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疫情之下深思:陶瓷裝備技術創新將引發的趨勢
來源 : 陶衛網     閱讀 : 19881    作者 :  汪蓉    2020-02-19

2020年,整個中國面臨著無法確定的疫情防控開局,大部分人都被禁足家中。遲遲未能全面復工的態勢讓很多陶瓷人焦慮難眠。陶瓷人雖不能快馬加鞭繼續趕路,但更多有識之士開始抬頭看路,展望疫情大勢下陶瓷發展的新趨勢。

2019年,由于產能過剩和貿易保護主義的盛行,造成世界范圍內的經濟發展減速。陶瓷行業也隨之進入“寒冬”,整體而言是下滑的,陶企的發展形勢尤為嚴峻。

有行業資深人士分析,2020年陶瓷行業將不容樂觀,陶企兩極分化嚴重。但是,只要企業樹立信心,困難總是會過去的,行業也不會消失,最多是以新的面貌延續。這就需要企業加強研發創新,提升差異化競爭的能力,提質降耗,才能跟上或引導新的變化,在洗牌中勝出。

春節前,陶瓷資訊記者采訪了眾多身處陶業技術前沿的資深人士,他們對于陶瓷裝備的創新發展趨勢提出了頗具前瞻性的觀點。

巖板成焦點 

五大差異化產品技術難點剖析

 

回顧2018、2019這兩年陶瓷行業的變化,佛山佳窯總經理程昭華認為,2019年,行業出現了新發展的拐點,國內很多陶企都處于一個相對困難的低谷期,也或者說是迎來了一個新的轉型期。在經歷相對的低谷期之后,目前,行業逐步呈現出兩大趨勢:品牌產品的規模化、個性產品的強差異化。

程昭華進一步分析,在個性產品的強差異化方面,主要突出的是個性優勢。比如設計師路線,以及現代素色磚、大理石瓷磚、超白磚等個性化強的產品。如何選擇個性化市場,在競爭激烈的市場中突出自身的個性美學產品。其實,強差異化產品往往有其原材料區域屬性,所以并不用擔心在全行業被大量普及模仿,而是走各自的市場路線,深挖自己的渠道,從而形成自身的品牌。除了傳統大品牌陶企、標桿性陶企以外,其實行業內大多數民營企業家一直在做自身的差異化產品。

近兩年涌現的五大差異化產品分別有以下技術難點:

第一,7mm左右的瓷質和炻質類產品已出現,而且普及較快。中板越做越精細之后,其價格也越來越低,替代石材的市場空間很大,所以,其發展較快。

中板的技術難點在于中板相對偏薄,其磚形比通常厚度為10mm、13mm的拋釉磚、通體大理石瓷磚的控制難度更大。在這個方面,佳窯總結出的吸水率選擇的依據與合理性范圍,以及針對性的燒成制度就比較實用。

第二,厚磚、中厚磚等這類仿石材瓷磚,為了替代石材產品,市場主推厚度為18mm、20mm的厚磚,甚至現在厚度為30mm的厚磚也有一定的市場占有率。厚磚的技術難點在于氧化不良、“掉角”缺陷、抗壓強度不足。

第三,規格為1800x3600mm、1500x750mm、1200x2400mm的大板、巖板出現,也是在未來替代石材的差異化產品。

大板、巖板的技術難點有以下兩方面:

一方面,切割是大板、巖板重要的一個環節,所以,“切割裂”是客戶反饋的主要技術難點。其實,這個方面除了與技術配方有關以外,還與窯爐控制、結構不合理息息相關;

另一方面是色差的問題。窯爐控制是關鍵所在,然而,往往受制于前期窯爐結構與噴槍選型的制約。所以,在做一些特殊花色產品時,通過一些花紋的色調故意掩蓋這種色差問題。

第四,市場上出現茶幾磚、灶臺磚等個性化瓷磚,顯現出陶瓷行業已在配合大家居產業的一些整合,成為又一個新特點。

茶幾磚、灶臺磚等個性化瓷磚的技術難點在于,由于其磚坯較厚,在干燥、燒成、冷卻過程中,如果控制不好的話,將會出現“掉角”和裂磚的問題。同時,在特異性模具成型時,如果在經驗不足的情況下,有可能會出現問題。

第五,市場上出現超白磚、透光磚等個性化產品。

超白磚的技術難點在于防污性、生坯強度偏低。如果攻克這個技術難點,未來可能朝著提高產量方向不斷鉆研。


 

