一、前言
改革开放以来，我国建筑卫生陶瓷产量一直高居世界首位，１９９８年陶瓷砖产量占世界总产量的３４．５％，卫生瓷占世界总产量的２３．４％。２００４年我国日用瓷、建筑瓷和卫生瓷产量均位居世界第一，其中日用瓷产量高达１３０亿件，约占世界总产量的６０％；建筑瓷砖年产量约为３０亿ｍ２，产量约占世界总产量的５０％，按２０～２４ｋｇ／ｍ２计算，则每年消耗泥料和石料６０００～７０００万吨；按每平方米消耗燃油１．４—１．５Ｌ计算每年消耗燃油高达４．２—４．５亿升。最近几年面对能源价格居高不下，就陶瓷生产而言，节能降耗将是陶瓷生产的大势所趋，也是陶瓷工业可持续发展的重要条件。
二、陶瓷工业能耗的现状
目前，我国陶瓷工业的能源利用率与国外相比，差距较大，发达国家的能源利用率一般高达５０％以上，美国达５７％，而我国仅达到２８％一３０％。虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先，但总体上存在产品档次低、能耗高、资源消耗大、综合利用率低、生产效率低等问题。在陶瓷工业的一般工艺流程中，能耗主要体现在原料的加工、成型、干燥与烧成这四部分。其中干燥和烧成工序，两者的能耗约占８０％。据有关报道，陶瓷工业能耗中约６０％用于烧成工序，约２０％用于干燥工序。在建筑卫生陶瓷方面，国内外能耗存在着一定的差距表１。
日用陶瓷在国内烧成能耗状况：燃煤隧道窑为４１８１６～５４３６１ｋＪ／Ｋｇ瓷；折合１．４２—１．８５ｋｇ标准煤八ｇ瓷；燃油隧道窑为３３４５３～４５９９８ｋＪ／ｋｇ瓷；折合１．１４～１．５７ｋｇ标准煤／ｋｇ瓷；燃气隧道窑为２９２７１～３９７２５ｋＪ／ｋｇ瓷；折合１．００～１．３５ｋｇ标准煤／Ｋｇ瓷。而国外窑炉以气体燃料为主，烧成能耗为１２５４５～２５０９０ｋＪ／ｋｇ瓷，折合０．４３—０．８６ｋｇ标准煤／ｋｇ瓷；烧成能耗只有我国的一半左右１。
三、陶瓷工业的节能技术
１、陶瓷原料加工过程中的节能
据资料记载，原料加工部分的能耗在整个陶瓷生产过程中占很大的比例，料耗用量占４９％，装机容量占７２％，因此节能潜力较大。
１陶瓷原料的粉碎加工其中燃
原始陶瓷原料主要是由硬质原料和软质原料组成。对陶瓷原料的粉碎加工主要体现在对于硬质原料的加工。首先应逐步减少噪音大、能耗高、难以除尘的粗中碎加工，如：粗颚式破碎机、细颚式破碎机、旋磨机等，改用质量稳定且能够及时供应的原料粉料进厂。其次，积极推进陶瓷原料的标准化、商品化和系列化生产，供给符合陶瓷工业需求的粉料，保证生产的稳定性和不可再生资源的合理利用；提高粉碎设备利用率，减少对原料车间的重复建设，有利于减少工厂原料的储备，节约场地的投资和减少城市粉尘、噪音污染。
２陶瓷原料的细加工
工业上广泛使用间歇式球磨机作为细磨设备，其内衬主要有燧石衬，氧化铝衬和橡胶衬。如果球磨机的内衬采用橡胶衬，既可以减小球磨机的负荷，又增加了球磨机的有效容积，产量可以提高３０～５０％，单位产品电耗降低１０～３０％。如果采用氧化铝衬则可提高球磨效率、缩短球磨周期。为了提高球磨机的效率，根据工艺配方不同向泥浆中加入高效减水剂，助磨剂并制定合理的料、球、水比例。在磨球的选择上应有合理的大中小级配成不同形状的磨球级配。在球磨时，采用氧化铝球，既可缩短球磨时间，又可节电３５％左右２。
与国内间歇式球磨机相比，国外普遍采用连续式、大吨位球磨机进行细磨，产量可提高１０倍以上，电耗为原来的２０％。由于可以连续入料和出料，不需要停机，比间歇式球磨机节省能耗１５％～３０％；并易制浓浆，使后面的喷雾干燥过程节约能量，节省能耗２０％一３０％。与小吨位球磨机相比，大吨位球磨机可以节省能耗１０％一３０％。另外，国内外不少球磨机采用变频器改变电流频率宋调速，有可能缩短球磨周期１５％～２５％，从而减少电耗。
３陶瓷原料的其他节能
喷雾干燥制粉时，降低泥浆的含水量，提高热风的温度，加大进塔泥浆量，降低废气温度，产量可提高近１倍，能耗下降３０％。另外，料浆池采用间歇式搅拌，一天可节电１３５ｋｗ·ｈ，年节电４．５万ｋｗ·ｈ。
２、陶瓷成型过程中的节能
陶瓷成型种类繁多，不同的陶瓷成型有不同的成型方法，和日用陶瓷节能方面做一简要分析。
１大吨位压砖机
对于建筑陶瓷，在选择压砖机上，应选用大吨位、宽间距的压机，实现一机一窑，因为大吨位压砖机压力大，产量大，压制的砖坯质量好，合格率高。在同等条件下，电耗可减少３０％以上。目前，国产液压压砖机的最大吨位已经达到７８００ｔ，各种吨位的大型压机也已广泛应用于国内陶瓷企业，节能效果显著。
２高中压注浆成型
对于卫生陶瓷可采用高中压注浆成型技术，将传统石膏模依靠毛细管力吸水成型机理变为多孔塑料模压滤排水机理，使卫生瓷成型次数由ｌ天／次提高到ｌＯ－３０ｍｉｎ／次，模具寿命达２万次以上，可节省模具干燥和加热工作环境所需的热能。
