李振中

摘 要：本文系統(tǒng)地回憶了2009年至2011年間開(kāi)發(fā)寬體輥道窯的歷程，從內(nèi)墻磚寬體輥道窯開(kāi)始總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，作者最終率先在中國(guó)建陶行業(yè)研制出瓷質(zhì)磚寬體節(jié)能輥道窯，在建陶行業(yè)的發(fā)展之路上樹(shù)立了一個(gè)里程碑，在中國(guó)建陶史上譜寫了新的篇章。

關(guān)鍵詞：內(nèi)墻磚;瓷質(zhì)磚;寬體節(jié)能輥道窯;斷面溫差

1 前 言

目前，內(nèi)寬3.1m以上的寬體輥道窯已經(jīng)是墻地磚行業(yè)的標(biāo)配，殊不知，10年以前，是佛山陶瓷人堅(jiān)持不懈的開(kāi)發(fā)和探索，前赴后繼，走過(guò)艱難曲折的道路，有的公司甚至為此交了大量的學(xué)費(fèi)，才達(dá)到了今天的局面。從1995年的輥道窯內(nèi)寬2.5米，到2011年的內(nèi)寬3.1m，整整經(jīng)歷了16年的時(shí)間，說(shuō)明它并不是一件容易的事。本文旨在回憶筆者在廣東科達(dá)潔能有限公司任職時(shí)，在2010～2012年間主持研發(fā)寬體節(jié)能輥道窯的歷程。

2單線產(chǎn)能逐年增長(zhǎng)，輥道窯內(nèi)寬成瓶頸

寬體輥道窯，顧名思義，是輥道窯內(nèi)寬的尺寸較大。從1989年國(guó)內(nèi)第一條墻地磚國(guó)產(chǎn)化示范線建成開(kāi)始到現(xiàn)在，30多年過(guò)去了，輥道窯的內(nèi)寬其實(shí)變化不大，最開(kāi)始內(nèi)寬是1.5m;1995年前后到了2.5m;2010年前后到了3m多，稱為寬體窯;目前，內(nèi)墻磚輥道窯內(nèi)寬到了3.45m，稱為超級(jí)寬體窯。其實(shí)截止目前，燒成瓷質(zhì)磚的輥道窯的內(nèi)寬仍然在3.1m左右。

從寬度的發(fā)展到歷史看，其實(shí)從內(nèi)寬1.5m到2.5m，還有內(nèi)寬從3.1m到3.45m，都是比較容易實(shí)現(xiàn)，最難的是從2.5m到3.1m這道坎，經(jīng)歷了16年才實(shí)現(xiàn)。1995年，在佛山的小塘陶瓷產(chǎn)區(qū)，曾經(jīng)建了幾條內(nèi)寬3m的輥道窯，投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)斷面溫差太大，輥棒也不過(guò)關(guān)，改為內(nèi)寬2.5m才能正常生產(chǎn)。這之后的很長(zhǎng)一段時(shí)間，陶瓷人好像打消了對(duì)輥道窯加寬的想法，只是在輥道窯的長(zhǎng)度上做文章。

2009年，由于眾所周知的中國(guó)投資4萬(wàn)億的刺激，國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)迅猛發(fā)展起來(lái)，帶來(lái)了墻地磚的需求不斷增長(zhǎng)，單條生產(chǎn)線的產(chǎn)能需求也不斷增長(zhǎng)，在1989年單條生產(chǎn)線產(chǎn)能是日產(chǎn)1000平方米，2000年是日產(chǎn)5000平方米，2005年是日產(chǎn)1萬(wàn)平方米，2007年是日產(chǎn)1.3萬(wàn)平方米，2008年是日產(chǎn)1.5萬(wàn)平方米，2009年是日產(chǎn)1.9萬(wàn)平方米。隨著單條窯產(chǎn)能不斷增加，窯爐的長(zhǎng)度也在不斷加長(zhǎng)，到了2009年，輥道窯的長(zhǎng)度已達(dá)到350m，此時(shí)加長(zhǎng)的勢(shì)頭仍沒(méi)有停止，到后來(lái)，輥道窯長(zhǎng)度做到500多米。這時(shí)人們開(kāi)始思考，輥道窯的長(zhǎng)度能無(wú)限加長(zhǎng)嗎？能不能加寬呢？如果從內(nèi)寬2.5m加寬到3.1m，就可以由原來(lái)的橫向兩塊800mm×800mm規(guī)格的磚變?yōu)槿龎K，同等窯長(zhǎng)的產(chǎn)量是原來(lái)的1.5倍，同時(shí)能耗還會(huì)大幅降低，這確實(shí)很誘人。

