在陶瓷生產工藝流程中，原料車間作為制備瓷磚原材料的重要場所，是陶瓷廠必不可少的一個組成部分。隨著行業(yè)的發(fā)展，目前原料車間已經形成了以“間歇式球磨+噴霧干燥”為主的粉料制備模式，然而，較高的能耗和較低的自動化程度一直讓原料車間備受詬病。
　　對此，佛山市愛摩生科技有限公司推出了“球磨機節(jié)能系統”、“球磨細度、水份、能耗、自動化控制系統”、“噴霧塔粉料自動化系統”三大系統，不僅可提高原料車間的自動化程度，還可有效降低原料車間的能耗，綜合節(jié)能可達25%以上。為了了解這三套系統的工作原理及應用前景，記者采訪了愛摩生經理艾永生。

 　　3大系統，降低原料車間能耗
　　目前，陶瓷廠原料車間的耗能項目主要為電耗和燃料的消耗。在球磨制漿的工藝中，電耗占了很大的比例，而在噴霧制粉這個工藝中，燃料的消耗占了很大的比例，這兩個工藝就是原料車間能耗的主要來源。愛摩生研發(fā)的這三套系統，就是為了降低原料車間的這些能耗而設計。使用 “球磨機節(jié)能系統”，至少可以降低20%的能耗，綜合　　能耗至少降低25%。
　　陶城報：能否介紹一下“球磨機節(jié)能系統”的工作原理？
　　艾永生：球磨機屬于重型機械，啟動過程呈高阻轉矩，且近似于恒轉矩負載，一旦啟動，長時間不間斷工作，負載穩(wěn)定，所以要求電動機必須具備足夠大的啟動轉矩和盡量高的運行效率和運轉功率因數。異步電機難以兼顧啟動特性和運行特性，為了獲得較大的啟動轉矩，只能采用大馬拉小車或轉子導條采用高電阻率材料的方式，所以運行效率很低，能耗很高。
　　我們設計的這套“球磨機節(jié)能系統”，先把原來的電機換成永磁同步電機，又把耦合器換成連軸器，還有我們新裝的變頻器，所謂變頻器實際就相當于是一個驅動器，里面有我們的驅動軟件，我們設定了一個模擬參數，變頻器會根據我們的模擬參數來變速，這個參數就是根據物料的工藝特性來定的，系統可以通過自動檢測物料的變化來調整球磨機的轉速，保證球磨機利用拋磨結合的工藝在最合適的時間內達到最佳球磨效果，最大程度減少能耗。因為去掉了輔助啟動的液力耦合器和輔助電機，所以可實現節(jié)能20%-60%。
　　此外，由于球磨機在運行的時候有不同的轉速，有一半甚至大部分的時間是在低速運行，因為漿料的顆粒已經變小了，不需要太高的速度，速度太快了反倒沒有效果，所以比起以往的恒速、高速轉，球石和球磨機內襯的損耗也會降低10-15%。
　　陶城報：另外的兩套系統的工作原理又是怎樣的？
　　艾永生：球磨所需原料品種多，水份、粒度各不一致，由于原料出入倉測定水份的不一致性，導致原料球磨每球水份、細度無法精準控制，從而延長了球磨時間，增加了球磨電耗，并使下工序粉料和顆粒度波動大，使壓磚車間磚坯強度各不相同，燒成磚坯透氣率和吸熱率各不相同，造成產品優(yōu)等率質量下降損耗。
　　我們推出的第二個系統“球磨細度、水份、能耗、自動化控制系統”，這個系統可以利用激光檢測系統對每種原料水份實時檢測，大數據運營系統軟件會根據每球原料所需的含水率，自動計算出每球的加水量。只要穩(wěn)定了每次的水份，那么球磨時間是基本恒定的，出來的含水率也是相差不大的，在這樣的條件下，原料不會出現加磨、過磨的現象。
　　剛才講的“球磨機節(jié)能系統”可以說主要針對的是節(jié)約電耗，而“球磨細度、水份、能耗、自動化控制系統”不僅可以穩(wěn)定球磨的電耗，還可以穩(wěn)定漿料的質量以及各種屬性。
　　我們推出的第三個系統是“噴霧塔粉料自動化系統”。噴霧塔是由霧化高溫塔、水煤漿熱風爐、高壓泥漿柱塞泵組成的，首先在水煤漿爐、霧化塔達到一定的工藝溫度后，由泥漿柱塞泵高壓至霧化塔霧化，利用水煤漿爐燃燒所產生的熱能烘干霧化塔里泥漿料的水份，讓粉料達到一定的顆粒和含水率，以便滿足下工序壓磚機和燒制車間的工藝要求。
　　但由于漿料、燃料、水份的不穩(wěn)定，在烘干過程中粉料的水份會產生波動，而我們目前的生產工藝是靠人為來調整工藝參數，檢測員每過一個小時才會檢測一遍粉料的含水率，然后據此來調整它的溫度，那么一個小時當中出現水份波動就沒辦法檢測到，這可能會給下工序造成難以調節(jié)的工藝難題，導致生產質量達不到工藝要求而降低產品的品質。
　　我們的系統則是以每秒1000次的頻率在檢測，系統檢測范圍在0-95%精度（誤差在0.01%-0.1%之間），始終保持高精度的檢測水準，然后把數據反饋給控制軟件。如果檢測結果超過了這個范圍，控制軟件就會調整溫度或供漿量，使生產工藝回歸精準。這解決了陶瓷企業(yè)因粉料水份不合格因素產生的質量波動，提高了產品的優(yōu)等率，也讓陶瓷行業(yè)實現了自動化。
　　以上就是目前我們針對原料車間提高工藝品質，降低能耗而設計的三大系統。

