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疫情之下深思:陶瓷装备技术创新将引发的趋势
来源 : 陶卫网     阅读 : 19734    作者 :  汪蓉    2020-02-19

2020年,整个中国面临着无法确定的疫情防控开局,大部分人都被禁足家中。迟迟未能全面复工的态势让很多陶瓷人焦虑难眠。陶瓷人虽不能快马加鞭继续赶路,但更多有识之士开始抬头看路,展望疫情大势下陶瓷发展的新趋势。

2019年,由于产能过剩和贸易保护主义的盛行,造成世界范围内的经济发展减速。陶瓷行业也随之进入“寒冬”,整体而言是下滑的,陶企的发展形势尤为严峻。

有行业资深人士分析,2020年陶瓷行业将不容乐观,陶企两极分化严重。但是,只要企业树立信心,困难总是会过去的,行业也不会消失,最多是以新的面貌延续。这就需要企业加强研发创新,提升差异化竞争的能力,提质降耗,才能跟上或引导新的变化,在洗牌中胜出。

春节前,陶瓷资讯记者采访了众多身处陶业技术前沿的资深人士,他们对于陶瓷装备的创新发展趋势提出了颇具前瞻性的观点。

岩板成焦点 

五大差异化产品技术难点剖析

 

回顾2018、2019这两年陶瓷行业的变化,佛山佳窑总经理程昭华认为,2019年,行业出现了新发展的拐点,国内很多陶企都处于一个相对困难的低谷期,也或者说是迎来了一个新的转型期。在经历相对的低谷期之后,目前,行业逐步呈现出两大趋势:品牌产品的规模化、个性产品的强差异化。

程昭华进一步分析,在个性产品的强差异化方面,主要突出的是个性优势。比如设计师路线,以及现代素色砖、大理石瓷砖、超白砖等个性化强的产品。如何选择个性化市场,在竞争激烈的市场中突出自身的个性美学产品。其实,强差异化产品往往有其原材料区域属性,所以并不用担心在全行业被大量普及模仿,而是走各自的市场路线,深挖自己的渠道,从而形成自身的品牌。除了传统大品牌陶企、标杆性陶企以外,其实行业内大多数民营企业家一直在做自身的差异化产品。

近两年涌现的五大差异化产品分别有以下技术难点:

第一,7mm左右的瓷质和炻质类产品已出现,而且普及较快。中板越做越精细之后,其价格也越来越低,替代石材的市场空间很大,所以,其发展较快。

中板的技术难点在于中板相对偏薄,其砖形比通常厚度为10mm、13mm的抛釉砖、通体大理石瓷砖的控制难度更大。在这个方面,佳窑总结出的吸水率选择的依据与合理性范围,以及针对性的烧成制度就比较实用。

第二,厚砖、中厚砖等这类仿石材瓷砖,为了替代石材产品,市场主推厚度为18mm、20mm的厚砖,甚至现在厚度为30mm的厚砖也有一定的市场占有率。厚砖的技术难点在于氧化不良、“掉角”缺陷、抗压强度不足。

第三,规格为1800x3600mm、1500x750mm、1200x2400mm的大板、岩板出现,也是在未来替代石材的差异化产品。

大板、岩板的技术难点有以下两方面:

一方面,切割是大板、岩板重要的一个环节,所以,“切割裂”是客户反馈的主要技术难点。其实,这个方面除了与技术配方有关以外,还与窑炉控制、结构不合理息息相关;

另一方面是色差的问题。窑炉控制是关键所在,然而,往往受制于前期窑炉结构与喷枪选型的制约。所以,在做一些特殊花色产品时,通过一些花纹的色调故意掩盖这种色差问题。

第四,市场上出现茶几砖、灶台砖等个性化瓷砖,显现出陶瓷行业已在配合大家居产业的一些整合,成为又一个新特点。

茶几砖、灶台砖等个性化瓷砖的技术难点在于,由于其砖坯较厚,在干燥、烧成、冷却过程中,如果控制不好的话,将会出现“掉角”和裂砖的问题。同时,在特异性模具成型时,如果在经验不足的情况下,有可能会出现问题。

第五,市场上出现超白砖、透光砖等个性化产品。

超白砖的技术难点在于防污性、生坯强度偏低。如果攻克这个技术难点,未来可能朝着提高产量方向不断钻研。


 

