现代化烧结砖企业的发展方向

建筑节能要求不断提高，是墙体材料行业发展的必然趋势。烧结砖产业的发展面临巨大压力，目前是淘汰落后产能，实现产业升级的关键时期，环保、节能等一系列政策的出台，进一步加速了这一进程的发展。同时，烧结砖产业也得到前所未有的机遇，很多地区实行产能整合升级，造就了一大批建材产业集团，装备制造业的发展使得生产线建设成本逐渐降低，工业废渣综合利用技术不断提高使烧结砖原料逐渐多样化，产品不再是单一的普通实心砖，各种承重非承重多孔砖、空心砖逐渐被市场接受，产品多样化使得企业利润得到提高。产业的发展并非一蹴而就，当前环境下，国内还有相当多的地区在使用粘土实心砖，而这些地区才是行业发展的主要地区。砖瓦行业所要解决的问题是要加速淘汰落后生产工艺，要通过市场的调节作用使得落后的生产工艺逐渐失去竞争优势，使粘土实心砖彻底消失，通过产业升级建设一大批现代化烧结砖企业，使节能环保的空心砖能够真正替代传统粘土实心砖。

当然，随着制砖行业不断发展，工艺技术日新月异，砖瓦企业不再是过去的小工厂、小作坊，变成了现代化程度极高的流水线，企业家们开始注重效率，注重品质，应用现代化管理模式管理自己的砖厂，不断提高企业竞争力。产品质量和成本决定了企业在市场中的竞争力，企业竞争力更多依赖于规划设计合理性、机械设备先进行性，多样化产品对市场的适应性。

一  主动淘汰落后生产线

笔者近日走访云南、四川、山东、黑龙江等多个省份，与砖厂企业家深入接触，真切感受到他们急切淘汰落后产能，急于寻求新技术提高生产效率的迫切心情，一大批轮窑、小断面隧道窑被改造成现代化生产线，落后的人工码坯无一例外被自动化码坯机或智能机械手替代。

轮窑与隧道窑成本对比表                      表 1-1

通过对比可以看出，落后的轮窑生产方式用工数远大于隧道窑。山东合力建材厂和吉林富强建材厂提供的数据显示，单是人工一项，轮窑生产线成本要比隧道窑高出0.05元/块标砖。这无疑增加了企业成本，使产品在市场中没有生存空间。降低生产成本成为企业家寻求改造更新的直接动力。

二  更新换代中遇到的问题

怎样实现生产线换代升级成为摆在企业家面前的重要问题。很多有远见的企业家已经通过一两年甚至更长时间对技术、设备、施工队伍等进行充分考察，最终选择出合理的工艺方案。大理旭城建材公司主要原料为硅藻土尾矿，在与设计院合作进行大量理论和试验研究的基础上选择4.6米断面隧道窑自动化生产线，目前其原料制成的自保温砖已申请专利。然而更多的企业没有那么多时间调研，投资多大规模、选择什么设备？面对众多信息、不同说辞似乎不知道该如何选择，在此，我们将现在比较先进的工艺介绍给大家，希望对企业的决策有所帮助。

三  新建生产线主要工艺介绍

新建生产线要从原材料、产品定位、工艺设备、窑型选择等多方面考虑，制定适应于市场需求和自身需要的规划方案。

3.1 原材料

原材料的种类和品质决定了工艺的设备配置。近年来，政府、科研部门和企业都对各种废弃物废渣制砖进行了很好的探索。其中，煤矸石由于化学成分适合，具有发热量，是较早进行的废弃物制砖研究原料，现在其技术已经非常成熟；一些科研部门和企业对钢渣、铁矿尾渣、钒渣等废弃物的综合利用也在研究和逐步进入实践中。

原料破碎是砖瓦生产的必要工序。生产砖瓦所用的燃料、原料，如煤、粘土、煤矸石、页岩及尾渣原料等，以不同尺寸的块状物料出现。 根据生产要求，它们中绝大部分需要进行破碎。破碎就是依靠外力（主要是机械力）克服固体物料内力而将其大块分裂成小块的过程。生产砖瓦产品所用原料，按其处理后物料块的要求，可将破碎作业分为三级，即：粗碎：处理后物料块度为 40 mm~80 mm的占 70%以上；中碎：处理后物料块度为 3 mm~40 mm的占 70 %以上；粉碎：处理后物料块度<3 mm 的占70 %以上。下表是根据原料的给料尺寸和易碎性等性质部分破碎设备选用表。

部分原料破碎选用设备表                    表3-1

破碎设备种类繁多，实际选用时，除原料的给料尺寸和易碎性，还应该根据具体情况考虑下列因素：

• 物料的物理性质，如粘性，水分、泥沙含量等。
• 成品的总生产量和级配要求，据以选择破碎机类型和生产能力。
• 技术经济指标，做到既合乎质量，数量的要求，操作方便，工作可靠，又最大限度地节省费用。

