陶瓷工業裝備

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陶瓷工業裝備

世界陶瓷的發展歷程中有一個事實，生產的核心工藝技術“粉碎、成形、燒成”千百年來一直沒有本質性的改變，然而陶瓷產品和生產裝備兩大項卻是一直在變化中在進步中。陶瓷產品追求更好的潮流性、實用性、功能性、文化藝術性;陶瓷裝備追求更好地滿足機械化、自動化、智能化、環境保護等生產要求。

從傳統意義上講，陶瓷生產裝備包括陶瓷機械設備、陶瓷窯爐兩大部分。在作坊式、機械化半機械化生產的年代，兩部分是分開的；在現代工業化生產的年代，兩部分走向一體化。所以本章的陶瓷生產裝備將機械設備、窯爐及被引入使用的各種元件或裝置集中在處。這也是中國陶瓷工業百年的重要技術進步。

縱觀中國陶瓷百年裝備史有兩條清晰的軌道：陶瓷裝備的開發與發展路線，裝備是跟著工藝技術走的，工藝技術是跟著產品走的，產品是跟著市場走的；陶瓷裝備開發與使用前七十年北方超前南方，后三十年南方超過北方。

中國陶瓷百年最大的變化和進步之一就是實現生產裝備的國產化。21世紀的陶瓷裝備業也必然會伴隨著陶瓷制造業的興盛而成為中國一個不可忽視的新興制造業。

第一節 陶瓷工業裝備百年概

依據史實，中國陶瓷裝備的百年發展歷程大概可劃分為三個階段或時期，即1911～1948年時期、1949～1989年時期和1990～2010年時期。

1. 1911～1948年的陶瓷生產裝備

1911～1948年時期，我國幾乎沒有專業化的陶瓷機械生產廠，生產使用工具、機構、簡單機械，窯爐是就地砌筑的，全國的日用陶瓷、陳設藝術陶瓷、園林建筑瓷生產基本上保持著原始的、傳統的生產方式。其間有進步意義的是唐山、淄博、景德鎮等地開始使用從國外引進的或是本地鐵工廠制作的球磨機、泥漿泵、濾泥機(壓濾機)、磁選機、電瓷壓力機及窯爐設計、測試儀表、石膏模等，可以看作是中國陶瓷裝備工業的萌芽、陶瓷生產工業化的起步。

所謂傳統生產方式就是原料粉碎主要靠手錘敲打、人力舂搗、水碓和畜力拉碾，練泥依靠人力畜力踩踏，干燥靠風吹日曬，成形使用手工拉坯、泥條盤筑這類最古老的傳統操作方法，陶輪(轆轤車)用手搖或腳踏驅動。燒成在南方地區以柴燒龍窯、階級窯及景德鎮蛋形窯為主，北方地區以煤燒饅頭窯、倒焰窯為主。

1.1 江西景德鎮的陶瓷生產裝備

明末清初，景德鎮窯工在龍窯和葫蘆窯的基礎上創建了蛋形窯，并自沿用到20紀50年代初。蛋形窯以松柴為燃料，一次可裝燒10～15t日用瓷。景德鎮的蛋形窯集我國歷代南北瓷窯之大成，使景德鎮瓷器在世界獨領風騷數百年，并對國外陶瓷窯爐的發展產生了重要影響。

1910年，官僚資本的江西瓷業公司成立。原料制作主要靠水碓、石碾、石臼和人工淘洗、桶裝太陽曬、手搓腳踩的方式精制。成形設備大多是一些手攪、腳踏驅動的轆轤乍，手工拉坯、手工雕琢。燒成主要用柴燒的搓窯、蛋形窯(鎮窯)及簡易的圓形窯包(類似趲頭窯)。清末民初，景德鎮先后派人到日本等國學習，引進煤窯窯爐設計及燒成技術、新法選礦及粉碎技術、機械練泥、成形及吹釉技術、石竹的使用及注漿成形技術等。直至1949年前，景德鎮的陶瓷業基本上還是手工作坊式的生產。

1.2 河北唐山的陶瓷生產裝備

1914年，啟新瓷廠使用原料加工機械、化驗設備和石膏模型，生產出我國第一件衛生陶瓷。20年代初，用人力絲杠壓力機壓制低壓電瓷。1923年，由德國引進球磨機、泥漿泵、磁選機、電瓷壓機等。1926年，徳盛、新明兩廠開辦了新明鐵工廠，制造出輪碾粉碎機、球磨機、挖泥機、濾泥機、成形機輪、壓磚機等，開啟了中國陶瓷機械國產化制造的先河。1933年，唐山鐵路機車車輛廠為陶瓷廠制作了直徑360 mm的濾泥機。1937年，各廠普遍使用電力取代柴油機。40年代，使用磁鐵對泥漿原料除鐵、過120目篩。1945年，唐山的同興鐵工廠已能制造球磨機，以后，徳豐、義順興等鐵工廠也能制造簡單的陶瓷機械。

