(nèi)首家采用浮法生產(chǎn)微晶玻璃的企業(yè)。同年,江西永修金鳳凰裝飾材料有限公司采用壓延法生產(chǎn)第一代無孔納米微晶玉石,不過其質(zhì)量也存在問題,直到2008年以后才解決結(jié)晶程度、強(qiáng)度和脆性問題。2005年,廣東高明德兆晶相材料有限公司采用壓延法首次生產(chǎn)出全析晶微晶玉石,不過由于市場(chǎng)、資金和股東分歧,最后沒有堅(jiān)持下來。2006年以后,全國(guó)各地掀起了壓延微晶玉石的研發(fā)生產(chǎn)高潮,廣東汕頭國(guó)份、四川滎經(jīng)騰達(dá)先后成功投產(chǎn),尤其是四川滎經(jīng)騰達(dá)首創(chuàng)冷頂電熔窯熔化生產(chǎn)技術(shù),對(duì)含氟微晶玻璃生產(chǎn)穩(wěn)定性和環(huán)保節(jié)能有深遠(yuǎn)的意義。
近年來,無孔微晶玉石發(fā)展較為迅速,目前有河北晶牛、江西金鳳凰、四川一名、洛陽鳳光、沈陽龍山玉、山東梁山鑫炬等10多家生產(chǎn)企業(yè)。不過部分企業(yè)由于微晶玻璃配方、工藝及生產(chǎn)裝備不過關(guān),技術(shù)人員缺乏,生產(chǎn)不穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)情況仍較普遍。此外,無孔微晶玉石產(chǎn)品由于裝飾過于呆板,仍無法替代花崗巖、大理石和陶瓷瓷磚產(chǎn)品。
總體來講,我國(guó)工業(yè)微晶玻璃產(chǎn)業(yè)目前產(chǎn)能過剩嚴(yán)重,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,創(chuàng)新能力不強(qiáng),技術(shù)人才匱乏,資源化利用不高,生產(chǎn)裝備技術(shù)仍需要完善。朝陽產(chǎn)業(yè)過快出現(xiàn)衰老狀態(tài)令人堪憂。
3 壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)出路
作為七大戰(zhàn)略性新產(chǎn)業(yè)之特種玻璃產(chǎn)業(yè),微晶玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展獲得了國(guó)家在政策上的大力支持。在2016年《政府工作報(bào)告》里,微晶玻璃產(chǎn)業(yè)又多了一項(xiàng)新的任務(wù),那就是作為綠色建筑材料,需要積極適應(yīng)“新型城鎮(zhèn)化”需求,積極研發(fā)新工藝、新裝備和新技術(shù),降低對(duì)天然資源消耗、減少污染物排放、積極消納工業(yè)垃圾和城市垃圾,為構(gòu)建“新型城鎮(zhèn)化”和“綠色生產(chǎn)生活方式”做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。針對(duì)習(xí)近平書記提出的我國(guó)國(guó)防工業(yè)應(yīng)該有非對(duì)稱“殺手锏”趕超戰(zhàn)略,微晶玻璃產(chǎn)業(yè)作為國(guó)防工業(yè)最重要的新材料,也應(yīng)該發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),在國(guó)際上獲得“話語權(quán)”、在新領(lǐng)域獲得新突破。
針對(duì)工業(yè)壓延微晶玻璃產(chǎn)品單一、生產(chǎn)方式粗放、制造業(yè)水平參差不平和礦渣利用應(yīng)用水平不高的狀態(tài),我認(rèn)為產(chǎn)業(yè)出路在于共享創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇、淘汰落后產(chǎn)品和裝備,尤其是使用不節(jié)能、污染程度較高的能源,應(yīng)該抓緊淘汰。由于鋼鐵產(chǎn)業(yè)、有色金屬制造產(chǎn)業(yè)工業(yè)廢棄物,尤其是熱態(tài)廢渣廢料需要上升到新的高度,需要國(guó)家制定重要的環(huán)保、稅收和財(cái)政政策,促進(jìn)熱態(tài)爐渣直接生產(chǎn)工業(yè)壓延微晶玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)示范應(yīng)用。對(duì)于大宗工業(yè)固體廢棄物,尤其是末級(jí)的、利用率不高的尾礦如赤泥、有色金屬尾礦等,也應(yīng)該支持其微晶玻璃的生產(chǎn)利用。工業(yè)微晶玻璃更需要產(chǎn)業(yè)提升,開發(fā)新的品種和應(yīng)用領(lǐng)域,如國(guó)防工業(yè)、汽車制造業(yè)等其他行業(yè)應(yīng)用開發(fā),也是產(chǎn)業(yè)必走之路。
針對(duì)電磁爐壓延微晶玻璃面板產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品單一局面,電器或電子應(yīng)用特種微晶玻璃應(yīng)該加速開發(fā)和應(yīng)用,譬如電子產(chǎn)業(yè)微晶玻璃、國(guó)防工業(yè)微晶玻璃、以及光伏產(chǎn)業(yè)微晶玻璃,加大功能性新材料開發(fā),促進(jìn)我國(guó)裝備制造業(yè)升級(jí),促進(jìn)高新材料和高新技術(shù)供給側(cè)改革,實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)建材行業(yè)壓延微晶玻璃在生產(chǎn)技術(shù)不穩(wěn)定、裝備制造水平不高、產(chǎn)品裝飾性不強(qiáng)和工業(yè)廢棄物資源化利用率不高的局面,應(yīng)該加大關(guān)鍵技術(shù)裝備的研發(fā),節(jié)能熔爐、新型壓延機(jī)和智能化退火窯等關(guān)鍵技術(shù)裝備的開發(fā)是今后若干年的重點(diǎn)。企業(yè)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)該和高校一起加大專需人才的培養(yǎng),政府應(yīng)該支持企業(yè)在工業(yè)礦渣資源化利用、生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)人才培養(yǎng)和產(chǎn)品裝飾新領(lǐng)域、新技術(shù)、新裝備的開發(fā)。建材行業(yè)壓延微晶玻璃產(chǎn)業(yè)出路在于創(chuàng)新、在于以綠色生產(chǎn)方式給市場(chǎng)提供綠色產(chǎn)品和滿足消費(fèi)者多樣化需求,所以今后建材行業(yè)微晶玻璃也需要加大功能化、裝飾多樣化的開發(fā)。
筆者認(rèn)為,壓延微晶玻璃作為朝陽產(chǎn)業(yè)也需要?jiǎng)?chuàng)新,需要用綠色的生產(chǎn)方式為市場(chǎng)提供功能多樣、裝飾多樣、資源化利用程度高的新技術(shù)和新產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
[1] 喬守經(jīng).建筑材料的研究工作還存在什么問題[J].建筑材料工業(yè),1957,5.
[2] 李劍鋒.微晶玻璃面板:供大于求價(jià)格下降[J]電器,2009,5.