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第三节 建筑陶瓷砖

我国百年建筑陶瓷砖的演变可概括为:一是全面实现现代工业化生产;二是产品品种繁多、花色千变万化,仿石、仿木纹等装饰达到乱真的程度,陶瓷板成为新型产品而引领世界;三是生产规模年产量由20世纪初的2000多平方米到21世纪初期的近百亿平方米,成为世界最大的建筑陶瓷砖生产基地;四是产区几经变迁,形成以佛山为中心广布全国的格局;五是产品和现代生产装备由净进口国到出口大国,产品贸易国际化遍及全球。

一、建筑陶瓷砖产品

1978年以前,我国建筑陶瓷砖产品主要是152mm×152mm、108mm×108mm內墙陶瓷砖、二丁挂外墙陶瓷砖、瓷质马赛克等,品种、规格十分简单。进入21世纪,中国的建筑陶瓷砖产品与西方发达国家的产品相比已是难分伯仲,各有千秋。

1954年,温州西山窑业厂试制成功黑色釉面砖;20世纪70年代,沈阳陶瓷厂研制成功石光色釉面砖、虹彩釉图案砖、金砂釉图案砖、喷花图案砖;中国建筑西北设计院开发出红地砖。1978年,石湾化工陶瓷厂生产出彩釉地砖;1988年,咸阳陶瓷研究设计院开发成功了湿式挤压成形的劈开砖生产工艺成套技术,产品分施釉和不施釉两大类,生产能力(10~30)万平方米/年,烧成温度小于1200摄氏度,产品合格率>90%,在河南沁阳、江西彭泽等地推广应用;1989年,佛山市石湾耐酸陶瓷厂开发出400mm×400mm大型彩釉砖,产品有茶色云雾状砖、印花图案砖和彩色花岗石彩砖三个品种,240mm×60mm、200mm×200mm、300mm×300mm、400mm×400mm仿花岗石彩釉砖,花色品种多达十多种。石湾瓷厂引进日本自动化生产线生产高档彩釉马赛克;1990年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所研制出炻质高级地砖,与广东潮州彩釉砖厂研制成功仿锦高级地砖;广西平南县陶瓷厂研制出防潮黑地砖;佛山市石湾工业陶瓷厂研制出快烧玻化砖、大型瓷质彩胎砖;佛山市石湾钻石陶瓷厂推出由四片拼成一个花色款色的彩釉砖,规格多为300mm×300mm,产品风靡一时,1991年开始全国流行;1993年,广东新中源陶瓷有限公司推出水晶砖,一跃成为行业新秀;佛山冠珠、海鸥、环球等陶瓷厂相继推出耐磨砖、斑点耐磨砖和斑点耐磨抛光砖,规格有300mm×300mm、400mm×400mm、500mm×500mm等;1996年,广东鹰牌陶瓷、东鹏陶瓷、佛山市金舵陶瓷有限公司等推出渗花砖,后来许多砖的花色都以渗花砖为基础;1998年,广东东鹏陶瓷股份有限公司推出渗花砖中最负盛名的“金花米黄”,风靡全行业;1999年,广东蒙娜丽莎陶瓷有限公司推出经典产品《雪花白》,开创了国内超白产品的先河,引发行业的白色风暴;2000年前后,广东新明珠陶瓷、新中源陶瓷、佛山市嘉俊陶瓷、佛山市金舵陶瓷有限公司等相继推出多管布料的幻彩砖;佛山市嘉俊陶瓷有限公司生产的《珍珠白》产品甚为紧俏;2001年,佛山欧神诺陶瓷股份有限公司推出的雨花宝石很受欢迎;台资企业亚细亚集团控股有限公司、深圳鹏丽陶瓷公司、佛山市嘉俊陶瓷有限公司、广东欧文莱陶瓷有限公司相继推出的微粉砖而大受欢迎;诺贝尔公司研制出无锆超白砖;鹰牌、东鹏、斯米克等公司研制出仿石砖;2003年,广东鹰牌陶瓷集团有限公司推出一款“微粉+渗花”的产品—“巴洛克”;后众多企业跟进,产品名称各不相同,如《意大利米黄》、《殿堂石》、《海宝石》等;山东德惠来装饰瓷板有限公司研制开发出《薄斯美》纤维陶瓷装饰板,产品填补国内空白;2004年,上海斯米克建筑陶瓷股份有限公司推出仿石材的《大峡谷》,成为中国第一家生产岩石类产品的企业;其后,其他公司推出的《昆仑石》、《板岩》和《火烧岩》、《凹凸面板岩》、《砂岩石》都是此类产品;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司推出聚晶微粉类产品—“析晶玉,其后,其他公司推出的《凌云石》、《金玉满堂》、《满天星》、《幸运星》(也有归为微晶钻的)都属此类产品;2005年,佛山欧神诺陶瓷股份有限公司推出“析晶玉+超洁亮”产品—“冰川99”;其后,各式各样的“洁亮”蜂拥而至;咸阳陶瓷研究设计院和山东工业陶瓷研究设计开发成功透水陶瓷砖;2006年,仿古砖由崛起转而开始盛行;佛山金意陶陶瓷有限公司的金属釉产品和《楼兰陶瓷》的木纹砖最为出名;2007年,可谓“聚晶微粉年”,除了欧神诺、欧文莱、升华、金舵、博德等厂的聚晶微粉类产品外,广东汇亚陶瓷推出的《倾国倾城》、广东鹰牌陶瓷的《珊瑚石》和佛山市卓远陶瓷的《冰河世纪》、佛山市南海升华陶瓷的《琥珀玉石》等均受到市场好评。2008年年初,广东东鹏陶瓷股份有限公司研制成功无洞洞石—纳福娜无洞洞石;广东博德精工建材公司推出“精工玉石五代”祥云系列;杭州诺贝尔公司开发出深色系列微晶玻璃陶瓷复合砖和炫彩玻璃马赛克陶质复合砖;福建华泰集团获得国家“十一五”科技支撑计划支持,推出干挂空心陶瓷板。杭州诺贝尔集团公司在业内首先推出数码喷墨印刷陶瓷砖产品。值得重点记述的是:2007年,广东蒙娜丽莎陶瓷有限公司推出新型大规格建筑陶瓷薄板,板厚3.0~5.5mm,长×宽为1800mm×900mm,每平方米重8~12千克,获得国家“十一五”科技支撑计划支持,2009年,瓷质超薄陶瓷板入选“建国六十周年成就展”,是建筑卫生陶瓷行业唯一入选的产品。