3 國(guó)人前赴后繼，外企折戟佛山

2008年10月，傳聞四川省夾江陶瓷產(chǎn)區(qū)有三條內(nèi)寬3.1m的寬體輥道窯在運(yùn)行，結(jié)果是第一家的兩條寬體輥道窯的其中一條因?qū)嵲跓o(wú)法正常生產(chǎn)已經(jīng)改為內(nèi)寬2.5m，第二條調(diào)試了半年，勉強(qiáng)使用，其所燒出的800mm×800mm瓷質(zhì)磚尺差有6mm之多，第二家的寬體輥道窯在生產(chǎn)低檔耐磨磚，尺差也有8mm之多。

2009年，江西產(chǎn)區(qū)也有一條內(nèi)寬3.1m的寬體輥道窯在運(yùn)行，燒成800mm×800mm的瓷質(zhì)磚周期達(dá)80多分鐘，快了就出色差，而當(dāng)時(shí)內(nèi)寬2.5m的輥道窯燒成同樣產(chǎn)品周期只需40多分鐘。

上述寬體輥道窯的失敗，均是因?yàn)闆](méi)能解決輥道窯加寬后造成的斷面溫差。

2010年，意大利一家知名陶瓷設(shè)備供應(yīng)商成功在國(guó)外開(kāi)發(fā)了以天然氣為燃料的內(nèi)寬3.1m的寬體輥道窯。佛山幾家陶企高價(jià)引進(jìn)了意大利寬體窯，內(nèi)寬3.1m，長(zhǎng)度248m。消息傳開(kāi)，激發(fā)了佛山建陶行業(yè)開(kāi)發(fā)寬體輥道窯的熱情。但接下來(lái)的消息卻使人大跌眼鏡，進(jìn)口的寬體輥道窯都不好用，甚至不能正常生產(chǎn)。究其原因主要是兩點(diǎn)，一是意大利的輥道窯不適應(yīng)中國(guó)的大產(chǎn)量，在國(guó)外的輥道窯長(zhǎng)度都在100m左右，最長(zhǎng)的也不超150米m，供給中國(guó)的窯爐長(zhǎng)度是248m，但在設(shè)計(jì)時(shí)窯爐內(nèi)空尺寸沒(méi)變，造成排煙風(fēng)機(jī)抽不動(dòng)，而此時(shí)國(guó)內(nèi)窯爐長(zhǎng)度已經(jīng)做到了350m，并且很成功，所以必須經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)窯爐公司改造后才能使用。二是意大利在國(guó)外的寬體窯的燃料都是天然氣，而當(dāng)時(shí)中國(guó)的輥道窯燃料普遍都是發(fā)生爐煤氣，而煤氣的燒嘴和天然氣的燒嘴大不一樣，天然氣的熱值是每立方米8500大卡左右，發(fā)生爐煤氣的熱值是每立方米1500大卡;天然氣很干凈，發(fā)生爐煤氣含雜質(zhì)較多，有灰塵、水、焦油、氧化硫等，所以兩者燒嘴區(qū)別較大。中國(guó)輥道窯的發(fā)生爐煤氣燒嘴經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，已經(jīng)很成熟了，而意大利的煤氣燒嘴剛剛設(shè)計(jì)出來(lái)，還沒(méi)有經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)。

以上進(jìn)口的寬體輥道窯雖然經(jīng)過(guò)改造后可以燒出產(chǎn)品了，但還是存在著因?yàn)閿嗝鏈夭畲螅甬a(chǎn)品色差和尺差大的問(wèn)題，還有能耗高的問(wèn)題，其實(shí)這兩個(gè)問(wèn)題是致命的問(wèn)題 ，而其根源就出在燒嘴上。

在2010年的廣州國(guó)際陶瓷博覽會(huì)上，意大利的寬體輥道窯煤氣燒嘴第一次亮相，引起了佛山輥道窯行業(yè)的極大興趣，當(dāng)時(shí)人們普遍認(rèn)為，意大利的輥道窯是世界公認(rèn)的先進(jìn)，燒嘴也一定是先進(jìn)的 。中國(guó)人的仿制本領(lǐng)極強(qiáng)，有公司對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)繪，市場(chǎng)上很快就出現(xiàn)了仿制品，國(guó)內(nèi)普通煤氣燒嘴單價(jià)為180元，而仿制意大利燒嘴單價(jià)高達(dá)430元，某窯爐公司馬上訂購(gòu)一批仿制品燒嘴用來(lái)配套寬體輥道窯爐，后來(lái)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，慘遭失敗。

