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乡镇烧结砖厂技术改造决策的讨论

乡镇烧结砖厂技术改造决策的讨论

发布日期:2018-01-03 作者: 点击:

改革开放初期,在贵州省农村乡镇中,采用容易开采的粘土、小型搅拌、成型设备、轮窑焙烧的烧结砖厂数量逐渐增加,随着产品需求的增加,产品质量优胜劣汰的市场效应逐渐显现,粘土砖产品因强度低、外观尺寸误差较大而逐渐退出市场,采用页岩、粉煤灰、煤矸石等原料生产的贵州烧结砖、烧结空心砖,产品强度高,综合性能较好,受到市场的欢迎。随着原料的改变,那些因陋就简的小型烧结砖企业因无法满足市场需求而自行退出,市场优胜劣汰效应成为淘汰落后产能主要因素。

随着经济建设的加快,国家针对土地资源、环境保护、资源综合利用和产业政策等方面,制定了大量的法律、法规和政策,部分大中型城市周边已建成或新建的烧结砖企业根据市场需求,立足资源条件,响应产业政策要求,依靠自有资金,进行原料加工设备、双级真空挤砖机等设备和工艺的升级换代技术改造,生产规模得到大幅度提高,结构调整后的产品以保温砌块、空心砌块和空心砖为主。然而,在地区市县中,很多小型烧结砖企业,要完全根据产业政策实施技术改造,却面临一定的决策困扰。

1、乡镇烧结砖厂现状

1992年开始,国家对农业体制进行改革,特别是2006年1月1日起废止《农业税条例》以后,农村居民财富积累较快,农村乡镇人口基数庞大,建房安居成为头等大事。农村乡镇自然分布距离多为20∽30km,由于烧结砖运输费用偏高,因而,每一个乡镇,都建有一家甚至二家规模小、工艺简单的烧结砖企业。基本工艺如下。

页岩和煤矸石采用锤式破碎机破碎,搅拌、普通挤砖机成型,自然干燥,轮窑烧成。产品以普通烧结砖为主,能够满足乡镇建设的需要。

贵州烧结砖

图1 锤式破碎机、普通挤砖机成型工艺    图2  24门轮窑烧成

  图1、图2所示这类乡镇烧结砖厂中,大部分因工艺落后、产品质量不稳定被淘汰,而有些建厂手续基本具备,原料条件和道路运输较好,市场需求较高,得以保留下来并渐次进行技术改造。

  2、市场需要与产品

  农村居民住房,是在自有宅基地上完全依靠自己建设,住房以砖混结构为主,现浇楼板和屋面板,围护结构基本采用烧结普通砖居多,即便采用框架结构,由于农村居民对烧结普通砖的良好性能保留着朴素和直观的判断,建设过程中,不会采用非烧结类墙体材料,如图3、图4所示。

部分小城镇建设,沿街道两侧土地经拍卖后,沿街房屋也由本人出资建设。房屋建设中,砖混结构和框架结构同时存在,房屋层数多为6层以下,由于房屋产权明确,考虑到房屋的百年质量,此类房屋围护结构基本采用综合性能较好的烧结普通砖。

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针对农村房屋建设和小城镇建设,人们依然采用性能良好的烧结普通砖作为墙体材料,是短时期内难于改变的现状,因此,乡镇烧结砖企业技术改造中,主导产品需要确定为烧结普通砖,不仅满足市场需求,也能满足企业效益增长的要求。当然,随着农村建筑节能工作的逐渐展开,技术改造决策中,应具备生产多孔砖、空心砖、空心砌块等新型墙体材料的装备条件,从而,为农村建筑节能推广创造一定基础。

贵州省某县,根据产业政策规定,对本地烧结砖企业进行了治理,由原11家企业减少到1家砖厂,烧结普通砖产能由原约2亿块减少到5000万块。仅有的这家砖厂,采用页岩和锅炉渣为原料、双级真空挤砖机成型、截面3米隧道窑焙烧的一次码烧工艺,生产多孔砖和空心砖,按理说,该厂产品在本县建筑材料需求市场中,应该出现供不应求的现象,企业效益应该不错,然而,事与愿违,多孔砖和空心砖产品并不是因为质量缺陷出现积压,县域乡镇建设需求量很大的烧结普通砖,却由外县砖厂源源不断的进货,不被限制地应用到农村乡镇民居建房中。该厂是根据产业政策规定保留下来的,如也生产普通砖,则与产品规定不符,由此会被举报,接受当地相关部门的整改要求。