中鹏热能科技董事长万鹏则同样认为,当前陶瓷行业最热门的产品莫过于岩板,由发展多年的大板产品进一步延伸到岩板产品,突然取得了突破。

对于陶瓷行业来说,岩板是一个增量产品,是一次极大的机会,是“冬天里的一把火”。大板/岩板的发展方兴未艾,随着技术的成熟,会进一步降低生产成本,从而扩大消费,增加生产线的需求。

万鹏进一步分析,大板/岩板的生产从技术上来说,其要求是比较高的,目前需要解决的主要问题是优化生产工艺制度,提高生产效率,解决常见的切割裂问题。对于陶瓷烧成装备来说,主要的热点是从系统的角度上来研究和生产最适合的大板/岩板窑炉生产线。

爱陶机电设备董事长丁建盛坦言,对于陶瓷深加工领域来说,当前最大的热点就是2019年下半年兴起的岩板(大板)。虽然相比石材、岗石、石英石等板材,岩板的可加工性较弱,但其在表面硬度、耐磨性等方面是非常好的。所以,目前,岩板暂时取代了石材、岗石、石英石、木板、玻璃等各种板材的地位。

丁建盛认为,如果想让岩板在市场上成为热销产品,主要取决于陶瓷深加工的工艺,以及设备的精细化、批量化、标准化、个性化等一些升级改造,甚至做到融会贯通,令岩板加工设备超越其他板材的加工设备。所以,未来岩板对于抛光、磨边、切割等深加工领域的复合工艺的要求将会越来越高,这当中蕴藏着很多机会和挑战。

行业资深人士贺彦荣也表示,2019年下半年以来,岩板这块探索有一定突破,对岩板定义也开始明确,岩板应用有了大胆尝试,不只局限于家装,在家居、家电等各个领域开始应用,2020年可以作为岩板应用元年。这是陶瓷行业值得一提的大事。当然,岩板生产是有一定门槛的,固定投资大。在整体市场疲软的大环境下,只能是“大者恒大”,有实力的企业将会越做越好。

贺彦荣强调,目前,有关岩板这块亟待解决的问题有以下六个方面:

1、行业标准建立并执行;

2、岩板应用中加工切割配套完善;

3、岩板自身切割性能提高;

4、岩板坯体原材料标准化;

5、岩板生产中表面装饰效果的改善和创新;

6、走出岩板越大越好的误区。

当前,在家居空间装修材料当中,作为非金属无机材料的陶瓷类岩板,无疑具有极大的材料性能优势,成为家居装修领域的新风口。日前,有行业专家预言,未来的家居市场,岩板的市场份额一定会越来越大。


 陶瓷装备  

产品升级换代正当时

 

日前,在2019-2020中国陶瓷跨年分享与展望论坛上,中国建筑卫生陶瓷协会机械环保节能分会执行理事长、景德镇陶瓷大学教授张柏清曾作报告《陶瓷装备新进展及未来创新突破点》。



他在报告中分析,陶瓷行业面临的主要问题包括环保压力、劳动力缺乏等。要解决这些问题,装备行业今后要做到高效、创新。他认为,近年来,整个陶机装备业不论从创新和质量上都有长足进步,将其归纳为五化:自动化、大型化、工业设计化、数字化、智能化。未来陶瓷机械装备制造业如何为陶瓷行业生产提供优质服务和保障?今后的创新突破点是品质革命、柔性制造、绿色制造、智能制造。

关于大板压机方面,恒力泰机械营销总监旷国军表示,2019年,恒力泰YP90系列压机国内外全线开花,纷纷踏上了大板新时代的征程,分别在广东、福建、四川、山东、江西、印度等成功投入安装,为企业的大板生产线提供强有力的支撑,让客户享受更绿色智能的运营新体验。最新YP90系列在系统结构上不断升级,实现压机性能最优化,是恒力泰聚焦技术创新的研发新成果。

旷国军介绍,2019年7月4日,恒力泰HT36000超大规格陶瓷板智能压机在蒙娜丽莎集团西樵生产基地正式上线运行,顺利压制出1600×3600mm的超大规格板砖。此举开创了国产装备生产3米以上超大板砖的先河,实现中国建陶装备里程碑式的跨越。

HT36000是恒力泰和蒙娜丽莎集团聚焦陶瓷产业新脉动,精准定位市场新需求,自主研制的标志性重点产品和重大装备,刷新了压机吨位和产品规格的国产记录,打破国外的技术垄断,完全具备自主知识产权。双方深度合作,用技术创新挺起了中国建陶智能装备的脊梁,奏响了超大板砖智能新制式的主旋律。

