在陶瓷生产工艺流程中，原料车间作为制备瓷砖原材料的重要场所，是陶瓷厂必不可少的一个组成部分。随着行业的发展，目前原料车间已经形成了以“间歇式球磨+喷雾干燥”为主的粉料制备模式，然而，较高的能耗和较低的自动化程度一直让原料车间备受诟病。
　　对此，佛山市爱摩生科技有限公司推出了“球磨机节能系统”、“球磨细度、水份、能耗、自动化控制系统”、“喷雾塔粉料自动化系统”三大系统，不仅可提高原料车间的自动化程度，还可有效降低原料车间的能耗，综合节能可达25%以上。为了了解这三套系统的工作原理及应用前景，记者采访了爱摩生经理艾永生。

 　　3大系统，降低原料车间能耗
　　目前，陶瓷厂原料车间的耗能项目主要为电耗和燃料的消耗。在球磨制浆的工艺中，电耗占了很大的比例，而在喷雾制粉这个工艺中，燃料的消耗占了很大的比例，这两个工艺就是原料车间能耗的主要来源。爱摩生研发的这三套系统，就是为了降低原料车间的这些能耗而设计。使用 “球磨机节能系统”，至少可以降低20%的能耗，综合　　能耗至少降低25%。
　　陶城报：能否介绍一下“球磨机节能系统”的工作原理？
　　艾永生：球磨机属于重型机械，启动过程呈高阻转矩，且近似于恒转矩负载，一旦启动，长时间不间断工作，负载稳定，所以要求电动机必须具备足够大的启动转矩和尽量高的运行效率和运转功率因数。异步电机难以兼顾启动特性和运行特性，为了获得较大的启动转矩，只能采用大马拉小车或转子导条采用高电阻率材料的方式，所以运行效率很低，能耗很高。
　　我们设计的这套“球磨机节能系统”，先把原来的电机换成永磁同步电机，又把耦合器换成连轴器，还有我们新装的变频器，所谓变频器实际就相当于是一个驱动器，里面有我们的驱动软件，我们设定了一个模拟参数，变频器会根据我们的模拟参数来变速，这个参数就是根据物料的工艺特性来定的，系统可以通过自动检测物料的变化来调整球磨机的转速，保证球磨机利用抛磨结合的工艺在最合适的时间内达到最佳球磨效果，最大程度减少能耗。因为去掉了辅助启动的液力耦合器和辅助电机，所以可实现节能20%-60%。
　　此外，由于球磨机在运行的时候有不同的转速，有一半甚至大部分的时间是在低速运行，因为浆料的颗粒已经变小了，不需要太高的速度，速度太快了反倒没有效果，所以比起以往的恒速、高速转，球石和球磨机内衬的损耗也会降低10-15%。
　　陶城报：另外的两套系统的工作原理又是怎样的？
　　艾永生：球磨所需原料品种多，水份、粒度各不一致，由于原料出入仓测定水份的不一致性，导致原料球磨每球水份、细度无法精准控制，从而延长了球磨时间，增加了球磨电耗，并使下工序粉料和颗粒度波动大，使压砖车间砖坯强度各不相同，烧成砖坯透气率和吸热率各不相同，造成产品优等率质量下降损耗。
　　我们推出的第二个系统“球磨细度、水份、能耗、自动化控制系统”，这个系统可以利用激光检测系统对每种原料水份实时检测，大数据运营系统软件会根据每球原料所需的含水率，自动计算出每球的加水量。只要稳定了每次的水份，那么球磨时间是基本恒定的，出来的含水率也是相差不大的，在这样的条件下，原料不会出现加磨、过磨的现象。
　　刚才讲的“球磨机节能系统”可以说主要针对的是节约电耗，而“球磨细度、水份、能耗、自动化控制系统”不仅可以稳定球磨的电耗，还可以稳定浆料的质量以及各种属性。
　　我们推出的第三个系统是“喷雾塔粉料自动化系统”。喷雾塔是由雾化高温塔、水煤浆热风炉、高压泥浆柱塞泵组成的，首先在水煤浆炉、雾化塔达到一定的工艺温度后，由泥浆柱塞泵高压至雾化塔雾化，利用水煤浆炉燃烧所产生的热能烘干雾化塔里泥浆料的水份，让粉料达到一定的颗粒和含水率，以便满足下工序压砖机和烧制车间的工艺要求。
　　但由于浆料、燃料、水份的不稳定，在烘干过程中粉料的水份会产生波动，而我们目前的生产工艺是靠人为来调整工艺参数，检测员每过一个小时才会检测一遍粉料的含水率，然后据此来调整它的温度，那么一个小时当中出现水份波动就没办法检测到，这可能会给下工序造成难以调节的工艺难题，导致生产质量达不到工艺要求而降低产品的品质。
　　我们的系统则是以每秒1000次的频率在检测，系统检测范围在0-95%精度（误差在0.01%-0.1%之间），始终保持高精度的检测水准，然后把数据反馈给控制软件。如果检测结果超过了这个范围，控制软件就会调整温度或供浆量，使生产工艺回归精准。这解决了陶瓷企业因粉料水份不合格因素产生的质量波动，提高了产品的优等率，也让陶瓷行业实现了自动化。
　　以上就是目前我们针对原料车间提高工艺品质，降低能耗而设计的三大系统。