3.2 产品定位

产品定位主要取决于市场需求。政策导向指导行业发展方向，市场需求决定企业产品定位。目前市场主要产品为烧结多孔砖、大孔砖、烧结保温砌块。

烧结砖、烧结砌块规格                    表3-2

• 主要工艺设备

工艺设备中制砖机是制砖生产线中重要的工艺设备，自动码坯系统和卸垛机是较先进的智能设备，下面主要介绍制砖机、自动码坯系统和卸垛机的选型。

• 制砖机

初始含水率较高、降水难度很大的原料一般采用二次码烧，保温砌块类产品采用二次码烧，二次码烧生产工艺采用上下架系统，制砖机可采用半硬塑制砖机保证成型质量。

一次码烧生产工艺一般对坯体强度要求较高，多采用硬塑制砖工艺。硬塑制砖工艺对砖机挤出压力和真空度有明确要求。以下是某企业生产的硬塑挤砖机主要技术参数：

生产能力:1.5-2.0万标块/h；

真空度 ≥92%；

挤出许用压力：3.0—4.0Mpa；

主轴转速： 28 r/min；

压缩空气压力：0.6 Mp；

含水率：12%-14%；

• 自动码坯系统

自动码坯系统有框架式码坯机和智能机械手两种形式，国内框架式码坯机技术已日趋成熟，可供选择的厂家很多，且价格合理。相比框架式自动码坯机，智能机械手的最大优点就是工作平稳，速度快，精度高，使用寿命长、维修量小。选择码坯系统要考虑窑型和产品种类，同时采购设备时要注意考虑售后服务、配件供应等问题。下表是推荐的主要窑型配套码坯机方案。

主要窑型配套码坯机方案               表3-3

• 卸砖机

卸砖机分为自动卸砖机和半自动卸砖机两种。两种卸砖机比较见表3-4。

卸砖机优缺点比较                     表3-4

3.4 窑型选择

窑炉是整条生产线的最后环节，烧结砖生产主要采用隧道窑，目前用的比较多的隧道窑有3.6米、4.6米、6.9米等不同断面隧道窑。为了提高窑炉产量和产品质量，山东省建筑材料工业设计研究院环美分院在窑炉结构和风路系统设计上作了较大改进。在结构设计上大量使用性能更好的保温材料以降低热耗，进而降低原料成本，同时延长窑炉使用寿命；在风路设计上走出风机越大越好、管道越粗越好的误区，根据原料特点和码坯方式设计管道系统，最大限度降低抽送风阻力，提高送风效率，降低风机电耗。热损失越小、热利用效率，烧结速度越快，原材料热耗越低，生产成本越低。

为推进节能降耗，国家鼓励建设窑型为3.6米断面以上的节能型窑炉。下表中所列是现行主要的窑型结构对比。

各种窑型结构对比                       表4-5

3.5 余热利用

隧道窑余热利用越来越受到砖瓦企业的重视，余热利用方式也呈现出多样化趋势。合理开发利用窑内富余热量不仅能够给企业带来附加收益，也减少了燃煤锅炉产生的CO₂、SO₂等气体排放，是砖瓦企业对节能减排工作的的一大贡献。

余热锅炉采热效率比较高，目前主要有低压余热蒸汽锅炉和热水锅炉两种形式。早在上世纪80年代，余热锅炉就在隧道窑上使用，随着工业水平发展和科技进步，越来越先进的材料和监控手段被用在余热锅炉上，使其使用寿命和工作效率都有大幅度提高，为砖瓦企业带来可观的经济效益。

余热锅炉多被用来代替燃煤锅炉，热量主要用于生产区和生活区烘暖、洗浴用水、溴化锂空调制冷、矿工工作服烘干、井口采暖、矿区食堂等。

山东省建筑材料工业设计研究院环美分院为哈尔滨市宏基新型建材厂设计两条3.6米断面隧道窑，在其中一条窑上设计安装一套余热蒸汽锅炉系统，基本情况如下：

该厂所用原料为页岩掺加煤矸石，采用欧帕公司生产大螳螂码坯机，码高14层（115mm方向），坯垛整齐，风道均匀合理。余热锅炉受热管安装在窑体内部，直接和窑顶、窑墙、高温制品接触，利用热辐射的采热方式，提高了采热效率。锅筒安装在窑顶，上升管和采热管穿过窑墙和窑顶接入锅筒。余热锅炉属于压力容器，软化水系统、锅炉、检修平台、监控（视频、压力、温度）、汽包等完全按照相关标准要求设计施工。在汽包外接入汽水交换系统，将蒸汽中的热量传递给热水，再将热水输送至采暖系统供厂区及办公楼采暖。

笔者2014年初去该厂回访，生产线正在调试生产。当地室外气温白天在-24℃左右，夜间气温-30℃左右，车间内温度计显示环境温度18℃，据工人介绍，进车快的时候余热锅炉效率高，车间温度可以达到20℃。该生产线车间面积10000多平方米，另有800多平方米板房用于办公和住宿，所有房间采暖均用此余热锅炉系统。当时，该生产线所用原料发热量为350Kcal/Kg，单车码坯量为4320块KP1砖，进车间隔为50min/车。

余热锅炉的选择和使用要根据原料特点和工艺方案确定，还要符合企业的热量需求情况。

四 结论

新建烧结砖生产线为取得预期的效益，应根据原料特点选择工艺设备，要有整体规划设计方案，充分利用设计单位的技术优势，选择先进耐用的机械设备，建设科学合理的窑炉，不可盲目照搬照抄别人的东西。产品定位要有前瞻性，不能仅仅满足当前市场需求，要看到行业发展的方向，力求做到产品多样化。

项目建设后，企业化管理模式是现代化烧结砖生产线取得最大综合经济效益的重要途径。烧结砖厂实行企业化管理模式，生产管理注重效率，最大限度地降低生产成本，能够极大地提高企业竞争力。