作者简介 梁嘉琪：原贵州建筑材料科学研究设计院院长，教授级高级工程师。曾荣获多项省部级科技进步奖、优秀工程设计奖，是行业内享受国务院津贴的、有突出贡献的、有影响力的专家之一。

湛轩业，1953年出生，教授级高级工程师，从事烧结墙体屋面材料研发工作已有39年。曾在西欧有关大学、企业专门进修学习烧结砖瓦生产技术（获烧结砖瓦产品工业制造技术和窑炉焙烧技术两科资质证书）；曾获各级科技进步奖、优秀工程设计奖多项；公开发表过的技术论文、译著等约三百多万字，主要作品有《中华砖瓦史话》、《现代砖瓦----烧结砖瓦产品与可持续发展建筑的对话》、《矿物学与烧结砖瓦生产》； 翻译有法国的《烧结砖瓦生产及其产品性能》、德国的《陶瓷材料挤出成型技术》和美国的《建筑黏土制品》等科技图书，编译有《砖瓦行业英汉——汉英技术词典》。在国际著名刊物上发表技术论文多篇，并与国外同行专家开展着合作研究，是行业内有一定影响力的专家之一。

摘要 通过对行业目前存在的重复建设、落后技术、环境污染和产品结构等方面问题的分析，提出了改变生产方式、原材料构成、环境保护、及产品升级和节约能源等方面的转型升级内容，特别介绍了国内今年来发展的装配式隧道窑、内循环隧道式干燥室和新型的二次码烧技术。

关键词  烧结墙体材料  转型升级  结构调整 工作思考

1、我们当前面临的形势

前些年，在房地产过热和经济增长的共同刺激下，我国砖瓦行业度过了一个快速发展的“蜜月期”，然而好景不长，现在与两年前相比可谓是“冰火两重天”，整个行业跌入了低谷。问题是这个低谷期还有多久？什么时候才能走出低谷？我们怎样才能走出低谷？这些都是大家关心的问题。

（1）低水平重复建设

虽说我国砖瓦工业在最近几年内取得了举世瞩目的成就，但是我们还要冷静的看到，轰轰烈烈的发展之中，在光鲜的成绩背后，还存在相当严重的低水平重复建设的问题。很大程度上严重地干扰着砖瓦行业健康发展的方向，同时也造成了严重的社会资源浪费。这绝不是危言耸听，在某些地区完全可以用“重灾区”来描述。有机构对2014年中国烧结砖厂进行了统计，全国约80,000户砖瓦生产企业中，规模以上的企业仅占18%，并且生产的产品依然是以实心砖、多孔砖为主，真正意义上的空心砖比例不足20%。

（2）落后的生产技术

不要以为装两个机器人自动码坯就是先进生产线了，只要新建的项目或者是技术改造的砖厂，谈论的都是“一次码烧”工艺，似乎非一次码烧莫属，为是么会产生这种现象？这与大环境有十分密切的关系：从市场角度讲，低档次的产品结构依然占主导市场；从技术上讲，除了一次码烧以外，其他工艺发展缓慢；从装备上讲，绝大多数机械厂、窑炉公司不掌握二次码烧的技术，他们当然扬长避短一起推波助澜搞一次码烧。在这种合力的作用下，绝大多数企业均选择了“一次码烧”工艺。

“一次码烧”或者“二次码烧”工艺，不仅要根据原料的特性结合所要生产的品种来综合确定，而且“一次码烧”工艺更讲究对干燥方法的处理，绝不是所有原料和产品都能适应“一次码烧”工艺的。有的人却无限放大“一次码烧”工序简单和用人少的优点，隐含“一次码烧”的缺点，然而许多业主并不完全清楚这其中的原由，单凭某些宣传和误导，在对原料没有做科学的、合理的有效分析的情况下，贸然选择“一次码烧”工艺，给后来的生产带来很多麻烦，甚至造成严重的损失。