中鵬熱能科技董事長萬鵬則同樣認為,當前陶瓷行業最熱門的產品莫過于巖板,由發展多年的大板產品進一步延伸到巖板產品,突然取得了突破。

對于陶瓷行業來說,巖板是一個增量產品,是一次極大的機會,是“冬天里的一把火”。大板/巖板的發展方興未艾,隨著技術的成熟,會進一步降低生產成本,從而擴大消費,增加生產線的需求。

萬鵬進一步分析,大板/巖板的生產從技術上來說,其要求是比較高的,目前需要解決的主要問題是優化生產工藝制度,提高生產效率,解決常見的切割裂問題。對于陶瓷燒成裝備來說,主要的熱點是從系統的角度上來研究和生產最適合的大板/巖板窯爐生產線。

愛陶機電設備董事長丁建盛坦言,對于陶瓷深加工領域來說,當前最大的熱點就是2019年下半年興起的巖板(大板)。雖然相比石材、崗石、石英石等板材,巖板的可加工性較弱,但其在表面硬度、耐磨性等方面是非常好的。所以,目前,巖板暫時取代了石材、崗石、石英石、木板、玻璃等各種板材的地位。

丁建盛認為,如果想讓巖板在市場上成為熱銷產品,主要取決于陶瓷深加工的工藝,以及設備的精細化、批量化、標準化、個性化等一些升級改造,甚至做到融會貫通,令巖板加工設備超越其他板材的加工設備。所以,未來巖板對于拋光、磨邊、切割等深加工領域的復合工藝的要求將會越來越高,這當中蘊藏著很多機會和挑戰。

行業資深人士賀彥榮也表示,2019年下半年以來,巖板這塊探索有一定突破,對巖板定義也開始明確,巖板應用有了大膽嘗試,不只局限于家裝,在家居、家電等各個領域開始應用,2020年可以作為巖板應用元年。這是陶瓷行業值得一提的大事。當然,巖板生產是有一定門檻的,固定投資大。在整體市場疲軟的大環境下,只能是“大者恒大”,有實力的企業將會越做越好。

賀彥榮強調,目前,有關巖板這塊亟待解決的問題有以下六個方面:

1、行業標準建立并執行;

2、巖板應用中加工切割配套完善;

3、巖板自身切割性能提高;

4、巖板坯體原材料標準化;

5、巖板生產中表面裝飾效果的改善和創新;

6、走出巖板越大越好的誤區。

當前,在家居空間裝修材料當中,作為非金屬無機材料的陶瓷類巖板,無疑具有極大的材料性能優勢,成為家居裝修領域的新風口。日前,有行業專家預言,未來的家居市場,巖板的市場份額一定會越來越大。


 陶瓷裝備  

產品升級換代正當時

 

日前,在2019-2020中國陶瓷跨年分享與展望論壇上,中國建筑衛生陶瓷協會機械環保節能分會執行理事長、景德鎮陶瓷大學教授張柏清曾作報告《陶瓷裝備新進展及未來創新突破點》。



他在報告中分析,陶瓷行業面臨的主要問題包括環保壓力、勞動力缺乏等。要解決這些問題,裝備行業今后要做到高效、創新。他認為,近年來,整個陶機裝備業不論從創新和質量上都有長足進步,將其歸納為五化:自動化、大型化、工業設計化、數字化、智能化。未來陶瓷機械裝備制造業如何為陶瓷行業生產提供優質服務和保障?今后的創新突破點是品質革命、柔性制造、綠色制造、智能制造。

關于大板壓機方面,恒力泰機械營銷總監曠國軍表示,2019年,恒力泰YP90系列壓機國內外全線開花,紛紛踏上了大板新時代的征程,分別在廣東、福建、四川、山東、江西、印度等成功投入安裝,為企業的大板生產線提供強有力的支撐,讓客戶享受更綠色智能的運營新體驗。最新YP90系列在系統結構上不斷升級,實現壓機性能最優化,是恒力泰聚焦技術創新的研發新成果。

曠國軍介紹,2019年7月4日,恒力泰HT36000超大規格陶瓷板智能壓機在蒙娜麗莎集團西樵生產基地正式上線運行,順利壓制出1600×3600mm的超大規格板磚。此舉開創了國產裝備生產3米以上超大板磚的先河,實現中國建陶裝備里程碑式的跨越。

HT36000是恒力泰和蒙娜麗莎集團聚焦陶瓷產業新脈動,精準定位市場新需求,自主研制的標志性重點產品和重大裝備,刷新了壓機噸位和產品規格的國產記錄,打破國外的技術壟斷,完全具備自主知識產權。雙方深度合作,用技術創新挺起了中國建陶智能裝備的脊梁,奏響了超大板磚智能新制式的主旋律。

