（1.广东环境保护工程职业学院重金属污染控制与资源综合利用重点实验室， 佛山 528216；2.广东省环境保护矿冶行业重金属污染防治与职业教育重点实验室， 广州 510006）
摘 要：根据煤气燃烧实验和典型陶瓷辊道窑炉的测试数据，分析过剩空气系数对于窑炉能耗影响和目前陶瓷辊道窑炉运行当中不同燃烧区域过剩空气系数的情况，最后提出辊道窑炉空气过剩系数的分段控制和窑炉燃烧系统设计的建议。
关健词：过剩空气系数；辊道窑炉
1引言
陶瓷属于佛山第二大产业并且是我国规模最大、最重要的陶瓷生产基地，素有“南国陶都”的美誉。据测算，佛山陶瓷行业总产值400亿元左右，产品占全国陶瓷生产总量的50%，陶瓷行业成为佛山地区经济发展的重要产业，极大的促进了佛山和广东经济的发展。但在陶瓷行业带来高效益的同时，陶瓷废渣的任意填埋和堆积，不仅占用大量土地，而且对水、空气、土壤等环境造成了严重污染。陶瓷废料的综合利用已成为陶瓷企业和环保部门实现节能环保生产所面临的最紧迫的课题。
陶瓷废渣含较大成分的SiO2、Al2O3、CaO，还含有一定量的MgO、K2O、Na2O等，具备了生产建材乃至高档建材的基本条件。目前，陶瓷废料的资源化利用技术主要集中在生产建筑材料，如陶瓷砖、陶瓷釉面砖、外墙砖、内墙砖、轻质保温砖、透水砖等[1-3]，产生了一定的经济效益，也合理处置了一部分陶瓷废料，但这些工艺主要是借鉴建材行业已有的成熟工艺，原始创新性不足，产品附加值低、销售范围小，难以显示出生产成本、运输成本和产品质量的总合优势，从而无法大范围推广适用。近年来，社会上提出的固体废弃物高附加值综合利用技术的研究反而使陶瓷废渣的有效处理显示出一定的优势。
2高附加值产品现状
2.1微晶玻璃高附加值产品
微晶玻璃，亦称结晶化玻璃，是一种采用全天然无机材料，运用受控晶化高新技术制得的新型建筑装饰材料。微晶玻璃是将玻璃在适当的热处理制度下晶化处理而成的多晶固体，它综合了玻璃和陶瓷的优越性能，其色泽美观，外表华丽，高硬度、高强度，无色差、永不褪色、永不被腐蚀、无放射性、不吸水，绝对安全环保卫生，另因其可用矿石、冶金炉渣、萤石矿渣等工业尾矿或废弃物作为主要原材料，且在生产过程中无污染，产品本身也无任何天然石材所含有的危害人身健康的放射性元素，故被称为二十一世纪国际流行的绿色建筑装饰材料。用陶瓷废渣制备高附加值微晶玉石等高档建材，在国内外同领域技术范畴内，表现出一定的技术先进性。
据调查，陶瓷废渣价格10 ～ 20元/吨，用陶瓷废渣生产微晶玻璃，国内市场报价为500 ～ 900元/ m2，不仅低于进口高档石材价格，而且大多数企业生产成本在200元/ m2左右。可见，陶瓷废渣生产微晶玻璃利润十分可观。
目前，生产微晶材料的工艺基本采用两种工艺方法：压延法和烧结法。
压延法生产为连续生产，工艺流程为：配料—混合—熔制—压延—热切割—晶化—磨抛—检验—成品—入库。这种方法一次性投资较大，产品品质难于多样化，生产的产品无玉质感。
烧结法生产步骤为在原料成分测试的基础上，将陶瓷废渣与其他化工原料等按配方混合均匀加入高温炉，在高温炉内熔制成玻璃液，熔制温度约在1200 ～ 1500℃左右。经过充分熔化、均化、澄清成质量稳定的玻璃液，立即经冷水激能，水淬成一定粒度或块状的玻璃料。
玻璃料干燥、筛分处理为粒度在2 ～ 30 mm之间的玻璃粒料或块料。玻璃粒料装模后，放入高温炉，按温控程序晶化，晶化温度约900 ～ 1200℃左右。晶化成型后的板材经进一步切割、研磨、抛光，制得微晶材料成品。
陶瓷废渣制备微晶玻璃的关键技术在于重点解决结晶控制、着色控制关键技术问题，还包括原料的预处理技术、粉体粒度配比、化学成份的控制、玻璃的熔制工艺、玻璃的微晶化技术。
两阶段微晶玻璃工艺流程见图1和图2。
佛山市风行新型材料有限公司、佛山瑭虹釉料科技有限公司等通过多年研究和生产实践，用化学原料生产出品种繁多的通体微晶板材，远销国内外，在微晶玻璃市场占有一席之地，也为佛山陶瓷工业的发展作出了巨大贡献。近来，该公司与广东环境保护工程职业学院合作利用陶瓷废渣为主要原材料生产微晶玻璃，这样使微晶玻璃生产充分利用了固废资源，节约了能源，用最廉价的原料制成了新型高档材料，既发挥了当地丰富的资源优势，又减少了环境污染。
2.2发泡陶瓷高附加值产品
发泡陶瓷作为一种新型外墙外保温材料，具有热传导率低、不燃、防火、耐久性好、与建筑同寿命、与水泥砂浆、混凝土等相容性好、吸水率低、耐候性好、质量通病少等优异的综合性能，并且能够消化利用大量固体废弃物，是真正的绿色节能新材料。
陶瓷废渣等原料生产发泡陶瓷的优势在于本身含有碳化硅等发泡剂，可以不外加发泡剂。各种原料经粉碎球磨后，过100目方孔筛，再加入水、发泡剂和其它助剂，高温灼烧，制备得到发泡陶瓷。该产品在北方用于建材，具有保温效果；在南方也可以用作阻燃材料，同时也有隔热隔音效果。
发泡陶瓷制备工艺流程如图3所示。
目前，越来越多以固体废弃物为原料生产发泡陶瓷的成功案例。池跃章[4]等以抛光砖废渣和珍珠岩尾矿为基料，在成型压力75 ～ 150 kg/cm2，烧成温度1165 ～ 1175 ℃的条件下，制备性能优良的闭孔发泡陶瓷。王国梅[5]等利用地方瓷砂原料和废碎玻璃试制了具有防水、保温功能的高温发泡陶瓷。马龙[6]等在试验室利用赤泥、水泥、粉煤灰、粘结剂等为原材料，经配比混合、成型发泡、烧结等工艺制备发泡陶瓷保温材料；试验的最佳烧结温度为 1120 ℃，试样抗折强度为 0.41 MPa、抗壓强度 1.15 MPa，密度达到 479 kg/m3。这些前期的成功案例，为陶瓷废渣制备发泡陶瓷的研究奠定了基础。