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新型建材项目落户襄樊

时间:2022-01-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国建筑业占国民生产总值的比重一直保持在7%左右。得到襄樊利用新工艺试制成功硅灰石新型釉面砖的消息,北京科技电影制片厂在第一时间内赶赴襄樊,拍摄出了《釉面砖新技术》的科教片。经过试验,硅灰石釉面砖的烧成可节省50%的能耗。高能耗导致产品成本居高,价格上扬,市场竞争力降低。王清真,建工部建材研究院北京人工晶体研究所工程师,1975年调入襄樊,先是分配到襄樊市建筑陶瓷厂,后担任襄樊市建材研究所所长。

建筑业是国民经济和社会发展的基础产业,是衡量一个国家和地区工业化水平的重要标志之一。在美国,建筑业与钢铁、汽车行业并列为经济的三大支柱产业。我国建筑业占国民生产总值的比重一直保持在7%左右。建筑业是关联性和带动性较强的产业,据推测,建筑业每增加1元产值,可以带动建材、机械等相关行业增加的1.85元产值。改革开放前,中国的建材行业很落后,所用的设备傻、大、粗、苯,噪音大、能耗高、粉尘污染,建筑工地上的工人师傅一个个灰头土脸,浑身泥浆。建材除了普通墙砖外,没有多少选择,建筑墙体外立面覆盖,只能用水泥砂浆涂抹。解决落后的建筑设备和建材工业,只能靠加快新技术、新工艺、新材料、新设备的推广应用。

位于北京管庄的建材研究院是中国建材研究的大本营,1975年,这里也有相当数量的科技人才流入襄樊,这些人绝大多数都是各个建材项目的承担人,他们来到襄樊,使得襄樊具备了新型建材研发制造的可能。为了更好地发挥这批人才的作用,鄂万友组建了襄樊市建材研究所,从建材研究所与人工晶体研究室引进的研究员王清真任所长。建材研究所既是研究所,同时又承担新产品研制的任务,实质上是所企合一。

1981年5月,全国陶瓷情报网第五次年会在襄樊召开,襄樊建筑陶瓷厂工程师、副厂长王清真在会上介绍了建筑陶瓷厂在国内首先使用硅灰石烧制新型釉面砖取得成功并已实现商品化的情况。看到会议现场摆放的五颜六色,鲜艳美观、质地坚硬的硅灰石釉面砖,与会人员无不惊讶赞叹。得到襄樊利用新工艺试制成功硅灰石新型釉面砖的消息,北京科技电影制片厂在第一时间内赶赴襄樊,拍摄出了《釉面砖新技术》的科教片。

硅灰石究竟是一种什么材料?王清真又是何许人呢?

硅灰石是一种三斜晶系,细板状晶体,集合体呈放射状或纤维状。颜色呈白色,有时带浅灰、浅红色调,其特点无毒、耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定良好,有玻璃和珍珠光泽,低吸水率和吸油值,力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。硅灰石主要产于酸性岩与石灰岩的接触带,与符山石、石榴石共生。也见于深变质的钙质结晶片岩、火山喷出物及某些碱性岩中。

由于上述特性,硅灰石成为重要的陶瓷制品原料,尤其是市场需求量极大的建筑陶瓷制品。国外科技人员最早开始研究利用硅灰石烧制建筑陶瓷。科学家们实验发现,硅灰石具有良好的热膨胀特性,随这温度增加,硅灰石的热膨胀系数呈直线上升,非常有利于快速烧成的工艺要求。硅灰石熔点温度比较低,为1540℃,在与瓷坯原料成分结合时能实现较低温烧成。加入硅灰石的坯体,仅需十几分钟至几十分钟的烧结,就可以使坯体成熟,其产品烧成周期也从过去的90小时下降为仅仅50分钟。经过试验,硅灰石釉面砖的烧成可节省50%的能耗。相对于以往用陶土烧制陶瓷来说,在节能上具有革命性意义。硅化低温快烧瓷面砖重量轻,强度高,色彩艳丽,表面如同陶瓷一样非常漂亮。硅灰石的理化特性好,烧制时不膨胀,温度要求也低,经过烧结硅化后结晶面闪闪发光,是高档酒店、高级写字楼的装修材料,硅灰石瓷面砖一问世便受到市场的广泛追捧。