（3 ）环境污染非常严重

用原煤烧砖和采用“内燃焙烧”是我国砖瓦行业的一大特点，除了使用原煤做内燃料以外，还有很多砖厂是采用煤矸石或劣质煤烧砖的利废项目，生产中排放的有害物质对环境的污染状态非常严重。为此，国家前年发布了“史上最严”的排放标准，该项标准严过陶瓷行业，也严过燃煤锅炉的排放标准，这项新标准的过渡期只剩不到半年时间了。如果真正实施之后，没有安装烟气净化装置的砖厂，将面临关闭的危险。

（4）产品结构不合理

从2008年房地产行业的大跃进开始，带动了玻璃、陶瓷、水泥行业的发展，其特征是集团化、集约化，产品结构发生很大的变化。但是这些年唯独砖瓦行业依然还是在低水平重复建设中，没有从这个怪圈中走出来，虽然生产线的自动化程度在提高，关键是产品还是实心砖和多孔砖为主，汶川大地震后，国内建筑结构确定以框架结构为主，砖混结构逐渐淘汰。在城市这个主要市场，烧结砖已经被加气混凝土、砌块、板材挤了出去，逐渐被边缘化。

之前相当长的时间内，砖瓦行业的产品结构不合理的矛盾，被房地产行业的繁荣掩盖。十年过去后的现在，随着经济形势的下滑、国家“禁实”政策的逐步落实、新型墙体材料的迅速发展、房地产行业的萎缩，烧结砖企业面临前所未有的生存压力，产品结构不合理的矛盾突出，烧结砖行业出路何在？

墙体材料中用量最大具有填充和围护功能的烧结空心砖和烧结空心砌块，已被加气混凝土砌块、水泥砌块等产品挤出市场，部分省市节能75％及更高节能标准已经陆续出台，各种综合性能良好的保温材料在快速发展，烧结制品如果还在自保温砖、多孔砖上做文章，烧结砖产品在城市市场被边缘化的现象突出，烧结砖如何发展？是行业应该认真思考的问题。换个角度看问题，烧结砖行业目前的困难，恰恰是调整产业结构、淘汰落后技术、促进行业可持续发展的最好机会

2、转型升级主要的内容

烧结砖瓦行业的转型升级包括三个方面：一是落后生产方式的转型升级，用先进的生产技术替代落后的生产技术，其中包含了大规模生产线的装备以及自动化控制和清洁化生产；其二就是产品结构和使用功能的转型升级，要大力发展具有保温隔热性能的烧结砌块（内隔墙砌块）以及具有高度装饰功能的清水墙砖、装饰瓦、市政砖、仿古砖等产品，转型生产绿色建筑需要是绿色墙体材料；第三是节能环保的升级，砖瓦行业不仅要是利废和资源综合利用的先行者，而且也是节能环保的责任者，按照国家颁布的能耗标准、烟气排放标准老老实实的升级换代，砖瓦行业才有出路。要做到以上三条，必须采用先进的生产工艺、先进的生产技术和先进的设备才能达到。

多年来我们发展的生产工艺技术绝大多数是以内燃法烧砖为基础的“一次码烧”工艺。实质上，现在的内燃法烧砖是影响我国烧结砖产品质量最主要的因素之一，除黑心、压花等问题外，由于内燃而使烟气中携带大量的有害物质，成为了烧结砖瓦行业的诟病。

（1）生产方式的改变

生产方式的改变，必然促使烧结墙体材料行业走向节能、环保、健康、绿色产品的发展方向。“二次码烧工艺”对原材料的适应范围更广，对高保温隔热性能、高孔洞率的烧结空心制品以及高档次的清水墙装饰砖的生产具有更大的适应性及灵活性。各种工业固体废料（煤矸石、粉煤灰、冶金工业尾矿、建筑渣土等）、江河湖海淤泥、城市污水处理污泥、水净化处理淤泥、造纸工业淤泥、食品工业残渣等均可作为原材料（燃料）。

