王同言

（唐山北方瓷都陶瓷集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北 唐山 063020）

改革開放后的近30年以來，我國(guó)陶瓷工業(yè)得到了飛速的發(fā)展，產(chǎn)量連年增長(zhǎng)，出口量不斷增加，我國(guó)已成為世界上最大的陶瓷生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。以日用陶瓷行業(yè)為例，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)資料顯示，2010年我國(guó)日用陶瓷產(chǎn)量已達(dá)到271億件，約占世界總產(chǎn)量的77%。但是，我們的產(chǎn)品出口售價(jià)很低，日用陶瓷單件出口均價(jià)為34.62美分，而進(jìn)口日用陶瓷單價(jià)則高達(dá)4.90美元，出口價(jià)格僅為進(jìn)口價(jià)格的1／10左右。另一方面，日用陶瓷企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，多數(shù)企業(yè)整體效益差，不少企業(yè)處于虧損的局面。

目前我國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況很不平衡，衛(wèi)生陶瓷行業(yè)由于多年來不斷進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新，工藝制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量水平都得到了很大提高。機(jī)械化微壓組合澆注成形技術(shù)的普遍采用、高壓注漿成形新技術(shù)在一些企業(yè)的陸續(xù)使用，產(chǎn)品整體質(zhì)量水平得到很大提升，功能水平、節(jié)水技術(shù)基本上與國(guó)際接軌。而日用陶瓷行業(yè)，多年來由于投入不足，自動(dòng)化水平、機(jī)械化水平較低，導(dǎo)致了日用陶瓷行業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)效率低下，原材料與能源消耗量大，產(chǎn)品成本高，產(chǎn)品質(zhì)量檔次和品質(zhì)低，產(chǎn)品售價(jià)偏低，整體效益差。

1 現(xiàn)狀分析

從目前整個(gè)日用陶瓷行業(yè)發(fā)展情況看，存在以上諸多問題，與日用陶瓷行業(yè)多年來投入不足，本身存在的一些關(guān)鍵技術(shù)問題未解決有很大的關(guān)系：

1）生產(chǎn)工序技術(shù)發(fā)展不平衡，兩頭工序技術(shù)先進(jìn)，而中間環(huán)節(jié)技術(shù)薄弱。即原料加工、燒成工序技術(shù)裝備水平比較高，但中間的坯體成形工序由于裝備落后，自動(dòng)化程度及配套水平低，造成日用陶瓷行業(yè)生產(chǎn)效率低下。

2）與成形工序配套的模具問題未得到解決。長(zhǎng)期以來日用陶瓷坯體成形一直都使用石膏模具，由于我國(guó)石膏粉、石膏模具加工技術(shù)落后，使得我國(guó)日用陶瓷成形用石膏模具性能較差，表現(xiàn)為使用次數(shù)少，坯體成形質(zhì)量差，產(chǎn)品品質(zhì)差。而模具性能差，即使用次數(shù)少，更換頻繁，在一定程度上影響了成形效率和產(chǎn)量，無法適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)線的要求。

3）日用陶瓷生產(chǎn)的能耗高。我國(guó)日用陶瓷行業(yè)是高能耗行業(yè)，燒成工序的能耗占全部能耗的70%～80%，窯具性能差是造成我國(guó)日用陶瓷能耗居高不下的主要原因之一。

由此可見，我國(guó)日用陶瓷效率低、整體效益差，成形工序是問題的關(guān)鍵，也是發(fā)展的瓶頸。具體來講，在目前的成形工序中，一是裝備自動(dòng)化及配套程度低。成形工藝普遍采用塑壓成形（冷壓、滾壓），少量異形件采用常壓注漿成形。塑壓成形普遍使用國(guó)產(chǎn)冷壓、滾壓成形機(jī)，設(shè)備技術(shù)仍停留在20世紀(jì)七、八十年代的水平，裝備自動(dòng)化及配套程度低。常壓注漿成形完全依賴人力手工完成，成形效率低，需要大量的人力資源。而當(dāng)今世界上中高壓注漿成形、高效塑壓成形、等靜壓成形先進(jìn)技術(shù)及裝備卻很少使用。二是成形所用的主要工具——模具使用性能差。目前行業(yè)仍然普遍使用石膏模具成形，而石膏粉及石膏模具制備技術(shù)水平差，導(dǎo)致石膏模具性能差。其主要表現(xiàn)為：

1）石膏模型使用次數(shù)少（國(guó)內(nèi)冷壓小于300次，滾壓小于105次，注漿小于60次），模型頻繁更換嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)效率，也不利于自動(dòng)化成套裝備的應(yīng)用。同時(shí)還導(dǎo)致國(guó)內(nèi)石膏資源緊張，而大量廢石膏模具占用土地，造成環(huán)境壓力等諸多問題；

2）石膏模具表面性能差，成形后坯體表面粗糙，不得已需要投入大量人力物力進(jìn)行修坯，造成坯體破損量大、人為缺陷增多、產(chǎn)品尺寸變化大、人工成本高及生產(chǎn)效率低等一系列問題。

3）石膏模具用量大，烘干過程耗能量大。

在燒成工序中，國(guó)內(nèi)日用陶瓷燒成使用的窯具材質(zhì)大多為硅鋁質(zhì)和硅鋁鎂質(zhì)，所用原料為高鋁礬土、粘土、滑石等，普遍存在著強(qiáng)度低、高溫易變形、蓄熱大、抗熱震性能差等技術(shù)問題。窯具性能差嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品燒成合格率，同時(shí)造成了大量的能源浪費(fèi)。該類窯具在1 250℃及以上溫度使用時(shí)大多表現(xiàn)為軟化變形、熱震開裂，循環(huán)使用次數(shù)少（一般僅為50次左右）。