傳統的窯爐是舊式饅頭窯，屬于直焰窯或稱半倒焰窯。1920年，啟新瓷廠首先采用長方形倒焰窯。1927年，新明瓷廠建成了3座長方形制焰簾。1936年，德盛瓷廠采用光學高溫計測量窯溫。20世紀40年代倒焰窯已普遍應用，容積一般為50 m3左右。1949年在彭城建成第一座倒焰窯后，饅頭窯開始被逐步淘汰。1949年，徳順隆瓷廠首先使用熱電偶測窯溫。早期的匣缽均為手工打制，20紀30年代亦可用人工壓機壓制。

1.3 山東的陶瓷生產裝備

1916年，日本人渡部逸次郎在博山建立日華窯業工廠，燒制陶管及耐火磚，1937年4月，山東省農礦廳在博山建立山東省模范窯業廠，采用機械設備和新式倒焰窯試產細瓷，產品有日用瓷、電瓷、衛生瓷等約40余種。1931年，博山山頭裕業公司曾將手搖石輪改為以蒸汽機為動力的機械傳動方式。1944年，淄博生產陶瓷的窯戶增至600家，窯爐26座。盡管如此，但1949年前，整個山東陶瓷業的主體仍然沿用“牛拉蹍、腳踩泥、成形手拉坯、干燥靠太陽、燒成用圓窯、草屋作廠房”的原始生產方式。

淄博饅頭窯是我國北方古代陶瓷窯爐的代表之一，因外形似饅頭而得名，是在臥式窯的基礎上逐漸形成的間歇式窯、經歷了由燒柴到燒煤的轉變，根據燃料和產品的特點，逐漸形成了后來窯口的定制。1948年，淄博有饅頭窯200多座。

1.4 其他瓷區的陶瓷生產裝備

民國時期，廣東的陶瓷燒成用龍窯。龍窯數千年而經久不衰。現作為旅游景點的石灣南風古灶為明代修筑，經歷數百年，至今仍能燒出優質的陶瓷產品。

龍窯是浙江古代窯爐的代表作，沿襲數千年。1951年，龍泉具有窯場51座。1926年，浙江泰山磚瓦股份有限公司上海一分廠試制成功無釉陶瓷外墻磚——泰山牌毛面磚。1939年，都是國產設備。溫州民族實業家吳伯亨開辦西山窯業場，1943年正式投產，生產釉面磚、鋪地磚等，使用的都是國產設備。

山西有代表性的民窯榆次窯在孟家井村。用堆形橫焰窯(基本同倒焰窯)一次燒成。1918年，山西工業試驗所窯業部建設細瓷窯，1923年試制成功日用細瓷，窯業部有倒焰窯一座。1933年，西北實業公司在太原建設西北窯廠，以燒制耐火材料為主，兼作日用細瓷，主要燒成設備為倒焰窯。

遼寧建立的陶瓷企業受到日本工業的影響，使用一些機械生產。原料處理用球磨機、壓濾機、擠泥機，成形使用轆轤成形機和石膏翻型。有些設備是由大連恒大鐵工廠仿大華機械制造的。惠東窯的泥漿泵、壓濾機是由大連日本經營的長坂鐵工廠制造的。沈陽肇新窯業公司從原料到成形全套設備是在日本名古屋中央鐵工廠訂購的。燒成均使用煤燒倒焰窯，有方形和圓形的。肇新窯業初期建有4座方形倒焰窯，1931年又建成4座共8座方形倒焰窯。各廠的設備大致相同，每廠有輪碾機1臺、球磨機6臺、壓濾機1臺、轆轤成形機20臺、倒焰窯4座，周轉期為每周一次。全廠每月燒成15～16窯產品，前后生產工序基本平衡。

2 1949～1989年的陶瓷生產裝備

1949年以后，我國處于經濟恢復建設時期，80年代始又是國家實行改革開放政策初期，陶瓷工業生產裝備的發展主要表現為組建陶瓷機械廠，建立專業窯爐公司，購買引進國外較先進的裝備以及國產化，為實現陶瓷裝備生產大國強國打基礎。

