面對國內外比較復雜的經濟環境和不斷加大的下行壓力，陶粒行業受到了不同程度的影響，多數企業開工不足、市場競爭激烈，價格下降，企業應收賬款增加。但也有部分企業迎難而上，準確把握陶粒行業發展所面臨的新的要求、新的生存和發展環境、抓住機遇、解決發展中存在的突出問題，積極應對挑戰，依靠新產品、新技術和經營創新，使企業走上轉型升級之路，取得了較好的業績。

  為了更好地掌握行業基本情況，輕骨料及輕骨料混凝土分會組織人員對江蘇、浙江和湖北等陶粒企業聚集區進行了一次調研，現重點對江浙滬地區調研的情況做一簡要總結與分析。

  1 江浙滬地區陶粒行業基本情況

  1.1 投資建設加快，單線生產能力不斷提高

  目前，江浙滬地區是我國陶粒生產比較聚集的一個區域，區域內共有陶粒生產企業25家，除一家停產外，其余全部在生產，基本情況見表1。

  表1  陶粒企業基本情況

  近兩年來，陶粒生產線的投資建設速度加快，單線生產規模不斷提高。由表1的調研統計看出，2015年新建投產的陶粒產能總量與2011年～2014年4年的建設投產的產能總量相當，略低于2006年～2010年5年的投產總量。 從生產線條數來看2015年與前4年的新建回轉窯條數持平，但是窯徑1.45m和1.6m的回轉窯的數量減少了50%，并淘汰了1.45m的回轉窯。2015年新建回轉窯一個最大的特點是直徑2.0m窯占了50%，看來大家對此窯型情有獨鐘。

  1.2 利用固體廢棄物制造陶粒取得明顯成效

  陶粒行業積極響應國家資源綜合利用、節約資源和環境保護基本國策，使用建筑廢棄土、城市污泥、工業污泥等為主要原料，生產陶粒。調查結果顯示，生產中采用建筑廢棄土為主要原料的企業有18家，占調查企業數量的72%，采用頁巖為主要原料的3家，粘土3家。采用城市建筑廢棄土作為原料，一方面解決了廢棄土的處置占地和環境污染問題，更重要的是杜絕了以前那種采用粘土為原料毀壞耕地的情況。

  調查的企業中，13家均摻加了25%～30%左右的污泥作為原料，占企業總數的50%左右，已經成為當地處置污泥的一支生力軍，據不完全統計，這些陶粒生產企業每年可以消納污泥15～20余萬噸。陶粒生產中每消納的1噸污泥可獲得相關部門200元左右的處置補貼費用，對一些電鍍污泥的處置其補貼費用更高。這對我們陶粒生產企業來說也是一筆不小的收入，按一條年產5萬立方陶粒生產線，每年消納污泥8000噸計算，則可獲得160萬元的污泥補貼，即每立方米陶粒補貼30元左右。

  隨著建筑廢棄土和污泥的綜合利用，也加快了工藝技術的開發應用，比如建筑淤泥脫水技術、陶粒混合料的均化技術與設備、陶粒的燒成技術等也得到了相應的發展。

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  1.3  替代燃料燒成技術快速發展

  “十一五”時期，陶粒行業針對能源緊缺、燃煤供應逐漸緊縮、價格逐年飚升的狀況，研究開發了利用稻糠、農作物秸稈、木屑等替代煤粉燒制陶粒，取得較好的效果，并在行業內得到逐步推廣。調查結果顯示，到目前江浙滬地區的所有陶粒生產企業均采用稻糠作為替代燃料，經粗略計算，該地區每年可以節省標準煤7.5萬噸。值得注意的是有少數企業改單通道燃燒器為三通道燃燒器燃燒稻糠，燃燒器的升級對能耗的降低具有較好的效果。

  我國是人口眾多的農業大國，有著極其豐富的生物質燃料-植物和農作物的秸稈、籽殼、木屑等，不僅來源廣泛，而且再生能力強。據有關資料統計，僅稻殼年產量就高達5000萬噸左右，居世界首位。

  用植物和農作物的秸稈、稻殼、木屑等替代煤粉燒制陶粒的燃料有如下優勢：

  （1）生物質替代燃料燃燒生成的CO₂、 SO_x和NO_x很低，幾乎是零排放，有利環境保護；

  （2）因生物質燃料燃燒灰中富含熔點1400℃硅石，遠高于陶粒的燒成溫度，使之不易結塊、結窯，起到防粘劑的作用，對改善窯的工況非常有利，除穩定窯內的熱工制度保障了窯產量和質量的提高以外，還延長窯襯耐火磚的使用壽命并提高窯的運轉率。一般可大約增產10%~20%；