笔者之一曾于《砖瓦》2015.11拟文“烧结砖企业技术改造中一个成功的实例”,介绍过贵州省一家乡镇烧结砖企业的技术改造过程和结果。目前,其生产能力达到年产5000万块以上,烧结普通砖满足本地建设需求,空心砖能够进入湖南省怀化市,技术改造决策不仅满足了《贵州省墙体材料行业规范》的大部分要求,而且企业效益和社会效益得到同步提高。

由于市场需求决定了主要产品类型为烧结普通砖,使得企业技术改造决策与产业政策中关于产品种类要求无法保持一致。此外,在县域经济建设中,禁止生产普通砖比较容易,禁止应用普通砖却很难。市场需求的不确定性,使得烧结砖企业技术改造决策关于产品的定位,存在一定困扰。

两家乡镇烧结砖企业的不同遭遇,突显出农村建设和小城镇建设中“市场需求为王”的特性,其与产业政策规定孰轻孰重,企业技改决策应作出全面权衡。

3、技改规模与窑炉规格

 当前,产业政策规定中提出“新建和改扩建的烧结砖企业,鼓励发展类产品中,砌块类和砖类,烧结多孔砌块、烧结空心砌块、烧结保温砌块、烧结复合保温砌块,须采用55型以上成型砖机、人工干燥、自动码卸坯、4.6米及以上断面隧道窑,电脑温度监测,单线年生产规模应达到6000万块标砖及以上。”

规定中“4.6米及以上断面隧道窑和6000万块标砖及以上”明确指出隧道窑断面是4.6米,同时需达到6000万块标砖,不是“折标砖”,标砖与“折标砖”在生产中实际意义存在较大差异。

乡镇烧结砖企业技术改造中,如何满足上述规定要求,值得认真对待。首先应根据市场需要确定生产规模。生产工艺中,原料装备、成型工段的生产能力,与工作时间关系紧密,随着工作时间的延长,具有较高的生产潜力。但是,干燥和烧成隧道窑,却因干燥制度和焙烧制度的限制,提高产量的能力并不能随着工作时间的延长而提高,在“一次码烧”工艺情况下,更是如此,提高生产规模只能依靠预先确定的隧道窑截面宽度和窑的长度。其中,窑断面参数具有较大的影响。

 “一次码烧”生产实践中,断面为2.5米、3.0米、3.3米、3.6米、3.9米、4.6米、6.9米、7.2米和9.2的烧成隧道窑均有运行。当窑断面逐渐加大时,窑车平面到窑顶的工作高度并不能随之加高,一般均控制在1.8米左右,一是避免窑断面温度差异增加,砖垛上部与下部成品砖烧结程度不一致,出现欠火砖或过火砖,二是焙烧制度控制调节困难,热耗增加。三是随着窑车规格的加大,以及窑顶结构的改变,宽断面隧道窑窑体和窑车造价增加,费用较高。四是随着断面的增加,焙烧砖坯越来越有利于空心砌块的烧成,对焙烧普通砖而言,其技术经济指标不利。

“一次码烧”断面3.6米和断面4.6米烧成隧道窑比较,1条4.6米隧道窑,当焙烧空心砖时,全年生产规模能够实现6000万块(折标砖)能力,当生产普通砖时,由于焙烧物料总量的增加,要实现年产6000万块标砖,则相当困难。隧道窑断面满足上述规定中的要求,却不能满足6000万块标砖的要求。

而采用2条断面3.6米隧道窑,无论生产普通砖还是空心砖(折标砖),满足6000万块标砖的规模,则是比较容易实现的,然而,却不能满足上述规定中对隧道窑截面规格4.6米的要求。

乡镇烧结砖厂技术改造决策时,生产规模要达到年产6000万块标砖,此时,建设2条断面为3.6米隧道窑,要比建设2条断面4.6米隧道窑投资低,能够较为灵活地满足市场对不同产品的需求,是比较实际的选择,适合乡镇烧结砖厂技术改造决策的需要。

