中國粉體網(wǎng)訊  新型陶瓷作為新材料的重要分支，已經(jīng)成為許多高技術領域發(fā)展的關鍵材料，陶瓷人的貢獻與智慧關乎著我國整個工業(yè)的發(fā)展與進步。2023年3月9日，由中國粉體網(wǎng)主辦，萍鄉(xiāng)市湘東區(qū)人民政府、江西萍鄉(xiāng)龍發(fā)實業(yè)股份有限公司、萍鄉(xiāng)市工業(yè)陶瓷行業(yè)商會協(xié)辦的“第五屆新型陶瓷技術與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在江西萍鄉(xiāng)湘東區(qū)會議中心隆重開幕！會議期間，我們邀請到眾多專家學者做客“對話”欄目，圍繞新型陶瓷技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行訪談交流。本期我們邀請到的是華南理工大學曾令可教授。

華南理工大學曾令可教授

中國粉體網(wǎng)：曾教授，陶瓷行業(yè)碳排放來源是哪些？ 

曾令可教授：主要有三個方面。第一個來源于原料，陶瓷原料大多是黏土類的，其成分含有碳酸鈣和碳酸鎂，在燒成時這兩種成分會分解出二氧化碳；第二個來源是燃料，包括天然氣、重油、柴油或者煤轉氣，這些燃料含有大量的碳，在陶瓷燒成時這些碳就會反應生成二氧化碳；第三個來源是電，我們目前所用的電主要是由化石燃料如煤等轉化來的，在發(fā)電過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳，目前行業(yè)碳來源主要有以上三個方面。

中國粉體網(wǎng)：如何核算陶瓷行業(yè)中的碳排放量？

曾令可教授：這可以根據(jù)上面我講的碳來源進行計算，首先只要我們知道原料里碳酸鈣、碳酸鎂的含量，通過計算可以得出來源于原料的碳排放量；燃料方面，不同燃料含碳量不同，排放出來的二氧化碳也不同，但只要知道具體使用了哪些燃料及其使用量，就可以計算出通過燃料燃燒排放的二氧化碳量；用電方面，只要知道陶瓷生產(chǎn)過程中用了多少電，根據(jù)電廠提供的煤電轉化率就可以計算出這方面的碳排放量。以上三方面的碳排放量加起來就是陶瓷生產(chǎn)過程中總碳排放量。

中國粉體網(wǎng)：窯爐作為陶瓷節(jié)能減碳的重要環(huán)節(jié)，它的節(jié)能關鍵技術有哪些？

曾令可教授：涉及到窯爐方面的節(jié)能技術是比較多的，目前比較顯著的方法有以下幾個：

第一個是窯爐結構的優(yōu)化。我們知道以往的窯爐又窄又短，寬度為七八十厘米，長度為四五十米甚至更短，而現(xiàn)在的窯爐已經(jīng)發(fā)展到內寬達四米、長五百多米的水平，目前大家對這種高產(chǎn)量、低能耗、高效率的窯爐非常重視。還有雙層輥道窯等，而且在最近十多年來，節(jié)能成效非常明顯。

第二個是窯爐的寬體化。窯爐的構造參數(shù)分為長、寬、高、壁厚等，但我們要突出它的寬度。這方面我們用計算機做過模擬，證明窯爐的寬度對產(chǎn)量及能耗影響最大，在窯的寬體化優(yōu)化方面我也總結了很多有說服力的經(jīng)驗。隧道窯也是一樣，也可以通過寬體化改造設計，十三五建材行業(yè)規(guī)定衛(wèi)生陶瓷能耗在1100cal／kg瓷，通過優(yōu)化窯爐結構等，現(xiàn)在能夠將能耗從1100cal／kg瓷降低到800多，甚至600多，減少了將近一半能耗，能耗減少了，碳排放自然就降低了。