３等静压成型
当前日用陶瓷成型工艺有滚压成型、注浆成型、塑压成型、等静压成型、高压注浆、微波注浆成型和激光快速成型，其中后半部分具有较大的发展和应用前景。从效率、节能和成熟程度宋考虑，应该采用等静压成型，其具有瓷质结构均匀致密、质量高、工序简单、无杂质、抗弯强度高、可成型复杂型、尺寸精确、生产周期短、耗能低等优点。等静压成型的最大特点是：产量大、质量好、坯体规整度好、品质规格一致、取消了石膏模和干燥工序、能适应于多种产品的生产等。
３、陶瓷干燥过程中的节能
据报道，选用英国ＣＤＳ公司推出的空气快速干燥器，用于日用陶瓷，干燥周期可缩短４６％～８３％，平均节能５０％。至于卧式快速辊道干燥、超热间断热空气干燥、卫生陶瓷干燥、高频干燥、微波于燥、红外线干燥和快速干燥等节能技术，在实际生产应用中干燥效果也较为显著。其中微波干燥技术备受关注。微波干燥中微波可以穿透至物料内部，使内外同时受热，蒸发时间比常规加热大大缩短，可以最大限度的加快干燥速度，极大地提高生产效率。由此而节约了大量的能源消耗，且微波能源利用率高，对设备及环境不加热，仅对物料本身加热，运行成本比传统干燥低。通过表２
传统干燥与微波干燥在时间与能耗方面的对比，从中可以看出微波干燥的优越性。
在相同的功率下，传统干燥时间是微波干燥的３０～３２倍，能耗为２．５倍，而生产能力则约为一半４～７。
窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备，也是耗能最大的设备，占６０％左右。但是窑炉设备能耗的水平，主要取决于窑炉的结构与烧成技术，其中窑炉的结构是根本，烧成技术是保证；两者相互依存，缺一不可；只有使两者合理的搭配才能既保证窑炉烧成质量的提高，又减少能源消耗。
１烧成技术
１采用低温快烧技术８
在陶瓷生产中，烧成温度越高，能耗就越高。据热平衡计算，若烧成温度降低１０００Ｃ，则单位产品热耗可降低１０％以上，且烧成时间缩短１０％，产量增加１０％，热耗降低４％。因此，在陶瓷行业中，应用低温快烧技术，不但可以增加产量，节约能耗，而且还可以降低成本。因而在我国正进一步研究采用新原料，如珍珠岩、绢云母、石英片岩等配制烧结温度低的坯料，玻化温度低的釉料，改进现有生产工艺技术，建造新型窑炉，以实现低温快烧技术，降低能耗。
２采用裸装明焰烧成技术
目前，我国陶瓷窑炉烧成方式主要有：钵装明焰、裸装隔焰和裸装明焰。其烧成方式的特点如
下表３
３采用洁净液体和气体燃料
采用洁净的液体、气体燃料，不仅是裸装明焰快速烧成的保证，而且可以提高陶瓷的质量，大大节约能源，更重要的是可以减少对环境的污染。采用洁净气体作为燃料，节能降耗明显表４
４采用可替代的低价燃料
究竟采用哪种气体燃料使用最经济，更符合我国国情，其又最适用于裸装明焰烧成方式。据报道，我国是世界上煤炭储量非常丰富的国家，已探明的储量预计可使用５００年以上。在能源日益趋于紧张的今天，采用低价燃料显得尤为重要。在单位产品燃料费用中，烧煤高达１．１９７元儿ｇ·产品：重油０．１３８元从ｇ·产品；发生炉冷煤气０．０９９７元／ｋｇ·产品８。因此，应大力发展发生炉冷煤气。（未完待续）
其不仅价格低廉，而且燃烧效率高，燃料消耗低。
二甲醚ＤＭＥ是以煤为原料生产的一种新型洁净能源，其特点主要体现在燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，成本低，节能显著等优势以及具备比液化石油气ＬＰＧ更多的优点，取代液化石油气作为民用及工业用燃料已成可能。
５采用先进的燃烧设备
采用高速烧嘴提高气体流速，是强化气体与制品之间传热的有效措施，一般可比传统烧嘴节约燃料２５％－３０％。目前高速烧嘴朝着高效节能低污染发展，如高效节能环保型蓄热式烧嘴，此烧嘴优势在于当其中一个烧嘴工作时，另一个为排烟道，并蓄热，以待其工作时，预热空气，其可以节约燃料２０％－４０％，减少废气的排放温度，达到节能高效低污染效果。反之，亦然。
对于烧重油的窑炉，则可采用重油乳化燃烧技术，使重油燃烧更加完全，通过乳化器的作用后，把水和重油充分乳化混合，成油包水的微小雾滴，喷入窑内产生“微爆效应”，起到二次雾化的作用，增大了油和水的接触面积，使混合更加均匀，且燃烧需要的空气量减少，基本消除了化学不完全燃烧，有利于提高燃烧温度及火焰辐射强度，掺油率１３％－１５％，节油率可达８％－１０％。
６采用一次烧成
近年来，我国不少陶瓷企业在釉面砖、玉石砖、水晶砖、渗花砖、大颗粒和微粉砖的陶瓷工艺和烧成技术上取得重大突破，实现了一次烧成新工艺，减少了素烧工序，烧成的综合能耗和电耗下降３０％以上，大大节约了厂房和设备投资，而且大幅度提高了产品质量。