  （3）用生物質燃料與用煤粉相比，可簡化燒制陶粒生產線的工藝過程，不再設置煤粉制備系統，節省煤粉制備成本；

  （4）用生物質燃料，由于其對陶粒膨脹的有機質作用的加強，陶粒產量可提高10%～20%的增產，其經濟效益更加可觀。

  據有關資料介紹，僅谷糠，全國每年的產生量達4000～5000萬噸，秸稈和鋸木粉的數量也很可觀。低位熱值分別為谷糠12560～21320 kJ/kg；秸稈為21980 kJ/kg；鋸木粉為13220kJ/kg。可見，這是一項非常可觀的可再生燃料資源。

  1.4 能耗水平普遍偏高

  經過對10個企業不同生產規模、燒成冷卻工藝的生產線調研統計結果顯示（見表2），隨著窯徑的增大，燒成每公斤陶粒所需的能耗逐漸降低，窯徑2.5m～3.0m的回轉窯單位平均能耗為1023 kCal/kg，1.8m～2.0m的回轉窯平均能耗為1186 kCal/kg，1.45 m～1.6m回轉窯平均能耗為1277 kCal/kg。從統計結果可以看出，1.8m～2.0m的回轉窯和1.45 m～1.6m回轉窯的單位能耗分別高出2.5m～3.0m的回轉窯15.9%和24.8%。

  表2 陶粒回轉窯單位能耗統計

  調研中的10條回轉窯的平均能耗為1150 kCal/kg，比設計能耗900 kCal/kg高出27%。這一結果反映了我國目前本行業能耗較高，與國外同行業能耗水平800kCal/kg相比高出更多。分析其原因主要有以下幾個方面。

  --大多企業，特別是窯徑2m以下的回轉窯，均未通過節能工藝設計，未配置冷卻機，生產中將約1000℃的陶粒直接從回轉窯中卸出至空氣中，造成大量的能耗損失與浪費；

  --由于沒有進行正規工藝設計，窯內的熱交換率不高，窯尾煙氣溫度偏高，帶走了部分熱量；

  --入窯的生料球水分偏高，一般生料球含水率都在22%～25%，有的可能更高；

  --窯皮的散熱較大，建議采用復合磷酸鹽保溫磚做窯襯，降低窯皮散熱；

  --企業管理水平普遍不高，能耗計量意識不強，也是造成能耗偏高的一個重要因素。比如整個生產工藝的計量設備缺失，特別是燃料的計量設備基本采用體積計量或根本沒有計量設備，全憑經驗看火燒窯，到月底或干脆到年底算總賬。

  1.5 工藝與裝備技術有待進一步提高

  大部分陶粒生產企業生產工藝簡陋，裝備粗糙、裝備性能與質量和國外或與我國水泥、磚瓦生產裝備相比有較大差距。自動化程度很低，絕大少企業談不上自動化。

  調研的江浙滬地區39條回轉窯中，能耗高、技術落后的1.45m～1.6m的回轉窯有16條，占整個地區總窯數的41%。據了解的情況看，這一比例在全國的其他地區更高，根據國家發改委發布的《產業結構調整指導目錄（2014年本）》，這些回轉窯都屬于淘汰的落后產能；原料處理、造粒工藝方面，基本上都是一臺攪拌機、一臺造粒機打天下，好一點的企業采用了輪碾機均化處理原料。這種粗糙的工藝設備技術，造成產品質量不均勻、質量水平不高；陶粒成品大都散裝堆放，沒有像樣的包裝工藝與設備等等。

  產品品種單一，江浙滬地區基本全部生產的是超輕陶粒，這也是目前的工藝技術水平所決定的。為了適應國家建筑產業現代化的發展趨勢，建議對生產工藝進行技術改造，能夠生產高強陶粒，以滿足裝配式建筑部品部件的需求。

  2 思考與建議

  陶粒工業的可持續發展面臨一系列嚴峻挑戰，如資源、能源、環境等約束不斷增強，產業結構調整升級任務艱巨，市場有待進一步開發，這些問題如不很好的加以解決，將直接影響著整個行業的發展。根據筆者思考，特提出如下幾點建議。