第三個就是采用先進的保溫材料。有些窯爐內部溫度達到1300攝氏度，外表面溫度多達一二百攝氏度，甚至達到三四百攝氏度，這種情況下大概就有20%-30%的熱量散失了，所以現(xiàn)在我們推薦使用高效的保溫材料，例如二氧化硅氣凝膠（或者叫納米棉），這種新材料氣孔率能夠達到98%，所以它的導熱系數(shù)很小，1cm厚度的該材料可以等同于4cm厚度的普通耐火材料，如果使用這種新材料，窯壁減薄了，對于同等長度的輥棒的窯爐內寬就增加了，產(chǎn)量就會得以提高。所以說，現(xiàn)在好的保溫材料能夠有效地減少散熱，同時還能提高生產(chǎn)能力。

第四個就是余熱回收利用。以前排出的煙氣溫度就有三四百度，有30%-40%的熱量都浪費掉了，所以余熱的回收非常重要�，F(xiàn)在可以用熱交換的方式，例如將不銹鋼管埋在煙囪里面，向不銹鋼管內部通入空氣，在煙氣熱量作用下，空氣就會被加熱，被加熱的空氣再吹到窯里面實現(xiàn)再利用，這種熱空氣送入窯內可使窯內上下溫度非常的均勻。再比方說，在產(chǎn)品燒結后需要冷卻，可以采取往窯里吹冷空氣的形式進行降溫冷卻，這些吹進去的冷空氣被加熱后溫度很高，于是可以將其回收到干燥窯進行干燥坯體。此外，還可以將回收的熱風用于噴槍中作為助燃風并可對燃氣進行加熱，我們知道，助燃風里的氮氣含量達到70%，冷氮氣蓄熱過程會消耗大量熱量，通過熱風加熱對降低能耗也有積極作用。

第五，先進的燃燒技術方面，首先噴槍是非常關鍵的，它的燃燒效率高低對能耗影響很高。另外，還可以采用微波輔助加熱、紅外加熱等先進燒成技術。

第六，自動控制方面，早期流行人工操控或采用儀表控制燒成溫度，現(xiàn)在大多數(shù)可以通過計算機進行工業(yè)自動化控制及工藝數(shù)據(jù)的管理與優(yōu)化，還可以進行數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化云控制�？蓪崿F(xiàn)能源管理、績效分析、生產(chǎn)調度、設備運行維護、故障分析、設備監(jiān)控、系統(tǒng)優(yōu)化運行等全面功能，節(jié)能10%～30%，車間員工減少80％，產(chǎn)能提高10％。中國建材出版社委托我們三人主編寫了一本書，叫《建筑衛(wèi)生陶瓷智能控制研究及實踐》，我們列舉了一些先進陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的智能控制車間。在我看來，智能云控制大大減少了人工操作，更多的避免了工藝調控誤差，這也是很多行業(yè)所提倡的，也是陶瓷行業(yè)必然發(fā)展方向。

中國粉體網(wǎng)：雙碳政策下，陶瓷行業(yè)除了在陶瓷燒成過程中工藝技術、設備改造外，還有其他的節(jié)能減碳的方法嗎？

曾令可教授：工藝過程中，目前大多數(shù)陶瓷生產(chǎn)中會使用噴霧塔，需要將水煤漿料中大量的水分烘干揮發(fā)掉，這個環(huán)節(jié)會消耗很多能量，對此現(xiàn)在提出微煤干燥技術，省去煤粉制漿加水環(huán)節(jié)，將煤粉磨細之后直接噴進去燃燒，減少這部分水的蒸發(fā)可以節(jié)省大量能量。還有一個干法制粉，就像制水泥一樣直接干磨、篩分等，這樣也可以避免濕法制粉漿料中大量的水分烘干時所消耗的能量。另外，以前的球磨都是間歇磨，現(xiàn)在采用連續(xù)磨，大大減少了停歇時間提高了效率、降低電耗。

中國粉體網(wǎng)：好的，我們的采訪就到這里，謝謝您。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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