建陶史上谱新篇 回顾开发宽体辊道窑历史

李振中

　　目前，内宽3.1米以上的宽体辊道窑已经是墙地砖行业的标配，殊不知，10年以前，是佛山陶瓷人坚持不懈的开发和探索，前赴后继，走过艰难曲折的道路，有的公司甚至为此交了大量的学费，才达到了今天的局面。从1995年的辊道窑内宽2.5米，到2011年的内宽3.1米，整整经历了16年的时间，说明它并不是一件容易的事。本文旨在回忆一下笔者在广东科达洁能有限公司任职时在2010～2012年间主持研发宽体节能辊道窑的历程。

在10年前，我回忆的这些内容，当时可都是技术秘密，到今天辊道窑技术已经发展到了新的高度，宽体辊道窑已在墙地砖行业普及，所以那时的秘密到现在已无秘密可言了。

一 单线产能逐年增长

辊道窑内宽成瓶颈

宽体辊道窑，顾名思义，是辊道窑内宽的尺寸较大。从1989年国内第一条墙地砖国产化示范线建成开始到现在，30多年过去了，辊道窑的内宽其实变化不大，最开始内宽是1.5米；1995年前后到了2.5米；2010年前后到了3米多，这时就称为宽体窑了；又10年过去了，到现在内墙砖辊道窑内宽到了3.45米，又称为超级宽体窑，不知道以后宽度再有突破，该怎么称呼了。其实到现在，烧成瓷质砖的辊道窑的内宽仍然在3.1米左右。

从辊道窑内宽的发展历史看，其实从内宽1.5米到2.5米，还有内宽从3.1米到3.45米，都是比较容易实现，最难的是从2.5米到3.1米这道坎，经历了16年才实现。1995年，在佛山的小塘陶瓷产区，曾经建了几条内宽3米的辊道窑，投产后发现断面温差太大，辊棒也不过关，只好拆掉改为内宽2.5米才能正常生产。这之后的很长一段时间，陶瓷人好像打消了对辊道窑加宽的想法，只是在辊道窑的长度上做文章。

在2009年，由于众所周知的中国投资4万亿的刺激，国内房地产行业迅猛发展起来，带来了墙地砖的需求不断增长，单条生产线的产能需求也不断增长，在1989年单条生产线产能是日产1000平米，2000年是日产5000平米，2005年是日产1万平米，2007年是日产1.3万平米，2008年是日产1.5万平米，2009年是日产1.9万平米。随着单条窑产能不断增加，窑炉的长度也在不断加长，到了2009年，辊道窑的长度已达到350米，此时加长的势头还没有停下来的意思，到后来，辊道窑长度做到500多米。这时人们开始思考，辊道窑的长度能无限加长吗？能不能加宽呢？如果从内宽2.5米加宽到3.1米，就可以由原来的横向走两块800X800规格的砖变为走三块，同等窑长的产量是原来的1.5倍，同时能耗还会大幅降低，这确实很诱人。我当时是科达热工设备事业部的副总经理，主抓技术，开发宽体辊道窑，责无旁贷，何况我对新的技术历来很感兴趣，我一直在思考这个问题并一直关注着行业内这方面的信息。

二 国人前赴后继

外企折戟佛山

在2008年10月份，听说四川省夹江陶瓷产区有三条内宽3.1米的宽体辊道窑在运行，我和销售总监吴跃飞赶去调研，结果是第一家的两条宽体辊道窑的其中一条因实在无法正常生产已经改为内宽2.5米，第二条调试了半年，勉强使用，其所烧出的800X800瓷质砖尺差有6毫米之多，第二家的宽体辊道窑在生产低档耐磨砖，尺差也有8毫米之多。

2009年在江西产区也有一条内宽3.1米的宽体辊道窑在运行，我们去调查，烧成800X800的瓷质砖周期达80多分钟，快了就出色差，而当时内宽2.5米的辊道窑烧成同样产品周期只需40多分钟。