关于2020年压机技术创新发展方向,旷国军透露从以下四个方面展开:

第一,HT系列超大规格陶瓷板智能柔性成型线的完善及提升,为客户提供高质量的模压成型的超大规格陶瓷板的成型设备;

第二,90系列压机的规格完善,巩固及发展3000mm以下规格陶瓷大板国产成型设备的优势地位;

第三,陶瓷生产车间的智能监控系统开发;第四,陶瓷压砖机配套设备开发,为提升生产效率,较低劳动强度而努力。



关于行业形势与机会,新景泰总经理彭基昌强调,陶机产品升级换代正当时。比如新景泰主推的全数码施釉印花线、喷墨机、施釉线设备(针对大板、厚板,生产智能化,绿色生产的设备)。他认为,陶瓷装备生意还是有前途的,但必须升级换代,并抓住需求热点(产品、区域)和客户。

彭基昌介绍,2019年12月份,新景泰发布了历时三年积累的全数码施釉印花线。900*1800以上大规格产品由于模具纹理雕刻成本高、试验时间长、纹理不够细腻等因素导致难以体现出传统模具效果,全数码施釉印花线就是针对这一问题研发出来的新产品。该生产线结合传统施釉工艺和现代喷墨工艺,再配合烘干及对中等设备组合而成,最大限度地表现出大板的仿真模具效果。在喷墨机方面,新景泰也发布了可以适配赛尔2001及星光SG600-SC这两款高清喷头的升级版喷墨机。

此外,新景泰自动化工程部的发展和完成的成功案例,从釉线工程单一发展到现在的卫浴工程与釉线工程相互促进发展,同时还增加了机器人的集成应用,卫浴工程更是是由零开始到现在多个在用案例。在瓷砖自动化工程方面,新景泰推出釉线4.0控制平台,实现自动化、数据化、智能化。卫浴自动化工程方面重点推出窑车干燥系统、多层储存库、整厂的输送改洗工程。在机器人应用方面重点推荐机器人搬运码垛、机器人打磨、机器人喷釉线。

精陶服务中心总经理魏承杰表示,陶瓷喷墨行业历经近十年的发展,技术革新也进入一个相对狭小的空间,都在往更精、更潮流、更环保方向开拓。当前行业基本围绕功能性、大板、厚板等展开,同时加大技术叠加工艺,做更丰富、更有附加值的产品。未来的行业变革,更多会往数码釉、全数码整线等方向发展,产品技术创新将迈入全数码时代。


 窑炉 

节能减排仍是热点创新方向


关于陶瓷窑炉技术创新发展方向,万鹏认为有以下三个方向:

第一,节能减排依然是窑炉发展的热点创新方向,低氮燃烧、高温助燃风加热技术的应用还是有难度的;

第二,窑炉的工业互联网技术是创新方向,这是锦上添花的技术,难点在于项目研发和推广的初期,需要研发单位承担大量地付出;

第三,支持精益生产的系列技术也是窑炉技术的创新方向。

此外,万鹏坦言,当前,发泡陶瓷也是一大热点。然而,其生产成本很高。产量低、能耗高是突出难点,这两个难点的突破将会带来该产品领域的飞速发展。目前,在这两个方面都已经看到了希望。



关于近两年陶瓷行业在品牌产品的规模化这一趋势,程昭华分析,在品牌产品的规模化方面,更多的是在深挖成本优势。随着精装房的逐步推广,现在的房地产行业大多数采用“集采”的方式采购工程砖。在大型房地产企业面前,瓷砖企业的供货价格是相对平价的,同时,账期也相对较长。而陶企大多数是民营企业,面对新的销售渠道方式的转变,自身调整也是比较纠结的。在这种利润率下滑的情况下,陶企必须考虑的是如何实现与房地产企业共赢,又如何赢得自己的利益。自然,就想到了“降低成本”。

在成本方面,程昭华强调,陶企面临以下四个方面的技术难点:

第一,如何合理提高产能,降低单位成本?