 最终目标：让陶瓷厂也能达到汽车厂的智能化水平
“球磨机节能系统”已经投入使用并收效明显，而另外两套系统也将在试用稳定后向社会开放。艾永生表示，未来还会继续走智能化、节能化的路线，除了推广原料车间的自动化系统，还会逐步拓展压机、窑炉的智能化，甚至整个工厂的智能化。
陶城报：这三套系统是什么时候研发成功的？推出之后有没有应用案例？
艾永生：我们是从2015年开始展开研发工作的，用了一年半左右，到2016年中就基本完成，开始了试运行。第一台样机刚开始是装在新明珠白泥生产基地的煤仓，节能效果良好。后来又放到了原料车间，节能效果也超过了20%，至今为止已经运行了一年左右，期间没有发生故障。
目前，我们的“球磨机节能系统”已经有两个陶瓷企业在使用，第一台用在了新明珠企业，第二台用在了昊晟企业。节能率在20%以上，综合节能率在25%左右，可以说达到了我们预期的效果。
另外的两套系统我们暂时还没有向市面推，在一个车间试用稳定了以后，再向社会公众开放。
陶城报：中国陶瓷行业至今还没有实现原料标准化，这会不会对这套系统运行造成影响？
艾永生：我们这三套自动化系统针对的就是不规则的、不同的品种的原料，陶瓷企业在调整配方或者更换原材料的时候，我们的系统是完全不受影响的，无论企业用什么原料，我们都可以达到生产要求。从根本上讲，中国的现状就是原材料不标准。而我们考虑到了这一点，所以这三套系统相当于是为中国陶瓷行业量身打造的。
陶城报：您觉得这三套系统未来的前景怎么样？爱摩生未来的研发方向又是什么？
艾永生：陶瓷行业现在最需要的就是这样的设备，国家提倡走节能、环保、智能，我觉得前景还是比较宽广的，我比较看好。
我们未来还是会继续走智能化、节能化的路线，当我们把原料车间的自动化系统推广开以后，我们会逐步拓展，比如压机、窑炉的智能化，甚至整个工厂的智能化，建立大数据中心，围绕着这几个大点来弥补陶瓷加工环节中的一些不足。我们的最终目标就是要让陶瓷厂也能达到汽车厂那样的智能化程度。只要把陶瓷原料的颗粒度、水份等都稳定好，接下来我们可以对整个生产工艺进行监管和检测，用大数据来提高商品的品质，减少因为人为疏忽造成的损失，把浪费的能源找回来。

 我们离节能技术普及还有多远？
相比连续球磨、干法制粉等原料车间节能技术，爱摩生研发的节能系统是在原来的基础上优化了原料车间的生产工艺，从而提高了粉料的品质，同时还降低了能耗，因此投入更低、见效更快。
陶城报：连续球磨、干法制粉等原料车间节能技术已在行业的推广多年，但进展并不顺利，您对此如何看待？
艾永生：虽然连续球磨、干法制粉都有一定的节能效果，但是它们也有很多受限制的地方。连续球磨对原料的标准化要求比较高，要求原料必须要同品种、同粒度、同水份才有节能效果。而干法制粉，它生产出来的粉料是实心的，不是发泡的。所以压制出来的砖坯强度会比较低。只适合用于技术要求没那么严格的产品。
我们系统的研发理念和连续球磨、干法制粉是不同的，我们只是在原来的基础上优化了原料车间的生产工艺，从而提高了粉料的品质，同时还降低了能耗。就成本来说，连续球磨、干法制粉都需要陶瓷企业更换设备，投入较大，而我们的系统只是附加在原来的设备上，企业不用淘汰自己原有的设备，而且我们的维修率也非常低。
陶城报：从科技公司的角度来看，您觉得中国陶瓷行业和意大利在制造上的差距体现在那里？
艾永生：意大利的陶瓷行业在发展初期就已经有了一定的自动化基础，而中国陶瓷行业在筹建的时候自动化程度是比较低的，以前的企业都没有这个意识，再加上以前的瓷砖成本低，利润高，所以很多企业都没有重视自动化，另一个方面，上游的陶瓷设备商都是按照传统的模式做设备，都没有朝自动化、智能化的方面发展。所以现在整体看起来，意大利工厂的自动化程度要比中国高。