上述宽体辊道窑的失败，均是因为没能解决辊道窑加宽后造成的断面温差，手段还没有就仓促上马，胆量有余而智慧不足，出生牛犊不怕虎，使他们倒在了阵地的前沿。

大约在2010年，听说意大利一家知名陶瓷设备供应商在国外搞出了以天然气为燃料的内宽3.1米的宽体辊道窑，并且很成功。这时佛山的一些较有实力的陶瓷企业坐不住了，有几家首先花高价买进了意大利宽体窑，内宽3.1米，长度248米。消息很快在佛山陶瓷圈传开，激发了佛山建陶行业开发宽体辊道窑的热情。但接下来的消息却使人大跌眼镜，进口这些宽体辊道窑都不好用，甚至不能正常生产。究其原因主要是两点，一是意大利的辊道窑不适应中国的大产量，他们在国外的辊道窑长度都在100米左右，最长的也不超150米，他们供给中国的窑炉长度是248米，但在设计时窑炉内空尺寸没变，造成排烟风机抽不动，而此时国内窑炉长度已经做到了350米，并且很成功，所以他必须经过国内窑炉公司给他改造后才能使用。二是意大利在国外的宽体窑的燃料都是天然气，而当时中国的辊道窑燃料普遍都是发生炉煤气，而煤气的烧嘴和天然气的烧嘴大不一样，天然气的热值是每立方米8500大卡左右，发生炉煤气的热值是每立方米1500大卡；天然气很干净，发生炉煤气含杂质较多，有灰尘、水、焦油、氧化硫等，所以两者烧嘴区别较大。中国辊道窑的发生炉煤气烧嘴经过10几年的发展，已经很成熟了，而意大利的煤气烧嘴刚刚设计出来，还没有经过生产实践检验。

以上进口的宽体辊道窑虽然经过中国人的改造后可以烧出产品了，但还是存在着因为断面温差大，引起产品色差和尺差大的问题，还有能耗高的问题，其实这两个问题是致命的问题 。而其问题就出在烧嘴上。

在2010年的广州国际陶瓷博览会上，意大利的宽体辊道窑煤气烧嘴第一次亮相，马上引起轰动，引起了佛山辊道窑行业的极大兴趣，当时人们普遍认为，意大利的辊道窑是世界公认的先进，烧嘴也一定是先进的 。中国人的仿制本领就是厉害，有的公司想方设法弄到了样品进行测绘，市场上很快就做出了仿制品，国内普通煤气烧嘴每个180元，而这个仿制品每个要430元，佛山的一个窑炉公司马上订购一批仿制品烧嘴用来配套宽体辊道窑炉，后来经过生产实践，惨遭失败，可以说，这次他们被意大利公司带到坑里去了。

三 内墙砖宽体窑初试牛刀

高产能低能耗创出佳绩

恰是在这个时期，我正在潜心研究如何将新承接的广东协进的宽体内墙砖辊道窑做好，这条生产线设备合同是2010年4月份签定的。在此之前的2009年底，我们给江西高安的罗斯福和神州各上了两条内墙砖生产线，辊道窑的内宽均为2.9米，当时因为做内墙砖生产线较少，经验不足，所以效果不太好。主要问题是素烧干燥器热源的余热温度不足，干燥器的温度始终在炸坯的临界点上，动不动就炸坯。后来我下决心一定要想办法改变这个局面，潜心研究技术手段，逐渐在心里有了改进方案的雏形。我决定在新签定的广东协进这条生产线进行以下两项尝试：

一、将辊道窑内宽加宽，原来国内普遍釉烧窑内宽不超2.9米，横向走8片产品（产品宽300毫米），我计划将釉烧辊道窑内宽也加宽到3.1米，横向走9片产品，这样不但产能可提高12%，也可以检验一下我开发宽体窑思路是否正确，为开发瓷质砖宽体窑打下基础。