有很多陶企生产管理高层甚至生产老板,其此前的思维意识里都认为自身的是品牌瓷砖,所以要求烧窑周期必须保持在多少分钟以上,才配得上自身品牌产品的“内在品质”。2019年,通过对比OEM方式,陶企也已在合理范围内将烧窑周期逐渐缩短,而且并不会很大程度影响产品的品质。因为现在的配方、生产工艺、设备升级都突破了以前的技术难点。比如,关于陶企规模化的生产线,早期留下来的那些包括窄体窑在内的短窑、小窑,因受环保影响,近两年,陶企将两条窑合并的趋势也是愈发明显。

近两年,陶瓷行业还存在一些降低生产成本的方式就是提升和优化装备。现在很多陶企老板逐渐意识到产品要做好,而且要有成本优势,其装备要先行,用好的装备才能做出更好的效果。早前,陶企选用的一些装备只能适应当时的生态环境,而现在市场迭代、产品迭代的激烈竞争环境下,之前的装备就无法满足当前“精益求精”的需要。

第二,如何节能降耗?

到目前为止,还有陶企在采用天然气烧成时其能耗严重超出行业平均水平。甚至某品牌陶企早前生产800 mm瓷砖时,其能耗竟然达到2.6立方/平方砖,严重影响了企业的效益。实践证明,节能降耗永远是个重要话题。无论是水煤气的节能、天然气的节能,还是电热烘干箱的节能,绝对不只是更换喷枪就可以处理好的。这一系列的节能要着重从分析热工原理出发,充分把热值发挥出来,有效燃烧,把热能、余热充分利用好,这是一个系统工程,绝对不要只停留在一点上看问题。

比如,当前广东政府已再三重申要求陶企水煤气转天然气。其实,关于水煤气转天然气的技术是要深究的,因为水煤气和天然气两者的热值相差数倍,自身燃烧的差别相对较大。在整个生产过程中,在干燥窑、烧成窑的系统里,其热平衡与热效率则更加讲究,否则燃耗成本居高不下。而行业内,生产车间系统里真正懂得水煤气烧成和天然气烧成的整个热工原理的热工技术人才,相对来说还是比较欠缺的。

有些陶企甚至要求水煤气和天然气可以同时烧,或者可以自由转换。在烧成技术的融合和变通性方面,又该如何做到更加完善?如何令自身企业少走弯路?很多企业之前往往忽视了这些特殊性问题,所以,很多时候会出现变形、落脏、色差等大批量产品缺陷,导致企业比较被动。



第三,吸水率的选择与定位。

近年来,在瓷砖的吸水率定位方面,特别是广东产区,都是以“双零砖”标准为主要出发点,为自身产品定义为“高品质”。

那么,“双零”就一定比“单零”好呢?其实,吸水率在1%以下的“单零砖”和“双零砖”都称之为瓷砖。大多数瓷砖特别是地砖都被铺贴在室内,所以,瓷砖能被控制在“单零”,其实是完全可以满足客户实际需求的。“单零”和“双零”在烧成温度上相差较大,很多陶企开始在这个方面有了想法。

如何做到在单零吸水率烧成的时候可以控制砖的稳定性?也就是说无论是内质稳定性,还是外质稳定性,都要做到不易出现后期反弹变形、表面防污合格、有足够的抗压耐磨能力。这就需要生产工艺与热工技术人员共同攻关达成,值得一提的是,从生产岗位转型过来的窑炉企业技术人员就有共同语言,在深入配合、总结之后,这些技术难点目前已基本有了解决思路和方向。

第四,控制“波浪纹”。

随着人们对生活品质的需求越来越高,当前,检查瓷砖是否变形已不再是在分级线、分级机上看,而是要“迎光”看是否有波纹。这个波纹有时是0.1毫米,甚至0.05毫米等,总之,不大于0.2毫米的波浪形是没有超过行业变形标准的,但“迎光”看起来确实有那个纹路,就不太美观,也就是缺少“卖相”。瓷砖如果没有“波浪纹”,不仅铺地效果美观,而且看起来品质更好。所以,现在包括品牌陶企在内的很多企业对“波浪纹”的控制标准越来越严。当然,控制“波浪纹”也是很多陶企存在的一个技术难点。


原料车间 

连续球磨系统将会

逐步取代传统间歇式球磨机

 

“当前,从中国建陶的生产装备现状来看,从压机、窑炉到后线的抛光、磨边及打包,自动化的程度已经非常高,有的已经往智能化方向发展,而在一头一尾(一头指的是原料车间,特别是球磨车间;一尾指的是瓷砖仓储)方面,几十年基本没什么变化,还是比较原始和传统。”近日,鼎汇能科技股份总经理赵祖熙如是说。