  2.1 經濟新常態下，應積極開發新產品開拓新市場

  目前，陶粒行業的下行壓力不斷加大，據不完全統計，2015年陶粒銷售量下降20%～30%，銷售價格下降20%～30%，應收賬款上升15%～20%左右，企業經營困難。經濟新常態下，陶粒行業應緊跟國家建筑業的發展趨勢，積極開發新產品，開拓新的市場。

  一是將陶粒進行深加工，積極開發符合建筑市場要求的陶粒混凝土空心砌塊、陶粒加氣混凝土砌塊、陶粒混凝土板材等產品，提高陶粒的利用率和利潤率；

  二是生產高強陶粒，積極與科研院所、裝配式建筑構配件生產企業合作，將高強陶粒用于混凝土構配件上，滿足建筑工業化和建筑產業現代化的要求。即將出臺的《建筑產業現代化發展綱要》明確提出，到2020年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，計劃單列市與省會城市30%以上，到2025年裝配式建筑占新建建筑的比例占50%以上。

  輕骨料混凝土的輕質高強、節能保溫性能，對裝配式建筑構配件具有較強的優勢。根據實驗結果，采用高強陶粒配制的輕骨料混凝土，抗壓強度C25～C55，其混凝土干密度為1600～1900kg/m³。陶粒行業應積極研發高強陶粒和陶粒混凝土，在裝配式建筑中占有一席之地。

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  2.2加快生產工藝與裝備升級改造

  自上世紀60年代生產制造粘土陶粒以來，經過近50年的研究、研制、開發，我國已基本掌握了利用回轉窯、燒結機生產不同強度、不同堆積密度、不同粒徑的超輕、高強和普通陶粒工藝技術與裝備技術。設計制造了不同規模生產線所需的對輥造粒機、造粒成球盤、差速攪拌混練機、單筒回轉窯、雙筒回轉窯、點火器等設備。為我國陶粒產業的發展提供了裝備與服務。

  雖然陶粒生產技術與裝備技術有了很大進步，但總體水平不高。大部分陶粒生產企業生產工藝裝備簡陋，裝備粗糙、裝備性能與質量和國外先進國家或與我國水泥、磚瓦生產裝備相比有較大差距。自動化程度很低，不少企業還談不上機械化。

  目前，除了單筒回轉窯、雙筒回轉窯、單筒冷卻機、對輥造粒機外，其他原料處理與制備設備，如給料機、攪拌機、輪碾機、破碎與粉磨機等和成球造粒設備基本簡單借用磚瓦與水泥制造業的相關設備。這種簡單借用造成了設備的性能參數與陶粒生產工藝不相符、不匹配，大部分出現了不是大馬拉小車，就是設備產能達不到要求的狀況，使得陶粒的生產能耗加大，成本提高。更為嚴重的是設備的使用效果無法滿足陶粒工藝要求。如借用磚瓦業的雙軸攪拌機的產能都在15～45m³/h，而一條年產5萬立方米的陶粒生產線的小時物料處理量只有5～8 m³/h，采用這樣的攪拌機根本起不到攪拌均勻的效果，進而影響到陶粒的燒成質量。

  因此，應加快研究開發符合本行業不同工藝要求的陶粒生產裝備，形成年產5萬立方米和年產10萬立方米成套技術與裝備，保持陶粒產業可持續發展。重點研究開發和推廣的裝備技術如下：

  1、原料處理與制備設備。加快原料給料計量設備、雙軸攪拌機、差速雙軸攪拌混練機的開發制造，完善輪碾機工藝技術；研究解決破碎設備和粉磨設備的合理選型等；

  2、造粒技術與設備。完善對輥造粒技術，改進粒型，保證球狀，解決陶粒級配；完善預加水成球造粒技術與裝備；

  3、燒成與冷卻設備。加快回轉窯窯內造粒技術的成熟度、開發推廣回轉窯熱交換技術；大力推廣多通道燃燒器燒成技術和回轉窯襯磚節能保溫技術，完善燒結機技術；

  4、加快開發完善節能型分層豎式預熱器和分層冷卻機的短流程回轉窯工藝與裝備技術；

  5、加快發展陶粒生產線自動化控制技術，采用PLC或DCS進行集中與分散控制，提高陶粒生產工藝的自動化水平。推廣高溫電視看火和比色溫度計監控技術；

  6、研發實施陶粒產品分級、包裝技術與裝備；

  7、建議淘汰直徑φ1.6m以下的回轉窯。

  2.3積極采用節能技術，降低陶粒燒成能耗

  調研中的陶粒平均熱耗約為1150kCal/kg與國外800kCal/k陶粒的平均水平相比，高出40%，與設計能耗900kCal/kg高出27%。

  根據熱平衡計算，陶粒的生成熱只占總熱耗的20%～30%左右。大部分熱量的消耗是受工藝技術與裝備、監控和操作水平等條件的制約，因此完善的工藝裝備、先進的監控設備，熟練的操作水平是降低陶粒生產熱耗的主要因素。