由于成形效率低，燒成能耗高，資源、能源消耗量大，不斷攀升的人力成本和原料、燃料、運(yùn)費(fèi)的不斷上漲，使得陶瓷生產(chǎn)成本不斷提高，同時(shí)售價(jià)不升反降，使企業(yè)面臨虧損的局面，這種狀況必須改變。

從國(guó)外現(xiàn)狀來看，發(fā)達(dá)國(guó)家如英國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家，依靠本國(guó)先進(jìn)的新型工業(yè)技術(shù)，特別是運(yùn)用在日用陶瓷工業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的陶瓷新材料產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)日用陶瓷行業(yè)進(jìn)行了不斷的創(chuàng)新和改造，使其自動(dòng)化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，模具使用次數(shù)增加，能源、材料消耗低，故其生產(chǎn)制造成本低。

國(guó)外日用陶瓷成形工藝中，樹脂模具、改性石膏模具及石膏－樹脂復(fù)合材料模具制備技術(shù)先進(jìn)、成熟，模具使用性能優(yōu)良。樹脂模具使用次數(shù)≥10 000次；改性石膏模具使用次數(shù)≥300次；石膏－樹脂復(fù)合材料模具使用次數(shù)≥2 000次。基于高性能模具的廣泛應(yīng)用和原料的標(biāo)準(zhǔn)化加工、優(yōu)良的泥料性能，使中高壓注漿技術(shù)、高效塑壓技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，成套裝備自動(dòng)化程度很高，從泥漿輸送、泥餅切割、成形、干燥、修邊實(shí)現(xiàn)了整線自動(dòng)化生產(chǎn)，成形效率高，成形后的坯體的表面質(zhì)量好，無需人工修坯，最大限度地保證了坯體規(guī)整度，杜絕了人為缺陷的產(chǎn)生，同時(shí)也節(jié)約了大量的人力資源和烘干模型所消耗的熱能。

2 主要措施

從國(guó)內(nèi)外陶瓷行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析，我國(guó)日用陶瓷行業(yè)必然走自動(dòng)化、高效、健康發(fā)展之路。通過技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)改造，通過內(nèi)部科技創(chuàng)新，提升傳統(tǒng)日用陶瓷行業(yè)工藝技術(shù)裝備水平，向以下3個(gè)方向發(fā)展：

1）提高生產(chǎn)效率；

2）節(jié)能環(huán)保；

3）提高產(chǎn)品品質(zhì)。

實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵是早日開發(fā)、應(yīng)用高效成形技術(shù)和裝備，研制出高效節(jié)能模具、窯具并投入生產(chǎn)使用。

為此，唐山北方瓷都陶瓷集團(tuán)有限責(zé)任公司聯(lián)合其他單位共同申報(bào)了“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目《日用陶瓷高效節(jié)能模具窯具關(guān)鍵材料技術(shù)研究》。目前項(xiàng)目得到國(guó)家有關(guān)部門審批，爭(zhēng)取到國(guó)家資金支持，該項(xiàng)目的重點(diǎn)研究方向?yàn)椋?/p>

1）開展新型高效成形技術(shù)研究。包括泥料與模具的適應(yīng)性研究；高效中高壓、塑壓成形方法及相關(guān)裝備的研究。采用先進(jìn)的日用陶瓷自動(dòng)化成形生產(chǎn)線。建造2條高效滾壓成形生產(chǎn)示范線（1 000萬件硬質(zhì)高白瓷、1 000萬件高檔骨質(zhì)瓷），1條中高壓注漿成形生產(chǎn)示范線（特大件藝術(shù)瓷），1條中高壓、高效塑壓成形生產(chǎn)示范線（大件、異型）。項(xiàng)目實(shí)施后，將大幅度提高日用陶瓷的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品品質(zhì)。

2）開展高效成形模具制備技術(shù)研究。包括普通滾壓、常壓注漿改性石膏模具，中高壓注漿成形用樹脂模具，冷塑壓成形用石膏－樹脂復(fù)合材料模具。不僅可提高模具質(zhì)量，還可大幅度地增加模具使用次數(shù)，為提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低消耗、提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造條件。普通滾壓改性石膏模具使用次數(shù)由105次提高到300次，常壓注漿改性石膏模具使用次數(shù)由60次提高到100次，冷塑壓用石膏－樹脂復(fù)合材料模具使用次數(shù)由300次提高到1 000次，中高壓注漿用樹脂模具使用次數(shù)≥8 000次。

3）開展高性能節(jié)能窯具制備技術(shù)研究。研制出鈦酸鋁－塞?。獊硎狼嗍G爐，建造了1條窯具應(yīng)用示范線，窯具循環(huán)使用次數(shù)由50次提高到100次，已投入使用，為提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低消耗、節(jié)能創(chuàng)造了條件。

3 結(jié)語

通過企業(yè)技術(shù)改造，采用先進(jìn)的日用陶瓷自動(dòng)化設(shè)備；通過研制高性能的成形模具和節(jié)能窯具等材料，提高我國(guó)日用陶瓷行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新水平。延長(zhǎng)模具和節(jié)能窯具的使用壽命，以達(dá)到提高品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率、降低消耗的目的。同時(shí)加強(qiáng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，提高高檔、高附加值產(chǎn)品的比例，賦予產(chǎn)品高技術(shù)、高品位、高藝術(shù)含量，注重品牌建設(shè)和推廣，引領(lǐng)行業(yè)向高品質(zhì)化、高效率化方向發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和振興，支撐日用陶瓷行業(yè)持續(xù)、健康、高效、快速地發(fā)展。