赵祖熙进一步分析,从陶瓷装备技术创新方向来看,一方面,为了适应大板生产线的市场需求,大板配套的相关装备将会雨后春笋般不断推陈出新;另一方面,陶瓷生产线的“一头一尾”——连续球磨系统、陶瓷智能仓库的运用和普及,都是目前能看到的方向。

作为提供绿色智能原料车间整线解决方案的企业负责人,赵祖熙介绍,从陶瓷原料车间装备的发展情况来看,无疑,连续球磨系统因其自动化程度高、占地少、用人少、能耗和生产成本低等优势,将会是一种趋势性、普及型的产品。现在连续球磨系统的装备和技术已经非常成熟,乘势扩张的大厂,比如东鹏、蒙拉丽莎、冠星王、顺成、欧神诺、简一、协进、大将军等都在使用或者考虑使用连续球磨工艺来生产粉料。作为一种变革式的产品,相信连续球磨系统将会逐步取代传统的间歇式球磨机,成为陶瓷行业的一种标配工艺。



赵祖熙表示,现在有4-5个装备商在研发和生产连续球磨机,从工艺路线上来说,基本已经定型了,都是按照鼎汇能的设计的原料预破碎、泥料化浆、自动配料到连续球磨这样的路线来走;虽然在一些细节或者装备选型方面都有各自的技术特点,但研究的方向都是朝着自动化智能化、最大产量和最低能耗方向去努力,最终实实在在地为客户最大程度地节省生产成本。

在连续球磨机的技术方面,赵祖熙坦言,目前,鼎汇能的连续球磨机已经到了第四代,现在正在研发第五代产品。可以说,当前,在球磨机这一块鼎汇能已经做到一个极致,也遇到了一些技术瓶颈。想从球磨机本身的结构设计努力,进一步地降低陶瓷厂的生产能耗和提高产量比较难了。

然而,在原料预破碎方面还有很大的提升空间。连续球磨机的入磨最佳粒度是≤3mm,但是从实际情况看,由于陶瓷原料复杂,成分、水分、硬度等每个厂都不一样,现在原料预破碎方面还没有出现一家能兼容所有陶瓷厂原料状况的预破碎方案,并且也还没找到一个用最低能耗达到最大产量的预破碎方案。所以,原料预破碎是连续球磨系统中最有技术提升空间的一个环节,其它三个方面很难再有更大突破。


 环保装备 

首要任务是实现超低排放

 

2020年是《广东省打赢蓝天保卫战实施方案(2018-2020年)》实施的收官之年。蓝天保卫战进入了决胜之时。对于污染物排放的控制只会更严。对于环境治理的约束性规定会根据情况逐步推进,巩固蓝天保卫战成果。



早在2019年5月钢铁行业超低排放实施意见出台,对钢铁行业环境治理具体技术提出约束性要求。回到陶瓷行业,暂未对超低排放作出具体技术约束,但是实现超低排放,这是必然的趋势。

奥瑞斯环保总经理刘燕锋认为,在攻克了一定的环境治理难题之后,依托技术创新实现超低排放将是目前的任务所在。

在大气治理技术创新上,刘燕锋认为,以成熟、先进的烟气治理技术支持体系为基础,以实际问题为导向,精准治污,把陶瓷行业的烟气治理效果再一次提升,达到超低排放标准。这是环保装备企业努力的方向。

首先,针对污染物排放控制的要求,开展脱硫、脱硝、除尘的技术研究,形成从污染源头削减、过程控制、末端治理的全过程防控的烟气治理超低排放的技术工艺与解决方案,将污颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度分别控制在10mg/m³、10mg/m³、80mg/m³以下;

其次,在消白烟处理上,针对湿式石灰石膏法脱硫工艺会排放一定量水气问题,开展水气处理研究,对湿式石灰石膏法进行过程控制,通过控制反应的用水量,从而减少水气的带出,对半干法脱硫除尘系统进行降温降湿的控制,水气控制更能达到微量排放,真正做到消白烟。


2019年,陶瓷行业的转型升级愈发明显,各大陶企都在以产业转型升级为导向寻找适合自身发展的模式。值得一提的是,技术与合理的结构分配是实现有效地产业转型升级的重要因素。产业升级不是表面的集约化转型,而是需要更高度专业化的技术支撑。

因此,陶瓷行业上游企业更需要通过创新驱动,提供专业化程度更高的整体解决方案,从技术与市场价值中形成切合陶瓷行业实际发展的逻辑,形成技术的专业化转化。未来可期,高度专业化的技术装备企业将会领先发展。


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