  近幾年西安墻體材料研究設計院在不同規模、不同工藝與不同原料的陶粒生產線的研究與工程設計中，進行大量的探索與實踐，使陶粒熱耗降到900kCal/kg以下。實踐證明，只要加強工藝技術與裝備的合理設計與建設，加強節能設計與余熱循環利用，陶粒的燒成能耗一定會大幅度降低。

  然而，我國90%以上的陶粒生產線均未進行節能設計與建設，有的甚至連冷卻設備都沒有設置，將約1000℃的陶粒直接從回轉窯中卸出至空氣中，造成大量的能耗損失與浪費，就更談不上余熱利用和窯爐節能問題了。

  目前陶粒生產線的節能技術主要有：多通道燃燒器燃燒技術、提高一次風溫技術、陶粒冷卻余熱作為二次風技術、降低回轉窯散熱損失技術、回轉窯干燥預熱段熱交換技術等。

  2.4 提高企業生產經營管理水平，提高市場競爭力

  我國陶粒工業雖然走過了50多年的發展歷程，由于行業規模小、很多企業大都自生自滅，在企業管理方面還比較落后。陶粒生產企業應加快提高生產經營管理水平，努力降低生產經營成本，提高產品在市場上的綜合競爭能力。

  一是加強普及與掌握生產技術知識與人才培養，提高企業生產管理水平。陶粒生產企業當務之急要做的是企業應盡快培養懂技術、懂生產、會管理的綜合技術人才，否則，企業將不可持續。如在有些企業看到，生產制度、工藝參數基本是一成不變的，不知道如何根據不同的產品與情況進行科學合理的調整。當接到對陶粒不同質量需求的訂單、或改變原材料或燃料的時候，往往一籌莫展，有的甚至放棄訂單。再比如對窯操作不按科學辦事，當結窯時不知如何盡快調整相關參數，消除結窯現象，而是向窯內吹冷風，更有甚者直接用水管向窯內噴水。這些不科學的生產操作與管理在陶粒企業普遍存在。因此，在企業普及生產技術知識是當務之急，企業老板應引起足夠的重視。

  二是加強企業實驗室的建設，培養實驗技術人員。由于采用淤泥、建筑廢土、污泥、各種廢棄物作為原料，大多數企業的原料來源不穩定，市場需求的陶粒品種也越來越多，這些都需要適時調整原材料配比，才能生產出符合市場需求的合格產品；

  從陶粒市場開發的角度，陶粒生產企業應對自己生產陶粒的應用進行一些實驗室的研究，給用戶提供諸如陶粒混凝土的參考配合比，這樣可以更好的應對殘酷的市場競爭。因此，企業實驗室的建設非常必要。

  三是加強成本控制與管理。陶粒的主要生產成本是燃料消耗成本，其次是人員成本和電能成本。在當前節能減排的要求情況下，如何降低陶粒熱耗成本，是每一個企業老板面臨的嚴峻問題。

  四是加強市場開發，提高市場占有率。隨著社會經濟和建筑產業現代化的快速發展，要求陶粒的應用領域不斷拓展擴大，對陶粒自身的性能要求也不斷變化和提高。因此，必須加大技術創新和新產品開發，以滿足市場不斷變化、日益提高的要求。

  3 結語

  我國陶粒行業是一個傳統行業也是一個朝陽行業，已經成為消納建筑廢棄土和污泥等固體廢棄物的一支生力軍。目前存在的主要問題，一是行業結構調整缺乏政策支持，產業進入門檻低，淘汰落后力度不夠；二是低端產品占據市場主導，低質低價的產品擠占中高端產品市場，同質化競爭激烈；三是企業對節能減排和環保重視不夠，緊迫感不足，缺乏必要的應對措施；四是行業缺乏協調和自律，企業之間相互壓價，價格下滑嚴重，使企業生產經營愈發困難。

  我國經濟正由中高速增長邁向中高端水平，企業應緊緊把握陶粒及其制品的發展方向，加強對產業政策的研究，加大技術創新和新產品開發力度，主動加快結構調整和轉型升級，積極開拓市場，才能在激烈的競爭中逆勢而起。