關于2020年壓機技術創新發展方向,曠國軍透露從以下四個方面展開:

第一,HT系列超大規格陶瓷板智能柔性成型線的完善及提升,為客戶提供高質量的模壓成型的超大規格陶瓷板的成型設備;

第二,90系列壓機的規格完善,鞏固及發展3000mm以下規格陶瓷大板國產成型設備的優勢地位;

第三,陶瓷生產車間的智能監控系統開發;第四,陶瓷壓磚機配套設備開發,為提升生產效率,較低勞動強度而努力。



關于行業形勢與機會,新景泰總經理彭基昌強調,陶機產品升級換代正當時。比如新景泰主推的全數碼施釉印花線、噴墨機、施釉線設備(針對大板、厚板,生產智能化,綠色生產的設備)。他認為,陶瓷裝備生意還是有前途的,但必須升級換代,并抓住需求熱點(產品、區域)和客戶。

彭基昌介紹,2019年12月份,新景泰發布了歷時三年積累的全數碼施釉印花線。900*1800以上大規格產品由于模具紋理雕刻成本高、試驗時間長、紋理不夠細膩等因素導致難以體現出傳統模具效果,全數碼施釉印花線就是針對這一問題研發出來的新產品。該生產線結合傳統施釉工藝和現代噴墨工藝,再配合烘干及對中等設備組合而成,最大限度地表現出大板的仿真模具效果。在噴墨機方面,新景泰也發布了可以適配賽爾2001及星光SG600-SC這兩款高清噴頭的升級版噴墨機。

此外,新景泰自動化工程部的發展和完成的成功案例,從釉線工程單一發展到現在的衛浴工程與釉線工程相互促進發展,同時還增加了機器人的集成應用,衛浴工程更是是由零開始到現在多個在用案例。在瓷磚自動化工程方面,新景泰推出釉線4.0控制平臺,實現自動化、數據化、智能化。衛浴自動化工程方面重點推出窯車干燥系統、多層儲存庫、整廠的輸送改洗工程。在機器人應用方面重點推薦機器人搬運碼垛、機器人打磨、機器人噴釉線。

精陶服務中心總經理魏承杰表示,陶瓷噴墨行業歷經近十年的發展,技術革新也進入一個相對狹小的空間,都在往更精、更潮流、更環保方向開拓。當前行業基本圍繞功能性、大板、厚板等展開,同時加大技術疊加工藝,做更豐富、更有附加值的產品。未來的行業變革,更多會往數碼釉、全數碼整線等方向發展,產品技術創新將邁入全數碼時代。


 窯爐 

節能減排仍是熱點創新方向


關于陶瓷窯爐技術創新發展方向,萬鵬認為有以下三個方向:

第一,節能減排依然是窯爐發展的熱點創新方向,低氮燃燒、高溫助燃風加熱技術的應用還是有難度的;

第二,窯爐的工業互聯網技術是創新方向,這是錦上添花的技術,難點在于項目研發和推廣的初期,需要研發單位承擔大量地付出;

第三,支持精益生產的系列技術也是窯爐技術的創新方向。

此外,萬鵬坦言,當前,發泡陶瓷也是一大熱點。然而,其生產成本很高。產量低、能耗高是突出難點,這兩個難點的突破將會帶來該產品領域的飛速發展。目前,在這兩個方面都已經看到了希望。



關于近兩年陶瓷行業在品牌產品的規模化這一趨勢,程昭華分析,在品牌產品的規模化方面,更多的是在深挖成本優勢。隨著精裝房的逐步推廣,現在的房地產行業大多數采用“集采”的方式采購工程磚。在大型房地產企業面前,瓷磚企業的供貨價格是相對平價的,同時,賬期也相對較長。而陶企大多數是民營企業,面對新的銷售渠道方式的轉變,自身調整也是比較糾結的。在這種利潤率下滑的情況下,陶企必須考慮的是如何實現與房地產企業共贏,又如何贏得自己的利益。自然,就想到了“降低成本”。

在成本方面,程昭華強調,陶企面臨以下四個方面的技術難點:

第一,如何合理提高產能,降低單位成本?