2010年,广东东鹏陶瓷股份有限公司推出第三代洞石—至尊洞石、木纹洞石,以及一种抛光玻化釉面砖—梦幻玉石;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司推出铂金系列玻化砖,成为业内“技术奢华主义”的典型代表;2010年3月30日,金牌亚洲陶瓷公司推出3D数码喷墨立体砖而成为广东陶企中最早推出喷墨印刷产品的企业。

二、建筑陶瓷砖的产区

1949年以后,在国民经济三年恢复时期,政府帮助唐山陶瓷厂、唐山市建筑陶瓷厂、温州面砖厂及海城陶瓷三厂等恢复生产和扩建改造。同时,建设了沈阳陶瓷厂、石湾建筑陶瓷厂。1957年,全国具有一定规模的建筑陶瓷厂有6家。1958年,在北京、江西景德镇、陕西咸阳和福建漳州又新建四个建筑陶瓷厂。除西南区以外,各大区至少有一个规模较大的建筑陶瓷厂。1959~1983年,国家未再建新厂,而是每年拨款用于老厂的技术改造和扩建,地方和集体兴建了不少中小型企业。1983年,全国各类建筑卫生陶瓷厂共计300多家,生产建筑陶瓷砖2020万平方米(其中:釉面砖1280万平方米、墙地砖740万平方米),而13家重点建筑卫生陶瓷企业中,5大企业的陶瓷砖产量667.36万平方米(唐山市建筑陶瓷厂175.82万平方米、沈阳陶瓷厂164.15万平方米、景德镇陶瓷厂181.61万平方米、石湾建筑陶瓷厂86.33万平方米、温州面砖厂59.45万平方米),约占当年全国建筑陶瓷砖总产量的三分之一。

1.20世纪90年代,形成“三山两江一海”的新区格局

20世纪80年代以后,我国逐步形成了若干建筑陶瓷产业集群,除佛山、博山(淄博)、唐山三大建陶产业集群之外,尚有温州、宜兴地区。20世纪90年代,业内用“三山两江一海”(佛山、唐山、博山、晋江、夹江、上海及周边地区)来描述我国的建陶产业的格局。佛山、博山(淄博)的建筑陶瓷砖保持着前两位的位置,而唐山的卫生陶瓷仍为行业前列,福建晋江及四川夹江在20世纪90年代全面崛起,上海及周边的一些合资品牌开始占领建筑陶瓷砖的高端市场,昔日建筑陶瓷砖龙头的唐山市建筑陶瓷厂、沈阳陶瓷厂、景德镇陶瓷厂、温州面砖厂等开始落伍,温州地区的建陶产业逐步消失,宜兴地区留下来主要是琉璃瓦和西瓦。