在世界范围内,烧制建筑、卫生陶瓷制品的燃料费用在生产成本中所占比率最大,约占总能耗的40%以上。高能耗导致产品成本居高,价格上扬,市场竞争力降低。随着油、电、燃气及煤炭价格持续上涨,全世界的建筑、卫生陶瓷工业受到高能耗的制约,一些企业由于无法承担较高的产品成本而濒临破产。要生存就要创新。要节省时间,减少能耗,降低生产成本,就要实现低温快烧。低温快烧的关键在于开发与利用新型原材料和配方。为了实现快速连续生产,科研人员研制出一种类似于饼干烤箱一样的窑体,这种窑体长达一百多米,长长的窑炉内不同地方温度不同,一边进坯,一边出来成品。由于烧制时窑体不停地旋转,这种新型节能炉窑被称为“滚道窑”。当时,硅灰石釉面砖低温快烧滚道窑的技术被世界发达国家主要是意大利控制。一招鲜,吃遍天,为了追求建筑的美观漂亮,全世界的建筑商们纷纷来到意大利抢购,滚滚美元如同河流,源源不断流进亚平宁半岛意大利人的口袋。

王清真,建工部建材研究院北京人工晶体研究所工程师,1975年调入襄樊,先是分配到襄樊市建筑陶瓷厂,后担任襄樊市建材研究所所长。王清真调来时,襄樊市建筑陶瓷厂建厂不过数月,和襄樊几乎所有的地方小厂一样,生产方式落后,生产工艺老化,产品样式单一市场滞销,建筑陶瓷厂刚刚诞生就面临死亡。王清真仔细分析了这个厂的基本状况后认为,要改变现状,只有推陈出新,生产市场上需要的新产品,他利用自己原来在北京接触面广、信息灵通的优势,为厂里寻找新产品。一个偶然的机会,他从国家陶瓷研究所编印的釉面砖资料介绍中发现,利用硅灰石做原料生产釉面砖,要比传统的黏土原料优越得多。

釉面砖就是砖的表面经过烧釉处理的砖。根据原材料的不同,可以分为陶质釉面砖和瓷质釉面砖两大类。陶质釉面砖由黏土烧制而成,吸水率较高,强度相对较低。瓷质釉面砖由瓷土烧制而成,吸水率较低,强度相对较高。由于色彩图案丰富,而且防污能力强,因此被广泛使用于墙面和地面装修,那个时候,虽然建筑市场远不如今天家家户户装修新房,但色彩艳丽、美观大方、耐油耐酸的釉面砖已经成为建筑市场的新宠,几乎所有的单位、机关、企业的卫生间、厨房都开始大面积推广使用白瓷砖,市场需求极大。王清真了解到, 目前国内尚无利用硅灰石烧制釉面砖的先例,如果能在厂里生产这种硅灰石建筑釉面地砖,仅凭其低成本、高质量的优势就一定能扭转厂里的被动局面。但生产新型釉面砖,硅灰石是最基本的生产原料,国内还没有发现这种矿,这使他极为遗憾。作为一位科研人员,王清真从相关资料上了解到硅灰石矿的成因和伴生条件后认为,这种矿的地质条件我国很多地方都有,所谓没有这种矿,只能说是暂时没有找到这种矿。从此他非常留心我国非金属矿资源调查信息。

1978年,王清真得到消息,湖北省非金属矿公司在湖北大冶、阳新一代,发现藏量极为丰富的天然硅灰石矿,可供年产100万平方米的特大型釉面砖企业使用100年以上。听到这个消息,王清真如同买彩票中了大奖一样高兴。他立即带上一名采购人员直奔大冶。两人在荒山野地里如同找宝一样,连挖带刨,装了满满两大麻袋,喜滋滋地回到厂里,马上开始了新材料的化验、配方、烧制试验。究竟是国内首次,试验进行得很艰苦,襄樊建筑陶瓷厂连最起码的试验设备和化验设备都缺乏,为了增强力量,王清真主动与北京的管庄建材研究院联系,争取他们的支持。试验过程与几乎所有的科研试验,试验,失败,再试验,再失败,一次次失败,一次次接近胜利的终点。王清真和他带领的实验小组屡败屡战,经过大半年的时间,27次配方,57次烧制试验, 1979年12月,临近元旦了,王清真开始了第58次试验。室外天寒地冻,北风刺骨。王清真将早已准备好的坯料送进炉膛,然后根据预定方案调整温度,掌握烧制时间。临近中午时分,关火,取出炉膛内烧制好的釉面砖,冷却后开始一系列理化指标的检测。成功了,检验员高兴地大声喊叫起来。得知新产品试制成功的消息,厂里的领导,市科委的领导、市领导都赶来祝贺。1981年1月,新产品顺利通过省级技术检验。春节后,襄樊市建筑陶瓷厂开始批量试生产。这个春节,王清真和厂里的干部职工一起喝了一次痛快的酒。自 从 1975年调入襄樊后,这是他第一次喝酒。很快,新产品的国家检验报告也到了:

