王同言

（唐山北方瓷都陶瓷集团有限责任公司 河北 唐山 063020）

改革开放后的近30年以来，我国陶瓷工业得到了飞速的发展，产量连年增长，出口量不断增加，我国已成为世界上最大的陶瓷生产国和出口国。以日用陶瓷行业为例，据有关部门统计资料显示，2010年我国日用陶瓷产量已达到271亿件，约占世界总产量的77%。但是，我们的产品出口售价很低，日用陶瓷单件出口均价为34.62美分，而进口日用陶瓷单价则高达4.90美元，出口价格仅为进口价格的1／10左右。另一方面，日用陶瓷企业竞争力不强，多数企业整体效益差，不少企业处于亏损的局面。

目前我国陶瓷产业发展情况很不平衡，卫生陶瓷行业由于多年来不断进行技术改造和创新，工艺制造水平、产品质量水平都得到了很大提高。机械化微压组合浇注成形技术的普遍采用、高压注浆成形新技术在一些企业的陆续使用，产品整体质量水平得到很大提升，功能水平、节水技术基本上与国际接轨。而日用陶瓷行业，多年来由于投入不足，自动化水平、机械化水平较低，导致了日用陶瓷行业劳动生产效率低下，原材料与能源消耗量大，产品成本高，产品质量档次和品质低，产品售价偏低，整体效益差。

1 现状分析

从目前整个日用陶瓷行业发展情况看，存在以上诸多问题，与日用陶瓷行业多年来投入不足，本身存在的一些关键技术问题未解决有很大的关系：

1）生产工序技术发展不平衡，两头工序技术先进，而中间环节技术薄弱。即原料加工、烧成工序技术装备水平比较高，但中间的坯体成形工序由于装备落后，自动化程度及配套水平低，造成日用陶瓷行业生产效率低下。

2）与成形工序配套的模具问题未得到解决。长期以来日用陶瓷坯体成形一直都使用石膏模具，由于我国石膏粉、石膏模具加工技术落后，使得我国日用陶瓷成形用石膏模具性能较差，表现为使用次数少，坯体成形质量差，产品品质差。而模具性能差，即使用次数少，更换频繁，在一定程度上影响了成形效率和产量，无法适应自动化生产线的要求。

3）日用陶瓷生产的能耗高。我国日用陶瓷行业是高能耗行业，烧成工序的能耗占全部能耗的70%～80%，窑具性能差是造成我国日用陶瓷能耗居高不下的主要原因之一。

由此可见，我国日用陶瓷效率低、整体效益差，成形工序是问题的关键，也是发展的瓶颈。具体来讲，在目前的成形工序中，一是装备自动化及配套程度低。成形工艺普遍采用塑压成形（冷压、滚压），少量异形件采用常压注浆成形。塑压成形普遍使用国产冷压、滚压成形机，设备技术仍停留在20世纪七、八十年代的水平，装备自动化及配套程度低。常压注浆成形完全依赖人力手工完成，成形效率低，需要大量的人力资源。而当今世界上中高压注浆成形、高效塑压成形、等静压成形先进技术及装备却很少使用。二是成形所用的主要工具——模具使用性能差。目前行业仍然普遍使用石膏模具成形，而石膏粉及石膏模具制备技术水平差，导致石膏模具性能差。其主要表现为：

1）石膏模型使用次数少（国内冷压小于300次，滚压小于105次，注浆小于60次），模型频繁更换严重地影响了生产效率，也不利于自动化成套装备的应用。同时还导致国内石膏资源紧张，而大量废石膏模具占用土地，造成环境压力等诸多问题；

2）石膏模具表面性能差，成形后坯体表面粗糙，不得已需要投入大量人力物力进行修坯，造成坯体破损量大、人为缺陷增多、产品尺寸变化大、人工成本高及生产效率低等一系列问题。

3）石膏模具用量大，烘干过程耗能量大。

在烧成工序中，国内日用陶瓷烧成使用的窑具材质大多为硅铝质和硅铝镁质，所用原料为高铝矾土、粘土、滑石等，普遍存在着强度低、高温易变形、蓄热大、抗热震性能差等技术问题。窑具性能差严重地影响了产品烧成合格率，同时造成了大量的能源浪费。该类窑具在1 250℃及以上温度使用时大多表现为软化变形、热震开裂，循环使用次数少（一般仅为50次左右）。