2.1 組建陶瓷機械廠

承接從民國過來的陶瓷業，初期是將大大小小分散的私人作坊或小廠組成有一定分工的聯社、合作社、公私合營廠，后改造為國營廠。20世紀50～70年代，國家在各個陶瓷產區相繼組建的國營陶瓷機械制造廠、機修廠也是從分散的個體戶改造過來的。

2.1.1 唐山輕工業機械廠

1953年，唐山24家鐵工廠經公私合營組建了唐山市公私合營建新機器廠，確定以陶瓷機械制造為主要任務，試制成功了雙缸泥漿泵、大型濾泥機、輪碾機、攪泥機、缸輪機等，產品供應唐山市并銷往華北、東北、西南、華中各地，使唐山的陶瓷機械在國內占據重要位置。1958年，唐山市建新機器廠更名為唐山市公私合營陶瓷建筑機械廠;1964年，唐山市公私合營陶瓷建筑機械廠，成為輕工業部直屬企業，更名為公私合營唐山陶瓷機械廠；1966年，更名為國營唐山輕工業機械廠。后兩次擴充改造使管理素質和國家資產規模均位居國內同行業前列，年生產能力達到5300t，產品國內市場占有率達60%。1986年，唐山輕工業機械廠遷到豐潤。1993年的主要經濟指標達到歷史最高水平，成為行業百強企業之一。20世紀末，由于體制轉變而退出。

2.1.2 景德鎮陶瓷機械廠

1951年12月，景德鎮市人民政府以李同興機器廠為基礎籌備成立了人民鐵工廠。李同興機器廠是始建于1936年的一家私營糧食加工機械內部修理廠。1957 年，景德鎮市機器修配手工業生產合作社并入人民鐵工廠，人民鐵工廠更名為景德鎮市機械廠。1959年4月至5月，景德鎮市壽安八井煉鐵廠、景德鎮市五金機械廠、浮梁縣機械廠相繼并入景德鎮市機械廠，開始以生產陶瓷機械為主的試制并成批生產。1964年10月，被輕工部批準為部屬陶瓷機械定點廠，并更名為景德鎮陶瓷機械廠。

2.1.3 八家定點陶瓷機械制造企業

20世紀60～80年代，輕工業部還支持在部分省區建立了另外6家定點陶瓷機械廠，形成既合作又競爭的局面。它們是唐山輕工業機械廠、景德鎮陶瓷機械廠、湖南省輕工業機械廠、石灣陶瓷機械廠、醴陵陶瓷機械廠、淄博陶瓷機械廠、宜興陶瓷機械廠、營口陶瓷機械廠共八家。這些廠的大部分附屬于當時各大陶瓷公司，承擔機修、單機制造、進口樣機仿造等任務。

2.1.4 陶瓷機修廠

除定點廠外，還有一批附屬于各陶瓷公司或大型企業的機械分廠或機修廠。雖然規模小、技術力量較弱、加工設備一般，但靈活且成本低，直接為產區服務起到十分有效的作用。如沈陽陶瓷廠的機械分廠，曾開發噴霧干燥器、陶瓷泥漿泵等；唐山陶瓷公司的唐山機修廠造出的壓塑成形機、推車機、滾壓成形機很有名；廣東潮州公司、大埔公司的機修廠對促進當地的陶瓷生產機械化起很好的作用。

總之，20世紀80年代是國有陶瓷機械制造廠機修廠最輝煌的發展時期。

2.2 建立專業窯爐公司

20世紀80年代初期，湖北黃岡、江西景德鎮和廣東佛山等產區出現了眾多的專業窯爐公司。湖北黃岡的陶瓷窯爐制造業和華夏窯爐工業(集團)公司就是在這一時期創建，并在此后的30多年形成了世界有名的窯爐產業集群。自此以后，就地砌筑窯爐的狀況發生了轉折性的改變，窯爐由傳統的設備轉變進化成可移動任由安裝拆遷的裝備了。

2009年，黃岡市有窯爐企業60余家，具有國家一級窯爐資質的1家，國家一級窯爐資質的30多家，并設有科研設計中心、窯爐工程技術中心，在開發擁有自主知識產權并實現產業化方面走在全國同行業的前列。黃岡窯爐企業先后共承建日用陶瓷、建筑衛生陶瓷、電瓷及玻璃、冶金、新型建材、化工、環保等行業10 000多項窯爐工程，共出口窯爐500余座，業務遍及全國33個省(市、自治區)，產品出口亞洲、非洲、美洲、大洋洲等二十多個國家，同美國、德國、英國、日本、波蘭、意大利、澳大利亞等國家和地區有著長期技術合作和業務往來。經中國建筑衛生陶瓷工業協會調查論證，黃岡窯爐企業在國內陶瓷窯爐界所占市場份額達50%以上，市場占有率居國內同行業首位。2008年，全市窯爐企業年總產值突破30億元，實現利稅1億多元。2008年3月28日，經黃岡市民政局批準，黃岡市窯爐工業協會成立，湖北華夏窯爐工業(集團)公司董事長王旺林任會長，擁有會員企業60家，理事25人，常務理事19人。

