氯化铵在陶瓷烧结中“以气促密”作用受关注 青岛企业加码工艺适配与绿色控制

问题:烧结环节能耗高、良品率波动大,是不少陶瓷企业面临的共同难题;无论日用陶瓷、工业陶瓷还是功能陶瓷,都要经过高温烧结来形成致密结构或特定孔结构。烧结温度、保温时间,以及坯体含水量和有机物排除效果,都会直接影响开裂、翘曲、针孔等缺陷的发生。随着市场对产品稳定性、轻量化和耐热冲击等性能要求提高,企业升级窑炉设备的同时,也在通过优化原料与添加剂体系来改进烧结过程。 原因:一上,坯体升温过程中会经历脱水、排胶、固相反应等多个阶段,如果挥发物排出不顺畅或局部气体聚集,容易形成内部缺陷;另一方面,部分产品对孔隙结构与透气性能有明确指标,单靠粒度级配往往难以同时兼顾成型强度与目标孔结构。此外,节能降耗与绿色制造要求趋严的背景下,降低烧结温度、缩短周期、提升一次成品率,成为工艺改造的重点方向。 影响:在多种工艺助剂中,氯化铵因受热分解会产生气体,被部分企业用于烧结过程调节。业内人士表示,添加得当可在升温阶段帮助坯体内部挥发物更顺利排出,减少残留水分及部分杂质对致密化的不利影响;同时,分解气体在坯体内部形成微孔,有助于获得更稳定的孔隙结构,从而提升透气性与热稳定性,适用于部分多孔陶瓷或对热冲击性能有要求的产品。也有企业反馈,在配方匹配、窑炉制度同步优化的前提下,这类工艺调整可能带来降低烧结温度和缩短时间的空间,进而减少单位能耗、提升产线效率。 不过,专家提醒,氯化铵属于化工原料,实际效果受纯度、粒径、添加量、混料均匀性等因素影响很大。控制不当可能导致孔隙过大、强度下降,或表面缺陷增加。同时,其分解产物可能对窑炉气氛控制与尾气治理提出更高要求,企业需要把工艺、装备和环保设施放在一起评估,避免只追求提效而忽视成本与风险。 对策:受访业内人士建议从原料、过程控制、环保安全三上同步推进。其一,完善原料验收与批次稳定性管理,重点关注纯度、水分、粒度分布等指标,并通过小试、中试确定可复制的用量区间。其二,将添加剂使用纳入烧成制度整体设计,细化混料分散、成型密度、升温速率与保温曲线等关键参数;必要时引入在线监测和统计过程控制,减少批次波动。其三,补齐安全与环保配套,规范危化品储运、作业防护与应急处置流程,并根据可能产生的尾气成分配置相应的吸收净化装置,确保达标排放和作业环境安全。 在供给侧,部分化工企业也在提供面向陶瓷行业的定制化产品与服务。位于青岛的益利化工涉及的负责人表示,公司会根据陶瓷客户对稳定性和一致性的要求,提供不同规格的氯化铵产品,并配合应用端进行工艺适配与技术支持。业内认为,供需双方加强协同,用数据验证替代经验式调整,有助于把应用过程做得更可控。 前景:随着先进陶瓷、多孔陶瓷、耐火与功能材料等细分市场增长,烧结工艺对微结构调控需求将持续增加,氯化铵等工艺助剂的应用研究仍有拓展空间。但在“双碳”和环保监管背景下,提质增效必须与排放治理、职业健康和安全生产同步推进。专家建议,行业协会与上下游企业可共同推动更清晰的技术规范与评价体系,明确适用场景、用量边界、排放控制与质量追溯要求,以标准化带动规模化,用规范化支撑高质量发展。

从传统工艺优化到新兴产业需求拉动,氯化铵固体在陶瓷工艺中的探索,表明了基础化工材料对制造业升级的支撑作用。在高质量发展要求下,如何通过技术创新把单一产品的应用价值发挥到更高水平,益利化工的实践提供了参考。未来,产业链上下游的协同创新,或将成为突破工艺瓶颈的重要路径。