有很多陶企生產管理高層甚至生產老板,其此前的思維意識里都認為自身的是品牌瓷磚,所以要求燒窯周期必須保持在多少分鐘以上,才配得上自身品牌產品的“內在品質”。2019年,通過對比OEM方式,陶企也已在合理范圍內將燒窯周期逐漸縮短,而且并不會很大程度影響產品的品質。因為現在的配方、生產工藝、設備升級都突破了以前的技術難點。比如,關于陶企規模化的生產線,早期留下來的那些包括窄體窯在內的短窯、小窯,因受環保影響,近兩年,陶企將兩條窯合并的趨勢也是愈發明顯。

近兩年,陶瓷行業還存在一些降低生產成本的方式就是提升和優化裝備。現在很多陶企老板逐漸意識到產品要做好,而且要有成本優勢,其裝備要先行,用好的裝備才能做出更好的效果。早前,陶企選用的一些裝備只能適應當時的生態環境,而現在市場迭代、產品迭代的激烈競爭環境下,之前的裝備就無法滿足當前“精益求精”的需要。

第二,如何節能降耗?

到目前為止,還有陶企在采用天然氣燒成時其能耗嚴重超出行業平均水平。甚至某品牌陶企早前生產800 mm瓷磚時,其能耗竟然達到2.6立方/平方磚,嚴重影響了企業的效益。實踐證明,節能降耗永遠是個重要話題。無論是水煤氣的節能、天然氣的節能,還是電熱烘干箱的節能,絕對不只是更換噴槍就可以處理好的。這一系列的節能要著重從分析熱工原理出發,充分把熱值發揮出來,有效燃燒,把熱能、余熱充分利用好,這是一個系統工程,絕對不要只停留在一點上看問題。

比如,當前廣東政府已再三重申要求陶企水煤氣轉天然氣。其實,關于水煤氣轉天然氣的技術是要深究的,因為水煤氣和天然氣兩者的熱值相差數倍,自身燃燒的差別相對較大。在整個生產過程中,在干燥窯、燒成窯的系統里,其熱平衡與熱效率則更加講究,否則燃耗成本居高不下。而行業內,生產車間系統里真正懂得水煤氣燒成和天然氣燒成的整個熱工原理的熱工技術人才,相對來說還是比較欠缺的。

有些陶企甚至要求水煤氣和天然氣可以同時燒,或者可以自由轉換。在燒成技術的融合和變通性方面,又該如何做到更加完善?如何令自身企業少走彎路?很多企業之前往往忽視了這些特殊性問題,所以,很多時候會出現變形、落臟、色差等大批量產品缺陷,導致企業比較被動。



第三,吸水率的選擇與定位。

近年來,在瓷磚的吸水率定位方面,特別是廣東產區,都是以“雙零磚”標準為主要出發點,為自身產品定義為“高品質”。

那么,“雙零”就一定比“單零”好呢?其實,吸水率在1%以下的“單零磚”和“雙零磚”都稱之為瓷磚。大多數瓷磚特別是地磚都被鋪貼在室內,所以,瓷磚能被控制在“單零”,其實是完全可以滿足客戶實際需求的。“單零”和“雙零”在燒成溫度上相差較大,很多陶企開始在這個方面有了想法。

如何做到在單零吸水率燒成的時候可以控制磚的穩定性?也就是說無論是內質穩定性,還是外質穩定性,都要做到不易出現后期反彈變形、表面防污合格、有足夠的抗壓耐磨能力。這就需要生產工藝與熱工技術人員共同攻關達成,值得一提的是,從生產崗位轉型過來的窯爐企業技術人員就有共同語言,在深入配合、總結之后,這些技術難點目前已基本有了解決思路和方向。

第四,控制“波浪紋”。

隨著人們對生活品質的需求越來越高,當前,檢查瓷磚是否變形已不再是在分級線、分級機上看,而是要“迎光”看是否有波紋。這個波紋有時是0.1毫米,甚至0.05毫米等,總之,不大于0.2毫米的波浪形是沒有超過行業變形標準的,但“迎光”看起來確實有那個紋路,就不太美觀,也就是缺少“賣相”。瓷磚如果沒有“波浪紋”,不僅鋪地效果美觀,而且看起來品質更好。所以,現在包括品牌陶企在內的很多企業對“波浪紋”的控制標準越來越嚴。當然,控制“波浪紋”也是很多陶企存在的一個技術難點。


原料車間 

連續球磨系統將會

逐步取代傳統間歇式球磨機

 

“當前,從中國建陶的生產裝備現狀來看,從壓機、窯爐到后線的拋光、磨邊及打包,自動化的程度已經非常高,有的已經往智能化方向發展,而在一頭一尾(一頭指的是原料車間,特別是球磨車間;一尾指的是瓷磚倉儲)方面,幾十年基本沒什么變化,還是比較原始和傳統。”近日,鼎匯能科技股份總經理趙祖熙如是說。