 由烧结砖隧道窑技术发展分析,隧道窑相关技术参数,只要满足产品质量、产量、能耗、建造费用及污染物排放等指标要求,具有经济合理性,是能够得到共同认可的选择标准,基于《砖瓦工业隧道窑节能设计、施工及验收规范》(征求意见稿)中,对砖瓦工业隧道窑基本参数的界定,以及日产量分析,结合《烧结墙体材料单位产品能源消耗限额》和《烧结砖瓦工厂节能设计规范》标准,无论隧道窑截面如何变化,日产量和单位产品能耗必须满足标准指标要求,对窑截面的参数规定转化为产能和能耗指标要求,才具有实际的指导意义。

4、乡镇建设中应大力鼓励使用烧结空心砖

农村建筑形式的改变,完全根据村民自有经济条件决定,在经济发展较快的沿海地区,近10年来,普遍由二、三层小楼,改扩建为四、五层洋楼。而在贵州,较普遍为一、二层小楼,图4所示农村民居还较为普遍,三、四层小洋楼也相继出现。由建筑形式和结构的变化周期分析,在贵州农村,10∽15年,农村建筑即出现新的变化。在城镇,新的建筑变化出现的时间要短一些。在贵州欠发达地区,还保留有土坯房、青砖房等老旧房屋,如图5、图6所示。

村民建房完全依靠自己,建筑形式多为参考乡镇中已建成的样板房式样,很少有专业建筑设计对所建房屋进行结构、采光、保温、隔热、通风、太阳能利用等分析设计,同时,农村建房,沿袭了采用工匠队伍施工的方式,工程质量或安全存在风险。受到建设资金条件限制,村民建房准备时间较长,宅基地平整、材料准备到施工,有的建房周期达到3、4年。

村民建房资金,是全家人一辈子辛勤劳动所积攒,因此,对所建房屋质量及寿命,最为看重。在对房屋围护材料的选用中,基本沿用烧结普通砖,对于烧结空心砖,仍然抱有疑义,生怕强度低,不结实。

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通过分析,村民建房行为,其特点为自有资金为主、建房周期较长、施工地点分散、工程量较低、建筑材料自行确定、没有专业设计技术支撑、缺乏具有资质施工队伍施工、没有建筑节能的要求等特征,使得在乡镇建设中,出现使用烧结普通砖数量较多,烧结空心砖应用数量较少的现象。

目前,随着城镇公路和村村通道路建设的快速发展,“美丽乡村”建设的开展,农村建筑应迎来新的一轮建设高潮,相关部门应制定扶持政策、大力鼓励使用烧结空心砖。乡镇烧结砖厂技术改造决策,应具备生产空心砌块等新型墙体材料条件,除满足农村建筑的需要外,同时实现生产过程中节约土地、节约能耗和企业可持续发展的目标。

5、结束语

  当前,随着产业政策的调整、矿山资源管理、污染物排放标准实施等因素,不具备合法生产手续的乡镇烧结砖厂数量逐渐减少,部分保留下来的企业,已经成为农村建设中墙体材料的主要供应商,这部分企业工艺及设备配置,还处于较低的水平,面临升级换代的技术改造需要。由于农村建筑具有形式多样、量小分散、自有资金为主的特征,农村建筑采用烧结普通砖的现象较为普遍且短期内不会出现改变,乡镇烧结砖企业,应以农村建筑所需普通砖产品为主,兼顾空心砖产品生产,即立足市场需求为主要决策依据,确定企业的技术改造方案。     

其次,随着农村建筑节能工作和美丽乡村建设的逐渐开展,农村烧结新型墙体材料的需求,将逐步提高,数量不多的乡镇烧结砖企业,应该成为新型墙体材料生产的主力军,因此,企业技术改造方案不仅考虑规模化生产要求,同时,必须高度关注烧结砖大气污染物达标排放的治理工作和单位产品能耗达标工作,实现节能减排。

  针对乡镇烧结砖厂技术改造决策,应引导这些企业在取得效益的条件下,实现新型墙体材料的生产和应用,从而减少土地资源消耗、保护环境,满足新农村建设发展的需求。建议对产业规范中“4.6米及以上断面隧道窑”的规定进行补充说明,提出符合乡镇烧结砖厂实际条件,满足新农村建设需要特征的产业规范政策,从而推动、提高乡镇烧结砖厂技术进步。


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