各项质量技术指标全部达到和超过国家标准。

与黏土原料传统生产工艺相比,素烧成品合格率提高27.6%,成品合格率提高10%以上,一级品率提高40%以上。坯体的素烧温度平均降低150度左右,釉烧温度平均降低110度左右,烧成周期缩短一半,煤耗降低30%,经济效益十分显著。王清真不畏艰险,在科技创新的道路上艰苦跋涉,最终到达胜利的顶点。“硅化低温快烧釉面砖”获湖北省科技成果二等奖,襄樊市科技成果一等奖。 自此,襄樊市建筑陶瓷厂成为中国第一家首先使用硅灰石生产釉面砖的企业。

国家科委和国家计委得到消息,立即派专家来到现场考察鉴定,认为,利用硅灰石烧制釉面砖为国内首创,具有重大经济效益和示范意义,决定将这一成果列为国家重点科研项目,一次性投资510万元,帮助其实现大规模生产。襄樊建筑陶瓷厂鸟枪换炮,新建的厂房里,“硅化石低温快烧釉面砖”生产线全部采用国内一流的工艺技术装备,年产量可达50万平方米,在国内也是一流水平。王清真并未到此止步,随着经济社会不断发展,人们的生活水平不断提高,釉面砖不再是只用在厕所和厨房等环境较差的地方,大型室外壁画,新装修的家庭墙面都需要越来越多花色品种新瓷砖。这正是王清真在北京人工晶体研究所曾经研究过的课题。他在釉面砖的花色品种上做了大量调整,使其走向高档化、艺术化,大大提高其价值。1983年,襄樊建筑陶瓷厂已经能生产包含唐三彩、工艺磁画等共7大类,150多个花色品种、428种格调色标,还能承接个性化定制。由于质量、成本、价格都低于黏土烧制的釉面砖,由此,产品畅销全国,并出口海外。

能够烧制硅灰石釉面砖了,国内的烧制工艺老化,在老式的窑炉里一窑一窑的烧,烟熏火燎,温度难以控制,产品质量也没有保障。“工欲善其事,必先利其器”要提高产量,保证质量,必须要先进的窑炉。王清真告诉鄂万友, 目前世界上最先进可连续烧制高档瓷具的窑炉为意大利生产的“滚道窑”,这个东西国内暂时还没有。但据他得到的消息,国家经委决定,出资买回一套“滚道窑”,在国内仿照生产。

“滚道窑”又称辊底窑,相对老式只能一炉一炉烧制的炉窑,是一种以转动的辊子作为坯体运载工具可以连续烧制的窑。这种窑形状如同隧道,陶瓷坯体放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上,每根辊子的端部都有小链轮,由链条带动自转,由于辊子不断转动,可使坯体依序前进,从窑头传送到窑尾,故称为辊道窑,又因为其形状如同隧道又称隧道窑。辊道窑的燃烧室在辊子的下方,用压缩空气雾化重油、柴油、煤油等燃料进行燃烧产生高温。燃烧室与辊道之间,有耐火材料隔离,火焰不直接接触被烧制的产品。辊道窑截面较小,窑内温度均匀,主要用于建筑卫生陶瓷制品的快速烧成。滚道窑辊子材质和安装技术要求很高,低温处的辊子要用耐热的镍铬合金钢制成,高温处则以耐高温的陶瓷辊棒如刚玉瓷辊棒或碳化硅辊棒作为辊子。滚道窑是高档建材大国意大利的创新产品,其窑内温度可控,生产环境清洁卫生,由于没有烟火残渣,烧出的产品没有疵点,晶莹似雪,洁白如玉,专门用于烧制高档陶瓷制品。滚道窑一经问世,对全球烟熏火燎的建材产业带来革命性变化。

听王清真介绍情况,鄂万友立即赶到北京争取这个项目落户襄樊,他的理由很简单,硅灰石项目是在襄樊攻破的,现在又是在襄樊批量生产,这个项目当然也因该落到襄樊。他的理由充分,无法驳倒,鄂万友喜滋滋地捧回了这个项目。

“滚道窑”项目争取到了,王清真和建筑陶瓷厂的干部职工们干劲十足,很快研发出了配合“滚道窑”生产的产品配方和生产工艺并迅速组织生产,高档釉面砖产品在市场上成为供不应求的抢手货。但仅靠引进的一套“滚道窑”产量究竟有限,要蛋多必须鸡多,在鄂万友的支持下,王清真带领建材研究所的科研人员以这一套滚道窑为对象,仿制、改进,批量生产国产的“滚道窑”。“滚道窑”摇身一变成为商品,国内很多地方的建材生产厂家都购进了滚道窑。生产的厂家多了,产量大大增加,产量上去了,价格也就下来了,高档釉面砖由高档酒店、写字楼的名贵装修材料进入“寻常百姓家”。随着窑体的转动,各种规格、色彩、花型的高档瓷砖如同滚滚河流,流下生产线,流向千家万户,把百姓的生活装点得绚丽多彩。放眼全国亿万家庭,哪个家庭没有用上这种学名为“硅化低温快烧瓷面砖”的产品?但又有多少人知道,追根溯源,这个产品的根子竟然在襄樊?