4內(nèi)墻磚寬體窯初試牛刀，高產(chǎn)能低能耗創(chuàng)出佳績(jī)

恰在此時(shí)，本人正在潛心研究如何做好新承接的廣東協(xié)進(jìn)的寬體內(nèi)墻磚輥道窯項(xiàng)目。在此之前，我司在江西高安的羅斯福和神州各新增的兩條內(nèi)墻磚生產(chǎn)線，輥道窯的內(nèi)寬均為2.9m，因做內(nèi)墻磚生產(chǎn)線較少，經(jīng)驗(yàn)不足，所以效果不理想。主要原因是素?zé)稍锲鳠嵩吹挠酂釡囟炔蛔?，干燥器的溫度始終在炸坯的臨界點(diǎn)上，多次炸坯。為了改變局面，潛心研究技術(shù)手段，逐漸形成改進(jìn)方案的雛形。并決定在廣東協(xié)進(jìn)這條生產(chǎn)線進(jìn)行以下兩項(xiàng)嘗試：

（1）將輥道窯內(nèi)寬加寬，原來(lái)國(guó)內(nèi)普遍釉燒窯內(nèi)寬不超2.9米，橫向走8片產(chǎn)品（產(chǎn)品寬300毫米），我計(jì)劃將釉燒輥道窯內(nèi)寬也加寬到3.1米，橫向走9片產(chǎn)品，這樣不但產(chǎn)能可提高12%，也可以檢驗(yàn)一下我開(kāi)發(fā)寬體窯思路是否正確，為開(kāi)發(fā)瓷質(zhì)磚寬體窯打下基礎(chǔ)。

（2）嘗試去掉素?zé)稍锲鞯臒欤ㄋ追Q管槍），結(jié)束國(guó)內(nèi)內(nèi)墻磚行業(yè)因普遍干燥器加燒嘴而使能耗居高不下的局面。

得益于對(duì)寬體輥道窯的動(dòng)向的關(guān)注，例如：對(duì)四川夾江、江西豐城的寬體輥道窯進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研，并多次與我的老師張慶勐（時(shí)任北京多博士窯爐公司總工）一起探討開(kāi)發(fā)寬體輥道窯的思路，慢慢形成了開(kāi)發(fā)寬體節(jié)能輥道窯的設(shè)計(jì)思路。

為了達(dá)成上述兩大目標(biāo)，在技術(shù)上采取了如下措施：

（1）用長(zhǎng)短焰燒嘴解決溫差問(wèn)題。設(shè)計(jì)寬體窯，首先是要解決的是輥道窯的橫斷面溫差問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題不解決，就會(huì)造成燒出的產(chǎn)品發(fā)生尺差和色差的問(wèn)題，尺差可以靠磨邊機(jī)解決，而色差后期是無(wú)法解決的，必須在輥道窯的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上解決好這個(gè)問(wèn)題。前邊說(shuō)的四川夾江產(chǎn)區(qū)和江西豐城產(chǎn)區(qū)失敗的寬體輥道窯，都是因?yàn)闆](méi)有解決好這個(gè)問(wèn)題。我采取的手段是長(zhǎng)短焰燒嘴的方法，長(zhǎng)焰燒嘴負(fù)責(zé)窯爐通道內(nèi)的中部溫度，短焰燒嘴負(fù)責(zé)窯爐通道內(nèi)兩側(cè)的溫度。當(dāng)時(shí)形成長(zhǎng)短焰的方法是在燒嘴的旋片角度上做文章，另外燒嘴磚的出口直徑尺寸大小也不同。

圖2是寬體輥道窯利用長(zhǎng)短焰燒嘴均衡斷面溫度的原理圖

（2）去掉素?zé)陀詿稍锲魃系墓苁綗?，達(dá)到節(jié)能的目的，并且從開(kāi)始設(shè)計(jì)就去掉，杜絕調(diào)試人員走捷徑的念頭。干燥器加燒嘴的原因是窯爐余熱溫度不夠，坯子不能干燥到水份小于1%的目標(biāo)，從而會(huì)造成窯前炸坯。余熱溫度不夠的原因是內(nèi)墻磚燒成溫度低，窯爐燒嘴少，排煙溫度只有150℃左右，冷卻帶溫度可以達(dá)到250℃以上，但是送到窯前的干燥器，200多米的距離，溫度也下降很多，不能滿足干燥器要求 。采取的措施是盡量用冷卻帶的余熱，為了避免熱量沿程散失，素釉燒窯共用一條余熱管道，以前習(xí)慣采用兩條直徑700mm余熱管，現(xiàn)在共用一條直徑1000mm的余熱管，這樣即節(jié)約了鋼材30%又使散熱面積減少了30%，后來(lái)實(shí)踐證明，這個(gè)措施是非常的正確。