二、尝试去掉素烧干燥器的烧嘴（俗称管枪），结束国内内墙砖行业因普遍干燥器加烧嘴而使能耗居高不下的局面。

为了达到上述目标，在与协进签合同之前，我说服协进老板王辉煌将素、釉烧辊道窑都做成内宽3.1米，他属于很喜欢新技术的年轻老板，他在国外留过学，思想很开放，他马上同意了我的建议。这样一来，我相当于自己将自己逼到了一条前人没有走过的路上，将自己置于绝地而后生，决心在行业内做出一条即节能又好用的内墙砖生产线来。我觉得，要走前人没走过的路，才更刺激 ， 才对得起自己20多年的技术职业生涯。

下面是当时以发生炉煤气为燃料的辊道窑外形照片，这是我们制作的佛山市三水欧神诺公司的第6号线辊道窑

　　与广东协进签定一条内墙砖生产线的宽体辊道窑合同后，我即在设计上着手实施我早已成竹在胸的设计方案。

其实，这几年我一直在关注市场宽体辊道窑的动向，例如在2008年，我去四川夹江对那里的三条失败的宽体辊道窑进行了详细的调研，也去江西丰城对那条运行的宽体辊道窑的问题进行了现场调研，搞清楚到底是什么原因使它们失败？有没有可取之处？我还几次与我的老师张庆勐一起探讨开发宽体辊道窑的思路，当时他在北京多博士窑炉公司做总工，感谢他当时给了我有益的点拨。我深深地懂得，机会只会垂青有准备的人。经过几年的调查研究，慢慢形成了开发宽体节能辊道窑的设计思路。

为了达成上述两大目标，在技术上我决定采取了如下措施：

一、用长短焰烧嘴解决温差问题。设计宽体窑，首先是要解决的是辊道窑的横断面温差问题，因为这个问题不解决，就会造成烧出的产品发生尺差和色差的问题，尺差可以靠磨边机解决，而色差后期是无法解决的，必须在辊道窑的设计结构上解决好这个问题。前边说的四川夹江产区和江西丰城产区失败的宽体辊道窑，都是因为没有解决好这个问题。我采取的手段是长短焰烧嘴的方法，长焰烧嘴负责窑炉通道内的中部温度，短焰烧嘴负责窑炉通道内两侧的温度。当时形成长短焰的方法是在烧嘴的旋片角度上做文章，另外烧嘴砖的出口直径尺寸大小也不同。

下面是宽体辊道窑利用长短焰烧嘴均衡断面温度的原理图

　　二、去掉素烧和釉烧干燥器上的管式烧嘴，达到节能的目的，并且从开始设计就去掉，杜绝调试人员走捷径的念头。干燥器加烧嘴的原因是窑炉余热温度不够，坯子不能干燥到水份小于1%的目标，从而会造成窑前炸坯。余热温度不够的原因是内墙砖烧成温度低，窑炉烧嘴少，排烟温度只有150℃左右，冷却带温度可以达到250℃以上，但是送到窑前的干燥器，200多米的距离，温度也下降很多，不能满足干燥器要求 。我采取的措施是尽量用冷却带的余热，为了避免热量沿程散失，素釉烧窑共用一条余热管道，以前习惯采用两条直径700毫米余热管，现在共用一条直径1000毫米的余热管，这样即节约了钢材30%又使散热面积减少了30%，后来实践证明，这个措施是非常的正确。

三、缓冷区的间接冷却抽热独立出来，单独用一台风机抽出，这部分余热既干净温度又高，可达250℃以上，用它来做助燃风。

后来生产实践证明，以上措施都很正确，取得了如下多个国内第一：

1 、国内首家素坯干燥器去掉了管枪（管式烧嘴）。在不用管式烧嘴的前提下，干燥器温度最高处温度可达200℃以上，彻底解决了以前动不动就炸坯的现象，生产中它成了傻瓜干燥器，根本不用理它。同时它也大幅度降低了内墙砖烧成的能耗。