使用“一次码烧”还是“二次码烧”工艺，必须建立在原材料的适应性、产品种类和功能的基础上。如要生产高孔洞率的烧结保温隔热砌块，最好使用二次码烧工艺。因为不仅仅是码坯高度，必须考虑到干燥的形式；再如，某种原材料的成型水分较高，要生产装饰砖，也最好使用二次码烧工艺。我们不能再盲目发展建立在全内燃基础之上的“一次码烧”工艺了。

生产工艺的改变，有利于产品功能的提升，有利于使用多种类型的原材料，更有利于生产线的自动化控制，有利于生产规模的扩大，有利于新设备、新技术的开发。当然，这些改变必须建立对原材料（混合料）有科学的、正确的评价的基础之上。

最近两年，国内已经研制出了高度自动化的、适用于二次码烧工艺，坯体单层快速干燥的切码运系统设备，配合节能的大断面装配式隧道窑，使得单条生产线的年生产能力可达1.8亿块（折普通砖）以上，发展之快，令人瞩目。

（2）原材料构成的改变

除了传统的黏土和页岩以外，利用各种工业固体废料（煤矸石、粉煤灰、冶金工业尾矿）、建筑渣土、江河湖海淤泥、城市污水处理污泥、水净化处理淤泥、造纸工业淤泥、食品工业残渣等等都可以作为生产烧结砖的原材料，是我们要重点考虑的方向。当然前提条件是不能造成二次污染，例如含硫高的煤矸石或劣质煤等原材料由于越来越严格的环保的要求，会进一步限制其使用量，利用城市污水处理污泥是否会产生“二恶英”的问题等。深圳“12.20垮塌事故”给我们提出了建筑渣土的资源化处理课题，所以未来烧结砖原材料的构成必然会改变，成分将会越来越复杂。但是烧结砖的确可以成为治理和修复环境的有效途径，如被重金属污染了的土壤、被各种化学物质污染了的河流淤泥等都可以用来做烧结砖。烧结砖瓦工业的出路在哪里？须致力于将烧结砖瓦工厂转化成为环境治理和修复的净化器。

（3）燃料结构的改变

环保的压力，迫使烧结砖瓦行业燃料结构的改变，产品功能的提高也要求我们改变传统的焙烧方式。因此，从现在起，烧结砖瓦行业就必须做好应对燃料结构改变的措施，如利用洁净燃料（天然气或煤气），利用来源广泛生物质燃料，利用其它形式的洁净能源等，使用原煤烧砖的粗狂方式必然要淘汰。面对众多的一次码烧和采用内燃焙烧的企业，可以采用半内燃与半外燃相结合的过渡方法，如江苏丹阳贝斯特新型建材有限公司内燃只加到不足200kcal/kg，其余靠外喷石油焦（Petroleum coke）的焙烧方法，不但消除了黑心、压花缺陷，提高了产量，烟气净化的压力大幅度减少，而且实现了真正意义上的隧道窑自动化控制，产品一直供不应求。

（4）产品功能的改变

烧结砖瓦的品种多达数百种，其功能多种多样。例如有承重的多孔砖和多孔砌块、非承重的空心砖和空心砌块；专门用于保温隔热的多孔密肋砌块；高保温隔热性能的、使用无机保温隔热材料（膨胀珍珠岩或蛭石、矿棉颗粒及矿棉板、泡沫石膏或特轻质硅酸钙材料等）填充的烧结砌块；专用于隔墙的各种空心砌块；各种各样的清水墙装饰砖、铺地砖、广场砖、园林美化砖（充分利用了烧结砖良好的渗透性，是恢复城市生态、降低城市热岛效应的优良材料）；楼板专用的烧结楼板空心砌块（可预制成大板，是楼层之间隔音、隔热保温优良的材料，也是分户热计量所必须的措施）；其他还有如劈离砖、各种用途的异型砖（如窗台泛水砖等）、围墙盖顶砖、空心花格砖、草坪砖、预制墙板空心砌块和空心砖、 吸声砖及砌块和装饰板、模板空心砖及空心砌块、窗门洞用预制过梁和檁条用空心砖及空心砌块、墙壁用穿线用多孔砖及空心砖、厨房及卫生间用通风管道（排气）用空心砖及空心砌块、烟囱砖及工程砖、河堤护坡空心砖和砌块、高速公路音障墙空心砖……等等（见图1、图2、图3、图4）。