上海是中国现代建筑陶瓷的发祥地。1926年,泰山砖瓦股份有限公司上海二分厂试制成功无釉陶瓷外墙砖—泰山牌毛面砖。20世纪90年代初,一批包括斯米克、亚细亚、长谷、冠军、现代、泛亚、诺贝尔、罗马等合资、台资企业进入上海及周边的江苏、浙江地区,形成产能约1亿平方米的规模。这些企业资本雄厚、管理科学、技术先进、起点高,在当时远领先于其他产区的建陶企业,使其在以后的发展中占据市场高端,并最终成为我国建陶行业最具竞争力的产区之一。

2.建筑陶瓷砖产业转移促进了产业的新格局

陶瓷业是一个资源型和劳动力密集型的产业,需要十分重视环境保护。一个地方有几家陶瓷厂环境问题可能不大,但当大规模扩展,矿产资源、人力环境、空间土地等问题必然突显,从而引发产业布局的变动。以佛山产区为例,早期的工厂分布在石湾河(东平河)东北岸一片山冈上,1980年开始向周边(特别是南庄镇)扩展,1990年后向省内的清远、高要、河源、肇庆等地扩展。2000年后,佛山的许多企业搬迁到广西壮族自治区、四川、湖南、河北、辽宁等地办厂,佛山原有建筑陶瓷厂约350家,2010年留存约45家。此后,福建、上海、山东等地一些陶瓷企业加入了转移和扩张的行列,带动了全国建陶产业的均衡发展,形成了产业的新格局。

我国建筑陶瓷砖的四大产业群是以佛山为中心的广东地区,以晋江和闽清为中心的福建地区,以淄博和临沂为中心的山东地区和以夹江为中心的四川地区,2010年这四大产业群的陶瓷砖产量占全国总产量的72.65%。新兴陶瓷砖产区遍及各地,主要有江西高安、景德镇、丰城,辽宁法库、建平,湖北当阳、蕲春,河南鹤壁、内黄,河北高邑,广西北流,陕西咸阳、宝鸡,山西阳城,新疆米泉,安徽淮北、宿县,湖南岳阳、衡阳,内蒙古鄂尔多斯以及云南易门等。2010年全国主要省(市、区)建筑陶瓷砖产量排名见表9-8。

表9-8 2010年全国主要省、自治区、直辖市建筑陶瓷砖产量排名

三、建筑陶瓷砖的产量

建筑陶瓷砖年产量1949年为2310平方米,1960年为211万平方米,1978年为546万平方米,2010年为75.7566亿平方米。

1949~2010年全国建筑陶瓷砖产量和1981~2010年全国建筑陶瓷砖进出口数量及进出口金额分别见表9-9、表9-10。

表9-9 1949~2010年全国建筑陶瓷砖产量统计表        单位:万平方米

表9-10 1981~2010年全国建筑陶瓷砖进出口数量和进出口金额

四、建筑陶瓷砖生产的技术进步

1.原料

(1)低温快烧原料 1979年,唐山建筑陶瓷厂、中国科学院地质研究所、中国建筑材料科学研究院陶瓷所、湖北非金属矿地质公司联合开发成功硅灰石釉面砖生产技术。1980年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所和湖北省襄樊市建筑陶瓷厂研制成功硅灰石釉面砖。1983年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所和黄石建陶厂研制成功硅灰石釉面砖。1984年,咸阳陶瓷研究设计院和黄石瓷器厂研制成功低温烧成透闪石质釉面砖。1985年9月以来,中国建筑材料科学研究院陶瓷所、咸阳陶瓷研究设计院、山东工业陶瓷研究设计院等相继研制成功透辉石低温快烧釉面砖。1986年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所研制出叶蜡石质釉面砖、霞石正长岩釉面砖。