就在引进“轨道窑”项目的同时,鄂万友得知,建材部从国外引进了一大批高科学技术含量的项目,正在进行消化吸收并转为国产建材项目。鄂万友立即与建材部相关负责人王燕漠联系,希望能由襄樊承揽部分项目。王燕漠告诉鄂万友,这些项目的研发和配套的研发资金都是由国家经委下达。由于引进人员承揽科技项目,这些年鄂万友没少和国家经委打交道。他立即找到国家经委相关司的负责人。要求将建工部引进消化吸收的新项目转交给襄樊。他的理由一样充分,建工部建材研究院有几十名科技人员被引进到襄樊,可以说,除了北京以外,襄樊市建材科技人员最为集中的城市,放到这里更有利于发挥作用。更何况,这些人原来在建材研究院时就是这些消化吸收项目的课题承担人,现在他们来到襄樊,所承担的任务也带到了襄樊,名正言顺。吃一碗饭也是吃,吃一桌酒席也是吃,既然将滚道窑项目给了我们,干脆将这几个新型建材项目也一起交给我们。就这样,好几个新型建材项目的研发也就随之到了襄樊。

立式磨。立式磨是水泥生产的必备设备。水泥厂的原料分为生料和熟料,作为生料粉磨设备,立式磨的优点在于节能、降耗、环保,工作时同时具有细碎、烘干、粉磨、选粉、输送等多种功能。在立式磨出现以前,我国的水泥生产设备很落后,耗能高,噪音大,粉尘污染严重,往往一家水泥厂生产,周围几千米范围内灰尘漫天。为了解决水泥厂产品更新换代,节约能源,减少污染等问题,国家花费了宝贵的外汇,从奥地利买回立式磨在国内仿制生产。襄樊市科委争取会这个产品后,交由襄樊重工(原生产步枪等轻武器的国防工厂漳河机械厂,后转产民用产品,交襄樊地方管理)生产。

劈裂砖。又名劈开砖或劈离砖,是一种用于内外墙或地面装饰的新型建筑装饰瓷砖,以长石,石英,高岭土等陶瓷原料经干法或湿法粉碎混合后制成。由真空螺旋挤压机将具有较好可塑性的湿坯料挤压成双面以扁薄筋条相连的中空砖坯,切割、干燥后在1100℃以上高温烧成。使用时以手工或机械方法将其沿筋条的薄弱连接部位劈开而成两片。劈离砖按表面的粗糙程度分为光面砖和毛面砖两种,前者坯料中的颗粒较细,产品表面较光滑和细腻,而后者坯料颗粒较粗,产品表面有突出的颗粒和凹坑。按用途来分可分为墙面砖和地面砖两种。按表面形状来分可分为平面砖和异型砖等。

劈离砖是一种新型建材,制造工艺简单、能耗低、效率高,砖体色彩丰富、 自然柔和,表面质感变幻多样,有的清秀细腻,有的浑厚粗犷。有的劈裂砖在制造时表面施釉,产品光泽晶莹,富丽堂皇;表面无釉者质朴典雅、大方,无反射弦光。霹雳砖防潮防腐、耐磨耐压、耐酸碱、防滑,因为吸水率低,故有很强的抗冻性。可用于建筑的内墙、外墙、地面、台阶、地坪及游泳池等建筑部位,厚度较大的劈离砖特别适用于公园、广场、停车场、人行道等露天地面的铺设。

泡沫石棉。泡沫石棉是新型轻质高效的保温节能材料,是一种新型轻质高效的保温节能材料,它以天然矿物石棉纤维为原料,通过制浆、发泡、干燥成型等工艺制成,具有重量轻、导热系数低、保温性能好、防水性能好、抗腐蚀、吸音防震,无毒无味、不刺激皮肤、无粉尘污染的特点,可任意裁剪、弯曲、施工简便迅速。泡沫石棉可广泛应用于国防、石油、化工、电力、冶金、船舶、建筑、医药等部门,是各种热力管道、设备、窑炉、冷冻设备等工业保温、隔热的理想材料。

这些项目都是国家引进、消化、吸收的重大项目,在那个时候,能吸引投资巨大的国家重点引进项目落户一个中等城市,有几家能做到?依靠引进科技人才,襄樊建材研究所对这些先进技术和产品消化吸收并将其国产化、产业化,为中国建筑行业发展做出了突出的贡献。

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