（5）必须满足环境保护的要求

2014年1月1号正式实施的国家标准GB29620——2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》中规定，对现有生产企业的过渡期到1016年6月底，要求达到的排放标准为（表1）：

表1、对现有生产企业要求达到的排放标准（mg/m3）

而对新建企业的大气污染物排放限值规定更加严格（见表2）。

表2、新建企业的大气污染物排放标准（mg/m3）

从该标准的数据来分析，我们国家对烧结砖瓦企业是采取了一个逐步严格的政策，表1的规定只针对现有企业维持到2016年6月30日止，现在只剩下不到半年的时间，表2的规定则是针对新建设企业的，显然要严格得多，将是我们烧结砖企业必须严格执行的标准。

但是需要指出的是，表2所列的参数是规定必须将空气过剩系数换算成α＝1.7来计算的，这是为了防止企业“稀释”排放的废气而设定的门槛，而现在实际的情况是大多数隧道窑的空气过剩系数为5左右，也就是说如果不采用新型的窑炉，不改变落后的工艺，绝大多数砖厂的烟气和粉尘是很难达到大气排放标准指标的。

（6）执行国家颁布的能耗标准

2015年1月发布实施的（GB 30526-2014）《烧结墙体材料单位产品能源消耗限额》国家标准，该标准对单位产品能耗做出了严格的规定，现有企业实心砖合格热耗指标降低到357kcal/kg产品；烧结多孔砖和多孔砌块为371kcal/kg产品；烧结空心砖和空心砌块为385kcal/kg产品；烧结保温砖和保温砌块为399 kcal/kg产品；新建企业实心砖合格热耗指标降低到322kcal/kg产品；烧结多孔砖和多孔砌块为336kcal/kg产品；烧结空心砖和空心砌块为350kcal/kg产品；烧结保温砖和保温砌块为364 kcal/kg产品；能耗先进企业要求达到：实心砖308 kcal/kg产品；烧结多孔砖和多孔砌块322 kcal/kg产品；烧结多孔砖和多孔砌块329kcal/kg产品；保温砖和保温砌块350 kcal/kg产品（见表3）。

表3、烧结墙体材料单位产品能源消耗限额

3、最新技术与装备

（1）二次码烧工艺发展迅速

最近几年间，“二次码烧”工艺在我国发展非常迅速，大型工程、资源综合利用项目、烧结保温砌块、烧结清水砖等高档制品，以及利用淤泥、污泥和建筑垃圾为原料的项目，广泛采用了二次码烧生产工艺和相关的技术装备。目前我国常见的二次码烧干燥工艺主要有以下六种形式：1）自然晾晒方式的“自然干燥”；2）小断面隧道式干燥室“人工干燥”；3）干燥车与托板连为一体的“上下架”隧道干燥室；4）干燥车与托板分离的“上下架”隧道干燥室；5）指状叉车与“上下架”、托板结合的室式干燥室；6）“体内循环”的新型干燥方式。前三种干燥方式属于落后技术而行将淘汰，第四种是目前的一种过渡技术，不久也要被淘汰，而第5种和第6种干燥技术属于当前最先进的干燥工艺，将得到大力推广和发展。