 最終目標：讓陶瓷廠也能達到汽車廠的智能化水平
“球磨機節(jié)能系統”已經投入使用并收效明顯，而另外兩套系統也將在試用穩(wěn)定后向社會開放。艾永生表示，未來還會繼續(xù)走智能化、節(jié)能化的路線，除了推廣原料車間的自動化系統，還會逐步拓展壓機、窯爐的智能化，甚至整個工廠的智能化。
陶城報：這三套系統是什么時候研發(fā)成功的？推出之后有沒有應用案例？
艾永生：我們是從2015年開始展開研發(fā)工作的，用了一年半左右，到2016年中就基本完成，開始了試運行。第一臺樣機剛開始是裝在新明珠白泥生產基地的煤倉，節(jié)能效果良好。后來又放到了原料車間，節(jié)能效果也超過了20%，至今為止已經運行了一年左右，期間沒有發(fā)生故障。
目前，我們的“球磨機節(jié)能系統”已經有兩個陶瓷企業(yè)在使用，第一臺用在了新明珠企業(yè)，第二臺用在了昊晟企業(yè)。節(jié)能率在20%以上，綜合節(jié)能率在25%左右，可以說達到了我們預期的效果。
另外的兩套系統我們暫時還沒有向市面推，在一個車間試用穩(wěn)定了以后，再向社會公眾開放。
陶城報：中國陶瓷行業(yè)至今還沒有實現原料標準化，這會不會對這套系統運行造成影響？
艾永生：我們這三套自動化系統針對的就是不規(guī)則的、不同的品種的原料，陶瓷企業(yè)在調整配方或者更換原材料的時候，我們的系統是完全不受影響的，無論企業(yè)用什么原料，我們都可以達到生產要求。從根本上講，中國的現狀就是原材料不標準。而我們考慮到了這一點，所以這三套系統相當于是為中國陶瓷行業(yè)量身打造的。
陶城報：您覺得這三套系統未來的前景怎么樣？愛摩生未來的研發(fā)方向又是什么？
艾永生：陶瓷行業(yè)現在最需要的就是這樣的設備，國家提倡走節(jié)能、環(huán)保、智能，我覺得前景還是比較寬廣的，我比較看好。
我們未來還是會繼續(xù)走智能化、節(jié)能化的路線，當我們把原料車間的自動化系統推廣開以后，我們會逐步拓展，比如壓機、窯爐的智能化，甚至整個工廠的智能化，建立大數據中心，圍繞著這幾個大點來彌補陶瓷加工環(huán)節(jié)中的一些不足。我們的最終目標就是要讓陶瓷廠也能達到汽車廠那樣的智能化程度。只要把陶瓷原料的顆粒度、水份等都穩(wěn)定好，接下來我們可以對整個生產工藝進行監(jiān)管和檢測，用大數據來提高商品的品質，減少因為人為疏忽造成的損失，把浪費的能源找回來。

 我們離節(jié)能技術普及還有多遠？
相比連續(xù)球磨、干法制粉等原料車間節(jié)能技術，愛摩生研發(fā)的節(jié)能系統是在原來的基礎上優(yōu)化了原料車間的生產工藝，從而提高了粉料的品質，同時還降低了能耗，因此投入更低、見效更快。
陶城報：連續(xù)球磨、干法制粉等原料車間節(jié)能技術已在行業(yè)的推廣多年，但進展并不順利，您對此如何看待？
艾永生：雖然連續(xù)球磨、干法制粉都有一定的節(jié)能效果，但是它們也有很多受限制的地方。連續(xù)球磨對原料的標準化要求比較高，要求原料必須要同品種、同粒度、同水份才有節(jié)能效果。而干法制粉，它生產出來的粉料是實心的，不是發(fā)泡的。所以壓制出來的磚坯強度會比較低。只適合用于技術要求沒那么嚴格的產品。
我們系統的研發(fā)理念和連續(xù)球磨、干法制粉是不同的，我們只是在原來的基礎上優(yōu)化了原料車間的生產工藝，從而提高了粉料的品質，同時還降低了能耗。就成本來說，連續(xù)球磨、干法制粉都需要陶瓷企業(yè)更換設備，投入較大，而我們的系統只是附加在原來的設備上，企業(yè)不用淘汰自己原有的設備，而且我們的維修率也非常低。
陶城報：從科技公司的角度來看，您覺得中國陶瓷行業(yè)和意大利在制造上的差距體現在那里？
艾永生：意大利的陶瓷行業(yè)在發(fā)展初期就已經有了一定的自動化基礎，而中國陶瓷行業(yè)在籌建的時候自動化程度是比較低的，以前的企業(yè)都沒有這個意識，再加上以前的瓷磚成本低，利潤高，所以很多企業(yè)都沒有重視自動化，另一個方面，上游的陶瓷設備商都是按照傳統的模式做設備，都沒有朝自動化、智能化的方面發(fā)展。所以現在整體看起來，意大利工廠的自動化程度要比中國高。