6 陶瓷原料干法制粉技术
一、技术名称:陶瓷原料干法制粉技术
二、技术类别:减碳技术
三、所属领域及适用范围:建材行业 陶瓷原料制备
四、该技术应用现状及产业化情况
目前,我国建筑陶瓷生产大部分采用湿法制粉技术,建陶生产过 程中能耗高、尾气污染严重,每吨陶瓷干粉料消耗电能约 58~80kWh。 采用干法制粉工艺取代传统湿法制粉工艺,工艺简单连续,生产效率 相对较高,由于减少了造粒喷雾塔环节,可直接节约用水 70%以上, 从而减少了蒸发水所消耗的电量和燃料,降低了生产过程中的碳排放。 同时,整个粉料的生产过程配备有全过程封闭自动化系统,从而减少 了电耗,燃料用量及废气和粉尘排放量也大幅下降,生产的综合能耗 降低约 78.85%,节能减碳和环保效益显著。目前,该技术已在淄博卡 普尔陶瓷有限公司、河北领世陶瓷有限公司等陶瓷制粉公司推广应用。
五、技术内容
1.技术原理
传统陶瓷湿法制粉一般采用“球磨、喷雾塔”进行的“干→湿→干”操作工艺,具有高能耗、高物耗、高排放等特点。而干法制粉技术 采用“预破碎机、立磨机”的“干→干”操作工艺,取消了造粒喷雾塔 环节,直接节约用水 70%以上,有效降低蒸发水消耗的电量、燃料以 及生产过中的二氧化碳和污染物排放。同时,采用干法制粉成套装备, 使生产工艺简单连续,其中主要设备采用集中式工业控制器,可精确控制陶瓷原料的加工参数,提升了原料的供给质量,从而实现陶瓷生产的高效节能。
2.关键技术
(1)陶瓷原材料预均化干燥处理技术 针对水分含量较高的原料,如原料配方中的泥料,水分达到25%左右,无法直接按比例配送至磨机磨粉,采用预均化处理方法,可大幅降 低水分含量,水分可降到8%以下,保证了准确的泥料配比。
(2)高效的干法造粒技术 在干法造粒前期,对粉料精确称重,采用先进的控水系统,在粉料增湿环节保证了原料注水精准稳定可调。造粒时,采用先进的粒子细 化系统,使搅拌更加均匀、造粒更圆滑、粒子结构密实、粒度级配调整 更加简单,易操作,更加高效。
(3)干法制粉工艺流程智能控制技术 运用中控管理的方法,可自动化监控陶瓷制粉的各个工序,节省人力、物力并提高生产效率,降低废品率,实现综合节能降耗。
3.工艺流程
干法陶瓷制粉工艺流程如图 1 所示。
六、主要技术指标
1.节约天然气 70~80%;
2.节约水 66~80%;
3.节约电能 5~15%;
4.节约耗材 68~78%。
七、技术鉴定及获奖情况
该技术已获得国家发明专利 1 项,实用新型专利 10 项。2016 年10 月,通过中国建筑材料联合会组织的科技成果鉴定,综合技术达到 国际先进水平;2017 年,《干法制粉用于制造釉面砖(陶质砖)的关键 技术研究与应用示范》荣获广东省轻工业联合会科学技术进步奖一等 奖。
八、典型用户及投资效益
典型用户:淄博卡普尔陶瓷有限公司、河北领世陶瓷有限公司等
典型案例 1
案例名称:淄博卡普尔陶瓷有限公司釉面砖干法制粉项目 建设规模:占地面积约 3500m2,产能 16t/h,2 条单线 7400m2/d 的干法制粉釉面砖生产线,系统日耗粉量 350t。建设条件:满足建设施 工条件,无特殊要求。主要建设内容:对湿法制粉工艺和原料车间进行 系统性改造。主要设备:包括原料输送、预破碎系统、料仓、磨机系统、 除铁、造粒、集尘系统、流化干燥系统、筛分系统、陈腐仓等。项目投 资额为 3500 万元,建设周期为 4 个月。年碳减排量约为 8960tCO2,碳 减排成本为 185~205 元/tCO2。年经济效益约为 1921 万元,项目投资 回收期约为 2 年。
典型案例 2
案例名称:河北领世陶瓷有限公司建陶园区集中干法制粉项目
建 设 规 模 : 主设备占地面积约 4000m2 ; 产 能 40~45t/h ; 1 条42000m2/d 的瓷砖生产线,系统日耗粉量 800t。建设条件:满足建设施 工条件。
主要建设内容:新建 1 条产量≥40~45t/h,能满足 42000m2 瓷 片产量的干法制粉生产线。主要设备:破碎系统、立磨系统、造粒系 统、除铁系统、干燥系统、智能控制系统等。项目投资额 4518 万,建 设周期 4 个月。年碳减排量约为 12600tCO2,碳减排成本为185~205 元/tCO2。年经济效益 4390 万元,项目投资回收期约为 1 年。
九、推广前景和减排潜力
目前,陶瓷原料干法制粉技术在我国陶瓷行业的推广应用比例仅 为 1%,预计未来 5 年,该技术在行业内的推广比例将达到 20%,项目 总投资约为 38 亿元,可形成的年碳减排能力约为 100 万 tCO2。
由武汉节能协会办公室整理