由于受到传统思维方式的影响，无论是最初的“一体型”上下架系统，还是后来发展起来的“分离式”上下架系统，无一例外的都是“体外循环”方式。其特征是：运载砖坯的干燥车是在干燥室之外进行的。而欧洲流行的是“体内循环”系统，无论上架还是下架都是在紧靠干燥室旁边完成的，干燥室之外没有干燥车，当然也没有令人烦恼的托板离线存储，系统变得非常简洁流畅。显然“体内循环”系统应是我们发展的方向。

目前开发体内循环“二次码烧”工艺系统的有安徽科达机电有限公司、济南金牛砖瓦机械有限公司、陕西宝深机械制造有限公司和武汉萧瑞机械制造有限公司等企业，特别是我们与济南金牛公司合作开发的“内循环隧道式干燥室自动化切码运系统”，已经成功运用到国内某些项目的技术改造项目上。

事实上，当前欧洲还流行一种先进的单层（或低层）快速干燥窑和单层（或低层）快速焙烧隧道窑系统，这些系统要么是立体循环的，要么是平面循环的。完全颠覆了我们砖瓦行业传统原有的“窑车”、“码垛”、“编组”等基本的概念，由垂直切割机和输送皮带与机器人组成的切码运系统，再利用机器人动态抓取的功能，完美地实现了自动化码坯的全过程，不仅工艺更加简洁，而且投资更加节省。这种单层干燥与焙烧组成的新系统，使烧砖隧道窑与陶瓷隧道窑之间、一次码烧与二次码烧之间的界线越来越模糊，这也是我们发展的方向之一。

（2）装配式隧道窑逐渐成为主流

在欧洲几乎全部是“铠装式”隧道窑，也就是我们说的“装配式隧道窑”，断面宽度从4m～9m不等，砌筑式隧道窑很少见，只有在有几十年历史的老砖厂里能够见到。各种规格的隧道窑都是由设备制造厂家根据用户的情况量身定制和安装的，换句话讲，隧道窑是由设备制造公司负责设计和安装的，没有我们国内数量众多的“窑炉公司”这个环节。

近年来装配式隧道窑在我国发展也是比较快的，2014年5月全国墙材科技信息网在陕西眉县召开了现场推广会，随后山东、重庆、安徽的部分企业纷纷跟进，搞出了形式多样的装配式隧道窑，以发明旋转式隧道窑而闻名的西安力元窑炉自动化设备有限公司与我们合作，开发出结构和新能先进的新型装配式隧道窑。据我们掌握的资料，到现在为止国内已经建成投入使用的装配式隧道窑已经达到50多条。

（3）新型内循环隧道干燥室

采用内循环的隧道干燥室具有对适应原材料性能范围广、适应产品类别多、热利用效率高的强劲优势，是目前最先进的干燥装置，我们通过两年多的研究和开发，终于取得突破式的进展，并且与济南金牛砖瓦机械制造有限公司合作，开发出一整套全新的与隧道干燥室配套的新型切坯机、编组上架装置以及干燥室运转系统，可适应于年产量从6000万块到1.2亿块规模的需要。

新型的隧道式干燥室由于采用了柏飞先生独特的送风方式，并采用涡流发生器解决温度梯度的问题，使得干燥室中温度、风速、湿度分布更均匀，特别适合大孔洞率空心砖和空心砌块的快速干燥，干燥速度仅为传统干燥室的1/3，干燥质量和产量都大大提高（见图8）。

4、结束语

当前中国砖瓦行业正在遭遇市场疲软的低谷期，但是正好是行业转型升级、产品结构调整的好机会，如何把握发展的机遇不仅是行业发展的大事，也是企业发展的大事。淘汰的一定是落后的产能和落后的技术，发展的一定是不断创新的企业。因此，坚持技术创新、产品升级、资源综合利用、节能环保四个主要内容，引导行业从高消耗、高污染、低产出、低质量、低效益转为向低消耗、低污染、高产出、高质量、高效益方向发展，只有正确理解产业结构转型升级的这些内涵，才能在实践中避免出现偏差。智者在疲软的市场里发现商机，愚者在有市场的商机里只看见疲软。