趙祖熙進一步分析,從陶瓷裝備技術創新方向來看,一方面,為了適應大板生產線的市場需求,大板配套的相關裝備將會雨后春筍般不斷推陳出新;另一方面,陶瓷生產線的“一頭一尾”——連續球磨系統、陶瓷智能倉庫的運用和普及,都是目前能看到的方向。

作為提供綠色智能原料車間整線解決方案的企業負責人,趙祖熙介紹,從陶瓷原料車間裝備的發展情況來看,無疑,連續球磨系統因其自動化程度高、占地少、用人少、能耗和生產成本低等優勢,將會是一種趨勢性、普及型的產品。現在連續球磨系統的裝備和技術已經非常成熟,乘勢擴張的大廠,比如東鵬、蒙拉麗莎、冠星王、順成、歐神諾、簡一、協進、大將軍等都在使用或者考慮使用連續球磨工藝來生產粉料。作為一種變革式的產品,相信連續球磨系統將會逐步取代傳統的間歇式球磨機,成為陶瓷行業的一種標配工藝。



趙祖熙表示,現在有4-5個裝備商在研發和生產連續球磨機,從工藝路線上來說,基本已經定型了,都是按照鼎匯能的設計的原料預破碎、泥料化漿、自動配料到連續球磨這樣的路線來走;雖然在一些細節或者裝備選型方面都有各自的技術特點,但研究的方向都是朝著自動化智能化、最大產量和最低能耗方向去努力,最終實實在在地為客戶最大程度地節省生產成本。

在連續球磨機的技術方面,趙祖熙坦言,目前,鼎匯能的連續球磨機已經到了第四代,現在正在研發第五代產品。可以說,當前,在球磨機這一塊鼎匯能已經做到一個極致,也遇到了一些技術瓶頸。想從球磨機本身的結構設計努力,進一步地降低陶瓷廠的生產能耗和提高產量比較難了。

然而,在原料預破碎方面還有很大的提升空間。連續球磨機的入磨最佳粒度是≤3mm,但是從實際情況看,由于陶瓷原料復雜,成分、水分、硬度等每個廠都不一樣,現在原料預破碎方面還沒有出現一家能兼容所有陶瓷廠原料狀況的預破碎方案,并且也還沒找到一個用最低能耗達到最大產量的預破碎方案。所以,原料預破碎是連續球磨系統中最有技術提升空間的一個環節,其它三個方面很難再有更大突破。


 環保裝備 

首要任務是實現超低排放

 

2020年是《廣東省打贏藍天保衛戰實施方案(2018-2020年)》實施的收官之年。藍天保衛戰進入了決勝之時。對于污染物排放的控制只會更嚴。對于環境治理的約束性規定會根據情況逐步推進,鞏固藍天保衛戰成果。



早在2019年5月鋼鐵行業超低排放實施意見出臺,對鋼鐵行業環境治理具體技術提出約束性要求。回到陶瓷行業,暫未對超低排放作出具體技術約束,但是實現超低排放,這是必然的趨勢。

奧瑞斯環保總經理劉燕鋒認為,在攻克了一定的環境治理難題之后,依托技術創新實現超低排放將是目前的任務所在。

在大氣治理技術創新上,劉燕鋒認為,以成熟、先進的煙氣治理技術支持體系為基礎,以實際問題為導向,精準治污,把陶瓷行業的煙氣治理效果再一次提升,達到超低排放標準。這是環保裝備企業努力的方向。

首先,針對污染物排放控制的要求,開展脫硫、脫硝、除塵的技術研究,形成從污染源頭削減、過程控制、末端治理的全過程防控的煙氣治理超低排放的技術工藝與解決方案,將污顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度分別控制在10mg/m3、10mg/m3、80mg/m3以下;

其次,在消白煙處理上,針對濕式石灰石膏法脫硫工藝會排放一定量水氣問題,開展水氣處理研究,對濕式石灰石膏法進行過程控制,通過控制反應的用水量,從而減少水氣的帶出,對半干法脫硫除塵系統進行降溫降濕的控制,水氣控制更能達到微量排放,真正做到消白煙。


2019年,陶瓷行業的轉型升級愈發明顯,各大陶企都在以產業轉型升級為導向尋找適合自身發展的模式。值得一提的是,技術與合理的結構分配是實現有效地產業轉型升級的重要因素。產業升級不是表面的集約化轉型,而是需要更高度專業化的技術支撐。

因此,陶瓷行業上游企業更需要通過創新驅動,提供專業化程度更高的整體解決方案,從技術與市場價值中形成切合陶瓷行業實際發展的邏輯,形成技術的專業化轉化。未來可期,高度專業化的技術裝備企業將會領先發展。


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