读者信箱

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问：什么是结晶釉？制备结晶釉需具备哪些基本条件？影响结晶釉结晶的因素有哪些？

答：1 什么是结晶釉

结晶釉是指釉内出现明显粗大结晶的釉，是在基础釉中加入了结晶剂，通过对其进行烧成控制，在釉层中形成各种形状花纹晶体的釉料（即我们看到的釉面上或釉中的晶花）。

2 制备结晶釉的基本条件

1）结晶釉一般都是在含铝量相对较低的基础釉中加入结晶剂（如ZnO、MnO2等），使之达到过饱和而获得结晶的。

2）结晶釉一般选择高温粘度较低的釉料，以便于晶体长大。

3）扩大结晶釉的烧成温度范围；选择确定适当的结晶温度和保温温度，使之既有利于晶体的长大，又不产生流釉。

3 影响结晶釉结晶的因素

3.1 釉层厚薄不均匀对晶体的影响

由于釉层厚薄不均匀使得部分釉面热能相对集中，而溶解少量的新生成的晶花边缘，从而呈现网状晶花。使用浸釉法釉浆较为均匀，只要操作得当，一般很少出现厚薄不均匀的现象；而使用淋釉法釉浆极易产生厚薄不均匀的现象，从而影响釉面的结晶。

3.2 杂质对晶体长大的影响

晶体的生长受熔体粘度的制约。只有能量足够大，运动速度足够快时成晶质点才有可能穿过相界面粘附到晶核上。如果杂质对晶核是湿润的，则会将晶核包裹起来，使成晶质点无法粘附到晶核上，则晶核无法长大。

3.3 烧成对晶体的影响

1）最高烧成温度对晶体的影响。最高烧成温度对晶体的生成影响很大，尤其是对结晶剂均匀分布于釉中的结晶釉。若温度偏高，由于结晶剂均匀分布于釉中，其烧成范围很小，只有8～12℃，很容易造成晶核熔于釉中，无法得到晶体。而若温度过低，则烧成后釉面粗糙，晶体很小。

2）保温温度对晶体的影响。如果保温温度过高，则刚形成的晶核会随之熔于釉中或部分熔于釉中，造成无晶花或不完整的晶花碎片；而保温温度过低，则会使得釉面稠化，结出的晶花小，而且，温度过低还会形成许多晶核，产生晶花重叠现象。

3.4 高温粘度对晶体长大的影响

晶体的生长受熔体粘度制约，粘度的大小直接束缚着成晶质点在熔体中的扩散迁移，粘度越大，扩散速度越慢。但当粘度小到一定程度以后，则随着熔体粘度的减小，晶体不但不长大，反而会因溶解于熔体中而减小。

问：建筑陶瓷的生产过程主要有哪些节能环节？各环节的节能措施是什么？

答：1 原料加工过程的节能

1.1 球磨机节能

一般来说，球磨机用电约占整个生产线用电的45%，占原料加工用电的80%～90%，占总成本的8%～11%。因此，开展球磨机节能对于陶瓷企业来说意义重大。球磨机节能主要应做到以下几点：

1）严把陶瓷原料进厂关，做到原料的标准化、系列化，以保证产品质量的稳定性，减少后续球磨工序的时间。

2）尽量采用大吨位球磨机，并采用变频器控制。与小吨位球磨机相比，大吨位球磨机可以节省电耗12%以上。若采用连续式球磨机，可以连续性加料和出料，并可以制浓浆，使喷雾干燥节省能耗25%左右。

3）合理选用高效减水剂。减水剂可以改善泥浆的特性，减少球磨时间，节约电能。此外还可以减少喷雾塔使用能耗。

4）合理搭配球磨机球石。球石的选择既要考虑单个球石的硬度、抗折强度、抗冲击强度、质量和密度，也要考虑球石的整体参数性质，如磨损率和孔隙率。实际生产中球石的选择要结合生产实际情况，合理搭配球石的大、中、小球石比率，且根据球石的消耗情况及时进行补充。

5）做好球磨机的日常维护管理。球磨机的安装维护保养对球磨的传动和谐性、绿色环保性、使用安全性和节能性有较大影响。球磨机日常维护保养一定要做到主轴头轴承、传动轴承及齿轮箱的注油润滑定期保养；皮带机电器设备要随时保养。

1.2 浆池搅拌机节能

原料浆池搅拌是球磨的下一道工序，通常搅拌机用电量相比球磨机要小很多。要注意选择合适功率的搅拌机，避免能源浪费；另外就是采用变频技术，根据浆料的性质改变搅拌速度，节约电能。

1.3 喷雾塔节能

喷雾塔也是原料生产过程中用能较大的工序之一，主要是喷雾干燥过程用能较多。目前喷雾塔节能主要有以下几个方面：

1）保持喷雾塔进出塔的温度恒定。通常喷雾塔的入风温度保持在550～650℃，出塔风温度保持在75℃以上。这样既保证了热风的利用率，又保证了粉料的含水率。

2）循环利用出塔热风余热，利用热交换器对出塔热风余热进行回收，用于预热泥浆，从而降低泥浆的粘度，改善泥浆的雾化性能，防止因泥浆凝结而堵塞雾化喷嘴，从而保证生产的连贯性，减少故障发生，提高能源利用效率。

3）做好喷雾塔的密闭性控制。由于喷雾塔系统采用负压操作，若有漏风就会增加能耗，所以设备各部位及连接法兰处，热风炉、热风管道、排风管道的热电偶插孔，塔体上的负压测量孔，塔体下锥翻板下料器出料口、旋风除尘下料口等部位必须密封好，不能漏风，要做好日常维护检修工作，确保该系统的密闭性。