由于成形效率低，烧成能耗高，资源、能源消耗量大，不断攀升的人力成本和原料、燃料、运费的不断上涨，使得陶瓷生产成本不断提高，同时售价不升反降，使企业面临亏损的局面，这种状况必须改变。

从国外现状来看，发达国家如英国、德国、日本等国家，依靠本国先进的新型工业技术，特别是运用在日用陶瓷工业基础上发展起来的陶瓷新材料产业的先进技术，对传统日用陶瓷行业进行了不断的创新和改造，使其自动化水平、劳动生产效率、产品质量不断提高，模具使用次数增加，能源、材料消耗低，故其生产制造成本低。

国外日用陶瓷成形工艺中，树脂模具、改性石膏模具及石膏－树脂复合材料模具制备技术先进、成熟，模具使用性能优良。树脂模具使用次数≥10 000次；改性石膏模具使用次数≥300次；石膏－树脂复合材料模具使用次数≥2 000次。基于高性能模具的广泛应用和原料的标准化加工、优良的泥料性能，使中高压注浆技术、高效塑压技术得到广泛应用，成套装备自动化程度很高，从泥浆输送、泥饼切割、成形、干燥、修边实现了整线自动化生产，成形效率高，成形后的坯体的表面质量好，无需人工修坯，最大限度地保证了坯体规整度，杜绝了人为缺陷的产生，同时也节约了大量的人力资源和烘干模型所消耗的热能。

2 主要措施

从国内外陶瓷行业技术发展趋势分析，我国日用陶瓷行业必然走自动化、高效、健康发展之路。通过技术引进和技术改造，通过内部科技创新，提升传统日用陶瓷行业工艺技术装备水平，向以下3个方向发展：

1）提高生产效率；

2）节能环保；

3）提高产品品质。

实现上述目标的关键是早日开发、应用高效成形技术和装备，研制出高效节能模具、窑具并投入生产使用。

为此，唐山北方瓷都陶瓷集团有限责任公司联合其他单位共同申报了“十二五”国家科技支撑计划项目《日用陶瓷高效节能模具窑具关键材料技术研究》。目前项目得到国家有关部门审批，争取到国家资金支持，该项目的重点研究方向为：

1）开展新型高效成形技术研究。包括泥料与模具的适应性研究；高效中高压、塑压成形方法及相关装备的研究。采用先进的日用陶瓷自动化成形生产线。建造2条高效滚压成形生产示范线（1 000万件硬质高白瓷、1 000万件高档骨质瓷），1条中高压注浆成形生产示范线（特大件艺术瓷），1条中高压、高效塑压成形生产示范线（大件、异型）。项目实施后，将大幅度提高日用陶瓷的生产效率及产品品质。

2）开展高效成形模具制备技术研究。包括普通滚压、常压注浆改性石膏模具，中高压注浆成形用树脂模具，冷塑压成形用石膏－树脂复合材料模具。不仅可提高模具质量，还可大幅度地增加模具使用次数，为提高产品品质、降低消耗、提高生产效率创造条件。普通滚压改性石膏模具使用次数由105次提高到300次，常压注浆改性石膏模具使用次数由60次提高到100次，冷塑压用石膏－树脂复合材料模具使用次数由300次提高到1 000次，中高压注浆用树脂模具使用次数≥8 000次。

3）开展高性能节能窑具制备技术研究。研制出钛酸铝－塞隆－莫来石－堇青石窑炉，建造了1条窑具应用示范线，窑具循环使用次数由50次提高到100次，已投入使用，为提高产品品质、降低消耗、节能创造了条件。

3 结语

通过企业技术改造，采用先进的日用陶瓷自动化设备；通过研制高性能的成形模具和节能窑具等材料，提高我国日用陶瓷行业整体技术创新水平。延长模具和节能窑具的使用寿命，以达到提高品质、提高生产效率、降低消耗的目的。同时加强新产品的设计开发，提高高档、高附加值产品的比例，赋予产品高技术、高品位、高艺术含量，注重品牌建设和推广，引领行业向高品质化、高效率化方向发展，推动我国日用陶瓷产业的结构调整和振兴，支撑日用陶瓷行业持续、健康、高效、快速地发展。