2.3 技術裝備的引進和國產化

1978年以前，各陶瓷生產廠所使用的裝備的絕大多數是國產的，其中只有少量進口的。自1978年國家實施改革開放政策以后，陶瓷行業是國內各行業中從國外進口裝備最活躍的。引進裝備、促進中國陶瓷業向現代工業化轉變，成為了中國陶瓷發展史一個很特殊的階段，故以記之。

1)日用陶瓷生產裝備的引進。20世紀60年代初，輕工部提出并實施了以提高白度、半透明度、釉面硬度、光澤度及熱穩定性五大指標的高檔陶瓷研制目標，并于1965年在河北唐山第三瓷廠(白玉瓷廠)、湖南醴陵永勝瓷廠、江西景德鎮為民瓷廠全套引進國外技術和設備，包括從聯邦德國引進的滾壓成形機，從日本引進的壓力注漿機和泥漿真空處理設備、鏈式干燥機、烤花窯、隧道窯，從英國引進的魚盤成形機等，建成了三個年產500萬件的高檔瓷樣板廠，初步在日用陶瓷行業樹立了機械化和連續化生產的示范樣板。1964年，唐山引進日本一工位注漿成形機。唐山花紙廠從德國引進絲網印刷機。1965～1966年，景德鎮先后從國外引進包括壓濾機、魚盤注漿機、送漿機、振動篩、打樣機和縮樣機等9臺設備。

1981～1985年，我國引進的重點是各種單機，主要機械有振動篩、磁選機、單缸隔膜泵、柱塞泵、壓濾機、真空練泥機、轉盤滾壓成形機、固定工作臺單、雙頭點頭式滾壓成形機等。

1986～1990年，我國引進的重點是自動生產線和等靜壓成形生產線，目的是建幾個樣板廠，提高出口瓷的檔次。在此期間，唐山第一瓷廠引進英國全套骨灰瓷生產線、景德鎮陶瓷股份有限公司引進德國全套硬質瓷生產線、廣東石灣人民瓷廠和景德鎮光明瓷廠分別引進日本全套炻器生產線。另外，四川重慶瓷廠引進了德國全套硬質瓷生產線。這五條生產線在90年代初期陸續投產，全部是二次燒成、機械化生產，成為我國日用陶瓷行業高檔化和自動化生產的樣板企業。1986年，湖南省建湘瓷廠從英國SE公司引進C型6號、7號兩條盤類成形干燥生產線。1988年，景德鎮市對為民瓷廠進行的技術改造是景德鎮自1949年以來首次從聯邦德國引進成套制瓷技術和設備的大型技改工程，投入4 369萬元(故俗稱4369工程)，從聯邦德國耐茨(Netzsch)公司引進等靜壓成形生產線、注漿成形生產線、2條使用焦化煤氣燒成的隧道窯。1988年9月開始設計、1989年9月動工興建、1991年6月竣工投料試車、9月20日素燒和釉燒隧道窯同時點火、10月25日生產出第一批合格產品，一次投產成功。1994 年9月，重慶瓷廠從德國漢索夫(Heimsoth)公司引進的明焰無匣快燒輥道窯建成投產。

在輔助材料方面，四川、山東和廣東產瓷區分別引進色釉料生產線，為現代化生產配套提供了條件。景德鎮高檔窯具廠引進法國諾頓公司的全套碳化硅窯具生產線。景德鎮石膏模具廠、廈門丸福石膏有限公司等引進技術和裝備生產高質量石膏粉。

據不完全統計，自20世紀60年代以來，我國各主要陶瓷產區從日本、捷克、聯邦德國、英國、意大利等國進口的原料精制、成形、裝飾、石膏加工等日用陶瓷生產裝備共125種201臺，其中成形機械48臺、作業線7條、原料精制設備111臺、精坯加工設備8臺、燒成設備4 臺、彩繪設備3臺、其他設備27臺，基本形成了種類較為齊全的日用陶瓷工藝和裝備的引進體系。

(未完待續)