2、国内首家以间接冷却余热作为助燃风使用，它即干净温度又高，为节能降耗创造了条件。

3、国内首家将釉烧窑做到3.1米内宽，并且产品质量很好。

4、国内首家将长短焰烧嘴概念用在宽体辊道窑上，并且效果很好，为开发瓷质砖宽体辊道窑打下了基础。

因为长短焰的使用，断面温差小，产品档次明显提高了。因为素坯干燥器去掉了管式烧嘴，又有助燃风加热的措施，能耗降低显著，能耗达到每平米3.2公斤煤（高温素烧），当时佛山普遍能耗在每平米3.5公斤煤左右，按每天产量25000平米计，一天可为用户节煤7.5吨。

也就是恰在此时，传来了佛山几个知名陶瓷企业引进了几条意大利品牌宽体辊道窑的消息，这个消息在佛山建陶行业反应之强烈，前所未有，真是一石激起千层浪，一时间，佛山陶瓷界上空风起云涌，山雨欲来，窑炉公司的各路英雄好汉洽似《隋唐演义》中的18路反王，36路烟尘齐聚城下，只不过那是要推翻隋王朝，这是要拿下宽体辊道窑这座城池。各个窑炉公司各有高招，有的跟随意大利公司亦步亦趋，使用上了仿制的烧嘴；有的心无主见，东跑西颠去看别人怎么做的；有的闷头自己研究；还有一部分谨慎者在观望，等别人成功了再动手。那一年，佛山墙地砖行业的人，见面聊天，话题都是宽体辊道窑。当时我这里因为有了协进的第一步试验，心里基本有了底，就等哪家敢于第一个吃螃蟹的厂家让我们做瓷质砖宽体辊道窑了，再进一步试验，也就差不多成功了。所以我并没有像别人那样彷徨无措，别人还在黑暗中摸索时，我这里已经初露曙光了。

四 再战瓷质砖宽体窑

几经周折大功告成

紧接着，天遂人愿，机会来了，就在2011年，我们上一年承接的四川夹江欧冠公司的辊道窑，其中有一条内宽是3米，本来合同产品是仿古砖，生产了几个月后，因仿古砖市场不好，厂家要求改为渗花砖，而渗花砖是最难烧的一款瓷质砖，它不但烧成温度高于仿古砖，达到1230℃以上（仿古砖烧成温度1180℃），它对窑炉断面温差的反应也是瓷质砖中最敏感的品种，窑炉横断面温差只有控制在小于3℃，才能消除产品色差。如果在宽体辊道窑上能烧出合格的渗花砖，那么瓷质砖宽体辊道窑也就成功了。那时微粉砖是当时墙地砖市场上最畅销的产品，而微粉砖比渗花砖要好烧得多。当时制约宽体窑开发的其实就是两大难点，一是温差问题，二是辊棒问题。因为由仿古砖改为渗花砖，是属于合同之外的事，厂家对我们说，辊棒的问题由他们自己解决，断面温差问题由我们解决。当时我认为，实现几年来的梦想机会来了，成功与否，在此一举。本来这条宽体辊道窑之前也采取了与广东协进同样的手法，即使用长短焰烧嘴的方法消除断面温差，但是根据前段时间实际运行情况，我觉得烧嘴砖出口尺寸还需调整一下，才会达到效果最佳。趁厂家安装抛光机的时间，我指挥现场项目经理沈春江调整了烧嘴砖出口直径。欧冠厂家则购进一批壁厚加厚的陶瓷辊棒安装在高温区。渗花砖投产后，项目经理沈春江与厂家技术人员一起根据长短焰烧嘴的设计原理，尝试改变其助燃风和煤气的压力，来消除横向4片规格600X600毫米砖的色差，经过三次尝试，就生产出了合格的渗花砖，当时厂家的老板宋总和合伙人无比兴奋，给了负责调试的项目经理沈春江一个大大的红包。比较难烧的渗花砖在宽体窑上烧制成功了，宣告了瓷质砖宽体窑的研制取得成功。在科达年底销售会议上，科达四川办事处经理史小杰向大家报告了这一喜讯。