（3）緩冷區(qū)的間接冷卻抽熱獨(dú)立出來(lái)，單獨(dú)用一臺(tái)風(fēng)機(jī)抽出，這部分余熱既干凈溫度又高，可達(dá)250℃以上，用它來(lái)做助燃風(fēng)。

后來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐證明，以上措施都很正確，取得了以下多個(gè)國(guó)內(nèi)第一：

1 ）國(guó)內(nèi)首家素坯干燥器去掉了管槍（管式燒嘴）。在不用管式燒嘴的前提下，干燥器溫度最高處溫度可達(dá)200℃以上，徹底解決了之前經(jīng)常性就炸坯的現(xiàn)象。同時(shí)它也大幅度降低了內(nèi)墻磚燒成的能耗。

2）國(guó)內(nèi)首家以間接冷卻余熱作為助燃風(fēng)使用，它即干凈溫度又高，為節(jié)能降耗創(chuàng)造了條件。

3）國(guó)內(nèi)首家將釉燒窯做到3.1m內(nèi)寬，并且產(chǎn)品質(zhì)量很好。

4）國(guó)內(nèi)首家將長(zhǎng)短焰燒嘴概念用在寬體輥道窯上，并且效果很好，為開(kāi)發(fā)瓷質(zhì)磚寬體輥道窯打下了基礎(chǔ)。

因?yàn)殚L(zhǎng)短焰的使用，斷面溫差小，產(chǎn)品檔次明顯提高了。因?yàn)樗嘏鞲稍锲魅サ袅斯苁綗?，又有助燃風(fēng)加熱的措施，能耗降低顯著，能耗達(dá)到每平方米3.2公斤煤（高溫素?zé)?，?dāng)時(shí)佛山普遍能耗在每平方米3.5公斤煤左右，按每天產(chǎn)量25000平方米計(jì)，一天可為用戶節(jié)煤7.5噸。

也就在此時(shí)，佛山幾個(gè)知名陶瓷企業(yè)引進(jìn)了意大利品牌寬體輥道窯，這個(gè)消息在佛山建陶行業(yè)反應(yīng)之強(qiáng)烈，前所未有。各個(gè)窯爐公司各有高招，有的跟隨意大利公司亦步亦趨，使用上了仿制的燒嘴;有的心無(wú)主見(jiàn)，東跑西顛去看別人怎么做的;有的悶頭自己研究;還有一部分謹(jǐn)慎者在觀望，等別人成功了再動(dòng)手。而此時(shí)，我司的寬體輥道窯開(kāi)發(fā)已初露曙光了。

5再戰(zhàn)瓷質(zhì)磚寬體窯，幾經(jīng)周折大功告成

2011年，我司承接的四川夾江的一條內(nèi)寬是3m輥道窯，原生產(chǎn)產(chǎn)品是仿古磚，后因仿古磚市場(chǎng)不好，廠家要求改為滲花磚，而滲花磚是燒制難度最高的一款瓷質(zhì)磚，不但燒成溫度高于仿古磚，達(dá)到1230℃以上（仿古磚燒成溫度1180℃），對(duì)窯爐斷面溫差的反應(yīng)也是瓷質(zhì)磚中最敏感的品種，窯爐橫斷面溫差只有控制在小于3℃，才能消除產(chǎn)品色差。如果在寬體輥道窯上能燒出合格的滲花磚，那么瓷質(zhì)磚寬體輥道窯也就成功了。那時(shí)微粉磚是當(dāng)時(shí)墻地磚市場(chǎng)上最暢銷的產(chǎn)品，而微粉磚比滲花磚要好燒得多。當(dāng)時(shí)制約寬體窯開(kāi)發(fā)的其實(shí)就是兩大難點(diǎn)，一是溫差問(wèn)題，二是輥棒問(wèn)題。因?yàn)橛煞鹿糯u改為滲花磚，是屬于合同之外的事宜，與廠家溝通后，輥棒的問(wèn)題由廠家解決，斷面溫差問(wèn)題由我司解決。根據(jù)之前的實(shí)際運(yùn)行情況，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整燒嘴磚出口直徑。廠家購(gòu)進(jìn)一批壁厚加厚的陶瓷輥棒安裝在高溫區(qū)。滲花磚投產(chǎn)后，根據(jù)長(zhǎng)短焰燒嘴的設(shè)計(jì)原理，嘗試改變其助燃風(fēng)和煤氣的壓力，來(lái)消除橫向4片規(guī)格600mm×600mm磚的色差，經(jīng)過(guò)三次嘗試，生產(chǎn)出了合格的滲花磚。高難度的滲花磚在寬體窯上燒制成功了，宣告了瓷質(zhì)磚寬體窯的研制取得成功。