(2)低质原料 1978~1981年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所完成在北京南郊农场建筑陶瓷厂进行磷渣釉面砖中试线的完善工作,建成一条年产6万平方米的磷渣釉面砖生产线。1980~1982年,温州市陶瓷科研所利用温州化肥厂明矾石废渣(赤泥)和磷矿渣作原料试制成功明矾石废渣釉面砖。浙江瑞安县建材公司研制出明矾石氨浸渣和磷矿渣釉面砖。1981~1982年,南京化工学院、江苏省六含县铸石厂、江苏省建材研究院研制出了以劣质黏土、水淬慢冷预烧磷矿渣、粉煤灰等工业废渣及石英砂、废素坯等为坯料,采用高遮盖力的无铅硼、锆乳浊釉的劣质料低温快烧釉面砖。1985年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所研制了水淬磷渣釉面砖。1988年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所和淄川双凤建陶厂研制出红砂土釉面砖。1989年,沈阳陶瓷厂研制成功天然着色矿物制造黄釉面砖。中国建筑材料科学研究院陶瓷所和淄川双凤建陶厂研制出页岩地砖。20世纪80年代,海城陶瓷三厂研制出废匣缽料米黄色外墙砖。

2.技术装备的现代化

技术装备的现代化是现代工业化生产的保证。我国建陶行业技术装备的开发是通过引进国外先进生产线和单机、国产化、自主创新、产业化几个阶段历经20年才基本完成的。到2010年中国建陶工业所用工艺技术和装备基本达到国外同行的先进水平。详见第二篇产品篇中的第十三章陶瓷装备。

3.工艺技术的进步

1973年,沈阳陶瓷厂研制成功9m长单层釉烧辊道窑,经过改进得到普遍推广,为发展低温一次快速烧成新工艺创造了条件。此后,大小不等的各式辊道窑相继研制成功,并逐步推广应用。

1974年,华南工学院与沈阳陶瓷厂合作,完成了黏土质釉面砖低温一次快速烧成坯、釉配方研究的中间试验。中国建筑材料科学研究院先后与北京陶瓷厂、襄樊建筑陶瓷厂、黄石建筑陶瓷厂合作,进行了磷矿渣、硅灰石、叶蜡石低温快烧面砖生产工艺与配套设备的研究工作,并获得成功。

1978~1993年期间,许多院所、企业在建筑陶瓷砖的低温快烧工艺设备上做了大量研究开发。1978年,沈阳陶瓷厂、中国建筑材料科学研究院、华南工学院、中国建筑西北设计院等联合研制出釉面砖一次低温快烧工艺和技术。温州陶瓷科研所研制出釉面砖一次低温快烧技术。1979年,唐山建筑陶瓷厂、中国科学院地质研究所、中国建筑材料科学研究院陶瓷所、湖北非金属矿地质公司联合开发成功硅灰石釉面砖生产技术。1980年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所和湖北省襄樊市建筑陶瓷厂研制成功硅灰石釉面砖。1981~1982年,南京化工学院、江苏省六含县铸石厂、江苏省建材研究院研制出了劣质料低温快烧釉面砖。1982年,中国建筑材料科学研究院和黄石建筑陶瓷厂研制成功双层辊道窑。1983年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所和黄石建陶厂研制成功硅灰石釉面砖。1984年,咸阳陶瓷研究设计院和黄石瓷器厂研制成功低温烧成透闪石质釉面砖。1985年9月以来,中国建筑材料科学研究院陶瓷所、成阳陶瓷研究设计院、山东工业陶瓷研究设计院等相继研制成功透辉石低温快烧釉面砖。1986年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所研制出叶蜡石质釉面砖。1986年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所研制出霞石正长岩釉面砖。1986年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所、佛山市石湾化工陶瓷厂、佛山市陶瓷工贸集团公司设备能源部等研制出燃重油半隔焰辊道窑(窑长52.14m、烧成周期60~90min)。1986年,佛山市节能技术服务中心和佛山市石湾建筑陶瓷厂研制成功燃重油辊道窑的微机控制技术。1988年,新疆建材陶瓷厂自行开发出电热辊道窑(快烧彩釉砖烧成周期50 ~ 80min)。1989年,唐山市建筑陶瓷厂和中国科学院地质研究所研制成功釉面砖一次低温快烧技术。佛山地区也研制成功釉面砖一次低温快烧工艺技术。1990年,华南理工大学和石湾化工陶瓷厂研制成功燃重油辊道窑的微机控制技术。1991年,中国建筑材料科学研究院陶瓷所和唐山轻工业机械厂通过引进消化吸收研制成功FRW2000单层辊道窑等。低温快烧建筑陶瓷砖的工艺设备日趋成熟。低温快烧工艺与一次烧成结合,使我国外墙砖、地砖的生产技术提高到了一个新阶段。