至此，我们是国内第一家在墙地砖行业成功制作瓷质砖宽体辊道窑的公司，当别人还处在摸索阶段时，我们已经成功了，并且烧嘴使用的是国内普通的煤气烧嘴，只是改变旋片的角度，成本没有一分钱的改变。当然，宽体辊道窑的研制成功，还要感谢制作陶瓷辊棒的厂家的配合，是他们生产出了适合宽体辊道窑的辊棒，经过大家共同的努力，才使宽体辊道窑研制成功。瓷质砖宽体辊道窑的试制成功，为科达公司在窑炉市场赢得了先机。

下图是2011年四川夹江欧冠建材有限公司的瓷质砖宽体辊道窑运行情况，产品是600X600渗花砖，横向走四片。

　　2011年，科达洁能的宽体节能辊道窑通过了广东省新产品鉴定。下图是我在鉴定会上做《宽体辊节能道窑研制总结报告》。

　　下图是广东省经济与信息化委员会颁发的《新产品新技术鉴定验收证书》

　　也就在此时，陶瓷行业传来消息，意大利某知名公司在佛山投入的多条宽体辊道窑以失败告终。前边说过，主要原因两个，一是煤气烧嘴不成功，二是不适应中国的大产量，也可以说是水土不服，他们只好黯然退出中国市场。

在2012年，我们承接的江西高安新高峰公司的宽体辊道窑又投产了，内宽3.1米，长度185米，与旁边与其相邻的内宽2.5米，长度350米的辊道窑同等产品同等产量，即日产18500平米800X800毫米规格的微粉砖。当时进行了实测能耗对比，内宽3.1米辊道窑耗煤每平米产品3.2公斤煤，内宽2.5米辊道窑能耗每平米3.6公斤煤。宽体辊道窑相比普通辊道窑能耗降低11%。

在2013年，我们在山东临沂盛世建材公司承建的日产3万平米的内墙砖宽体辊道窑投产，实测能耗是每平米2.88公斤煤，临沂是国内最大的内墙砖产区，当时临沂产区普遍内墙砖（低温素烧）能耗是每平米3.2公斤煤，按日产30000平米产品计，每天可为用户节约近10顿煤碳，这个效果在全国产生了轰动效应，第二年临沂上马的10几条内墙砖生产线的20多条窑炉的订单全部给了科达洁能公司，它使科达接单猛增，它引领科达窑炉走上了一个新的高度。

五 摘桂冠得奖一等

建陶史谱写新篇

下图是中国建材行业标委会组织专家对我代表科达起草的辊道窑行业标准进行最后审定。

　　在2013年5月，科达洁能的宽体节能辊道窑获得了广东省机械工程学会一等奖。

　　在2014年12月，科达洁能的宽体节能辊道窑被认定为广东省高新技术产品。

　　通过30多年的技术工作，使我体会到做技术工作是一个孤独的工作，一旦投入精力进入研发，就要心无旁骛，还要花费大量的时间去市场调研成功与失败的案例，总感觉时间不够，就连吃饭和走路的时间都在考虑技术问题。有人说我不会搞人际关系，不知道与中高层领导聚餐、喝酒、唱歌、打牌，试想，我如果把时间都用在沟通人际关系上，哪里有时间钻研技术？

任何成功的事，都不是一蹴而就，都要经过不断的探索，深入的研究和漫长的积累过程，一旦机会来了，自然就会水到渠成，厚积薄发，取得成功。

在人们职业生涯的几十年，无非由成功和失败组成，谁也避免不了失败，我们唯一能做的就是扩大成功，试想我们这几十年只做一件事，如果失败了，那么失败率就是100%；如果做两件事，失败和成功各一件，那么失败率就是50%；如果做10件事，失败了3件，那么失败率就只有30%了。所以如果摔倒了，一定要赶紧爬起来，总结经验，去做更多成功的事。这样，当你退休时就不至于因为工作时没努力而遗憾终生 。

下图是我退休后在老家河北迁安黄台山公园拍照的照片