4）采用复合减水剂，降低泥浆含水率，从而降低喷雾工序蒸发水量，降低喷雾工序热单耗。

2 砖坯压制过程的节能

砖坯压制主要是利用压砖机将粉料压制成砖坯形状，尽量选用大吨位压砖机。因为大吨位压砖机压力大、产量高，压制的砖坯质量好、合格率高，在同等条件下，电耗可以节约30%～50%。目前，国产液压压砖机的最大吨位已经达到7 800t以上，已广泛应用于国内陶瓷企业，节能效果显著。

3 辊道窑节能

辊道窑主要通过燃烧煤气等化工能源，产生高温，可使砖坯在高温下发生化学反应。但砖坯烧成后，辊道窑还有大量的余热未被利用，主要通过窑体散热、砖坯及热风带走，其中窑体散热损失约为10%，而砖坯及热风带走的热量约为70%。因此，辊道窑节能主要在提高燃烧效率、余热回收利用、发展低温快烧技术方面。

3.1 大力发展低温快烧技术

通过改进原料配方，降低陶瓷砖的烧成温度，实现低温快速烧成是陶瓷企业降低生产成本、提高企业竞争力的一个关键领域。

3.2 减少辊道窑散热损失

窑体的砌筑材料应选用轻质耐火材料，其主要特点有：密度小、蓄热低、绝热性能好、耐高温、热稳定性好。在窑内衬表面喷涂新型热辐射材料，可以提高陶瓷纤维抗粉化的能力，增加窑炉内传热效率，强化炉内辐射传热作用，达到节能降耗的效果。

3.3 烟气余热利用

辊道窑烟气余热利用具体内容为在辊道窑冷却区安装适当的节能冷却系统，由辊道窑快冷段最末端抽出热风作为系统的一级取热，使产品出窑温度下降35℃以上，这样既不影响窑炉生产又不消耗系统以外的能量；热风进行加热，系统产生的多余的高温热空气用管道送至喷雾干燥塔，作为热空气进行配风，用来干燥泥浆，实现能量的梯级利用。

3.4 采用高效燃烧技术，减少烟气量

改进燃烧方法，采用新的燃烧方式也是陶瓷工业节能降耗的一条重要途径。富氧燃烧，甚至全氧（或纯氧）燃烧，减少了化学惰性的氮的引入量，因此燃烧温度会大幅提高，从而加快辐射传热，提高产品产量和质量。贫氧燃烧的火焰温度分布更加均匀，燃烧充分，噪音低。此外还有脉冲燃烧技术、高温空气燃烧技术等也都是较为成熟的技术。这些高效燃烧技术是今后陶瓷窑炉节能的一个主要发展方向。

3.5 辊道窑风机节能

辊道窑风机用电量较大，风机的节能问题和节能技术必须引起陶瓷生产企业的足够重视。①注意风机等设备的选型，要选用节能型，尽量避免能源浪费；②从设计、安装施工中注意风道、节流环节的合理性，以减少节流损失，使运行工作点长时间地保持在高效率区；③采用经济可靠的调节方式控制风机的运行。

4 砖坯抛光过程节能

砖坯的抛光工序是陶瓷企业用电量较大的工序。由于抛光一般要进行几次，存在转运或转抛过程，生产不连续，抛光机空载现象时有发生。因此，砖坯抛光节能应当做好生产调度安排，保障生产的连续性，减少空转现象发生。此外要做好抛光线路的无功补偿，减少线路无用功损耗等。

5 煤气站煤渣重新利用

原料通过煤气站进行煤转气后，煤气站产出的煤渣还存在大量的没有被利用的残炭部分。这部分煤渣可以通过加入到煤粉中，用于球磨水煤浆，供企业的喷雾塔使用，从而充分利用煤气站的煤渣，节约能耗。

6 煤气站余热利用

随着原油价格的升高，很多企业都采用将煤转换成煤气的形式用于辊道窑的烧成。通常，煤气站冷却时会产生大量的蒸汽水，这些蒸汽水含有大量的热能。这些蒸汽水的余热可以用于加热原料车间的泥浆用水，提高泥浆的温度，从而提高泥浆活性，减少球磨时间。

7 生产管理节能

我国陶瓷企业与国外先进的陶瓷企业相比，管理方面还存在较大的差距，管理节能还存在巨大的空间。与技术节能相比，管理节能相对投入较少，但效果较好。

7.1 加强员工节能培训，提高节能意识

通过开展清洁生产审核和能源审计工作，对企业员工进行培训；通过车间海报、企业杂志等形式宣传节能知识，提高企业员工的节能意识，鼓励他们从身边小事做起，养成良好的节能习惯。

7.2 合理安排生产调度，减少转产次数

原料工序生产是根据生产产品种类进行批次的生产，品种更换后，球磨机等要进行彻底的冲洗。冲洗次数越多，能源消耗越大。因此，生产企业应当对生产订单进行科学合理的安排。同一类型的产品尽量安排在同一批次生产，减少喷雾塔冲洗次数、压砖机更换模具次数，保障生产的连续性，提高能源利用效率。

7.3 把好原料入厂的检测关

入厂原料的质量是陶瓷企业生产产品质量的根本。生产企业应当加强对入厂原料的检测力度，保证不达指标的原料坚决不能入厂。

本栏目责任编辑 聂保民