至此，國(guó)內(nèi)第一家瓷質(zhì)磚寬體輥道窯投產(chǎn)成功，并且使用的是國(guó)內(nèi)普通的煤氣燒嘴，只是改變旋片的角度，沒(méi)增加額外成本，配合適合寬體輥道窯的輥棒，寬體輥道窯研制成功。瓷質(zhì)磚寬體輥道窯的試制成功，為科達(dá)公司在窯爐市場(chǎng)贏得了先機(jī)。

2011年，科達(dá)潔能的寬體節(jié)能輥道窯通過(guò)了新產(chǎn)品鑒定，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

此時(shí)，意大利某知名公司在佛山投入的多條寬體輥道窯以失敗告終。主要原因兩個(gè)，一是煤氣燒嘴不成功，二是不適應(yīng)中國(guó)的大產(chǎn)量。

2012年，我司承接的江西高安新高峰公司的寬體輥道窯投產(chǎn)，內(nèi)寬3.1m，長(zhǎng)度185m，與旁邊與其相鄰的內(nèi)寬2.5m，長(zhǎng)度350m的輥道窯同等產(chǎn)品同等產(chǎn)量，即日產(chǎn)18500平方米800mm×800mm規(guī)格的微粉磚。當(dāng)時(shí)進(jìn)行了實(shí)測(cè)能耗對(duì)比，內(nèi)寬3.1m輥道窯耗煤每平米產(chǎn)品3.2公斤煤，內(nèi)寬2.5m輥道窯能耗每平米3.6公斤煤。寬體輥道窯相比普通輥道窯能耗降低11%。

2013年，我司在山東臨沂盛世建材公司承建的日產(chǎn)3萬(wàn)平方米的內(nèi)墻磚寬體輥道窯投產(chǎn)，實(shí)測(cè)能耗是每平方米2.88公斤煤，臨沂是國(guó)內(nèi)最大的內(nèi)墻磚產(chǎn)區(qū)，當(dāng)時(shí)臨沂產(chǎn)區(qū)普遍內(nèi)墻磚（低溫素?zé)┠芎氖敲科矫?.2公斤煤，按日產(chǎn)30000平方米產(chǎn)品計(jì)，每天可為用戶節(jié)約近10頓煤碳，這個(gè)效果在全國(guó)產(chǎn)生了轟動(dòng)效應(yīng)，寬體輥道引領(lǐng)科達(dá)窯爐走上了一個(gè)新的高度。

6 摘桂冠得獎(jiǎng)一等，建陶史譜寫新篇

下圖是中國(guó)建材行業(yè)標(biāo)委會(huì)組織專家對(duì)我代表科達(dá)起草的輥道窯行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行最后審定。

2013年5月，科達(dá)潔能的寬體節(jié)能輥道窯獲得了廣東省機(jī)械工程學(xué)會(huì)一等獎(jiǎng)。

2014年12月，科達(dá)潔能的寬體節(jié)能輥道窯被認(rèn)定為廣東省高新技術(shù)產(chǎn)品。

7結(jié)語(yǔ)

通過(guò)30多年的技術(shù)工作，使我體會(huì)到做技術(shù)工作是一個(gè)孤獨(dú)的工作，一旦投入精力進(jìn)入研發(fā)，就要心無(wú)旁騖，還要花費(fèi)大量的時(shí)間去市場(chǎng)調(diào)研成功與失敗的案例。任何成功的事，都不是一蹴而就，都要經(jīng)過(guò)不斷的探索，深入的研究和漫長(zhǎng)的積累過(guò)程，一旦機(jī)會(huì)來(lái)了，自然就會(huì)水到渠成，厚積薄發(fā)，取得成功。

在人們職業(yè)生涯的幾十年，無(wú)非由成功和失敗組成，誰(shuí)也避免不了失敗，我們唯一能做的就是擴(kuò)大成功，試想我們這幾十年只做一件事，如果失敗了，那么失敗率就是100%;如果做兩件事，失敗和成功各一件，那么失敗率就是50%;如果做10件事，失敗了3件，那么失敗率就只有30%了。所以如果摔倒了，一定要趕緊爬起來(lái)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，去做更多成功的事。這樣，當(dāng)你退休時(shí)就不至于因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)沒(méi)努力而遺憾終生 。