4.工程设计

1970~1982年,中国建筑西北设计院完成景德镇陶瓷厂年产60万平方米釉面砖车间(二线、三线)的工程设计。1980年,该院又完成沈阳陶瓷厂年产15万平方米红地砖车间(干法)的工程设计。

1988~1992年,由中伦建筑陶瓷技术装备联合公司总承包,杭州新材料设计研究院完成工程设计,与国家“七五”攻关相结合,北京工业大学、中国建筑材料科学研究院陶瓷所、山东工业陶瓷研究设计院、咸阳陶瓷研究设计院、北京建材机械厂、唐山轻工业机械厂、湖北省襄樊重型机械厂、佛山石湾陶瓷机械厂等单位联合消化、吸收完成四川自贡年产70万平方米彩釉墙地砖生产线的工程设计和建设。为实现我国陶瓷墙地砖工艺技术装备的现代化和国产化,我国共引进了21项装备制造技术,其中由意大利唯高工业公司提供、由我国消化吸收的技术有:HYDRA800型全液压自动压砖机,ARIETE 2000型摩擦液压压砖机,从压机到立式干燥器的输送装置,立式干燥器的补偿器,RB4立式干燥器,立式干燥器出口的输送线,压机出口的辊道输送装置,连接处的辊道输送装置,辊道干燥器的装出坯机,窑下辊道干燥器,装载机、储存车、卸载机、装窑机组,辊道窑、二段辊道窑,卸窑机组。另外,由意大利纳撤蒂公司提供、由我国消化吸收的技术有:丝网印刷机,一次和二次烧成用的施釉线,装载机、储存车、卸载机。四川自贡年产70万平方米彩釉陶瓷墙地砖生产从原料破碎至粉料制备则完全由国内配套,选用我国自行研究、设计、制造(或部分仿制)的称量喂料机,大型球磨机、柱塞泵以及喷雾干燥塔等。在四川自贡建成了年产70万平方米一次烧成陶瓷彩釉墙地砖示范生产线,全部技术装备均由国内提供。主要技术经济指标:年产量70万平方米,日产量2000m 2 ,产品名称为一次烧成陶瓷彩釉墙地砖,产品规格100mm×200mm×
7mm、200mm×200mm×8mm、300mm×200mm×9mm、300mm×300mm×9mm,产品平均重量18kg/m 2 ,产品烧成温度<1150℃、烧成周期55min,产品吸水率为3%~6%、抗折强度为22MPa,其他性能符合欧洲产品质量标准EN177的要求。

1988年,咸阳陶瓷研究设计院自行研制和设计的沁阳年产30万平方米劈开砖生产线建成。劈开砖是用湿式挤压成形方法所生产的墙地砖,关键技术为坯釉配方及挤压工艺,主要设备有挤泥机、切条机、切坯机、施釉机、劈砖机及隧道窑。产品分施釉和不施釉两大类,可以挤出各种燕尾槽背纹,铺贴牢固。特点是工艺简单、投资少,适用于地方性中小厂。该工艺在河南沁阳、江西彭泽等地应用,生产运行正常。主要技术经济指标:生产能力10~30万平方米/年,烧成温度<1200℃(一次烧成),产品合格率大于90%,产品外观及理化性能符合国家标准。

5.陶瓷板材开发

这里要特别记述陶瓷板材的开发。陶瓷板材成功使用陶瓷原料和工艺技术实现现代工业化生产大规格尺寸的陶瓷板状产品,20世纪末首先出现在欧洲。陶瓷板材是20世纪陶瓷业的一个重要创新成果,为节能降耗和开拓用途领域提供了一条新路。中国第一条年产50万平方米湿法陶质板示范生产线于2005年在山东淄博德惠来装饰陶瓷有限公司建成。中国第一条干法陶瓷板生产线于2008年由广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司投资兴建。有两个主产品,大规格瓷质薄板[900mm×1800mm×(3~5.5)mm]和利用工业废渣做的轻质板[1000mm×2000mm×(12~20)mm]。2009年,国家产品标准《陶瓷板》(GB/T 23266—2009)和《建筑陶瓷薄板应用技术规程》(JGJ/T 172—2009)分别发布实施。广东蒙娜丽莎新型材料集团有限公司集团公司是两个文件的主编单位之一。2010年杭州钱塘江畔130m高的医药生物大厦选用的幕墙就是陶瓷板材,是世界首例。中国陶瓷板生产的工艺技术、装备、产品已达到世界领先水平。 AEQk04oGmlQDfI5BgCvGNC3PZxU2QwfNqzLeDi3WMbkwua57JMk7u9fBUg00uEAZ

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