耐火材料

耐火材料

无机0701 3070703015 周劲竹

摘要：耐火材料工业，对商品生产工业如钢铁、水泥、玻璃、铝、铜、石油化工等的发展起着至关重要的作用。在高温工业的发展和技术进步的促进下，我国耐火材料工业迅速发展，耐火材料产量已多年居世界第一,但耐火材料产业整体的技术水平和产品结构等方面与国际先进水平相比差距较大。面对国内高温工业技术的飞速发展和加入WTO 后形成的机遇和挑战，我国耐火材料工业将不断地寻找发展出路。

关键词：耐火材料发展展望总结

正文：耐火度是指不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％。

近50 余年来, 我国耐火材料工业也有很快的发展, 它经历了三个时期——经济恢复时期(1949～1952 年) , 初期发展时期(1953～1966 年) 和改革开放时期(1980～2000 年) , 从原来残缺不全的落后状态逐步发展成一个具有较大生产规模和较高技术水平的比较完整的工业部门。尤其是在改革开放以来的20 余年, 通过采用两项战略措施: ①从国外引进先进生产线(技术和设备) 制造重要关键产品; ②组织国家科技攻关, 有效地促进产品质量的升级以及高档耐火制品的发展。其结果是:

(1) 用于现代化大型联合钢铁企业、合金钢企业和水泥回转窑的重要耐火产品有95 % 以上由国内自给; 此外, 近几年来, 每年还有约40 万t 产品出口。应当看到这是个很突出的成就, 因为在上世纪80 年代初实行改革开放的初期, 这些重要产品95 % 以上需从国外进口;

(2) 高温工业窑炉重要部位耐火材料的使用寿命有了显著提高。例如MgO-C砖在氧气转炉炉衬的使用寿命从几百炉提高到几千炉; 而同时采用溅渣护炉技术甚至达到几万炉。

然而, 耐火材料工业仍存在以下几个主要问题:

(1) 生产能力过剩。据报道, 我国耐火材料年产量已经超过800 万t。这就是说, 吨钢耐火材料消耗高达60 kg, 比工业发达国家的10～15kg要高出几倍;

(2) 产品质量不够稳定、可靠。还有很多中小企业技术水平较低, 设备陈旧;

(3) 高档产品发展过慢。普通和低档产品过剩,而优质高效、高附加值产品不足。自主创新的优质产品很少。

在新世纪, 我国耐火材料工业还要继续艰苦奋斗, 以适应高温工业发展的要求。预计今后20 余年将是耐火材料工业结构优化时期。

(1) 耐火材料企业要进行重新组合。数以百计的耐火材料生产厂(多数是中小企业) 必须进行结构调整, 通过联合和合并, 重组成为较有实力的公司——具有相当规模、较高的技术水平以及较好的适应市场经济的竞争能力。耐火材料企业数量将会有

较大的缩减。按照优胜劣汰的规律, 只有实力较强的企业能够生存并发展。要在国内外市场激烈竞争中生存和发展, 它们必须采取措施改革体制, 强化管理, 尤其是技术监督和质量监控, 保证产品质量的可靠性和稳定性, 赢得市场信誉。(2) 许多生产工厂要进行技术改造, 要采用先进的工艺和装备取代陈旧落后的工艺和装备(例如淘汰人工加煤烧成的倒焰窑)。许多生产线要进行改造调整, 提高效率, 并提高生产灵活性和应变能力,使它们能更好地适应国内外市场需求的变化。

(3) 要进行产品种类的结构调整, 普通的产品生产比例要明显减少, 而优质高效的产品比例要明显增加。要加快推动高性能不定形耐火材料及其先进施工技术的发展, 促使不定形耐火材料的生产比例从现在的15 %～20 % 提高到40 %～50 %。重要的战略措施是有效地组织企业与研究机构的合作,研究开发有自主创新、知识产权的新工艺和新产品,并促进其产业化。

我国在新世纪发展高性能功能耐火材料制品,应当主攻合成耐火材料等优质品种; 要结合我国实际, 采取以下两项战略措施。

(1) 充分发挥我国特有的耐火原料资源优势,尽量多采用矾土基和镁砂基合成原料。例如氧化物与非氧化物复合材料目前处于初期发展阶段, 只有少量产品问世, 如高炉用Sialon 结合Al2O3陶瓷杯和连铸用Al2O3-Sialon 滑板, 而它们全都是用价格昂贵的人工合成原料制备的氧化物和非氧化物。采用自主创新研究开发的矾土基和镁砂基合成原料(均质料、改性料和转型料) 部分或全部取代上述昂贵的人工合成原料, 如果质量水平接近而且使用效果相当, 将会降低成本, 取得显著的经济效益。

(2) 瞄准高温前沿新技术的新要求, 集中力量组织攻关, 力争在国际科技竞争中有所作为, 有所创新。如在冶金工业方面, 为解决高洁净度和高强度优质钢的需要, 要组织研究开发相应功能的耐火材料。

总结：

(1) 预测我国耐火材料工业在新世纪的发展前景是美好的, 今后20余年将是结构优化时期。耐火材料企业将重新组合, 成为较有实力的公司, 具有较大规模, 较高的技术水平和管理水平以及较能适应市场经济的应变能力。许多生产线要采用先进工艺和装备进行技术改造; 产品品种结构要有根本变化,优质高效品种的生产比例要明显上升。

(2) 发展方向应当是根据我国丰富耐火原料资源的特点, 研究开发有自己特色的高质量合成原料和高性能功能材料。

参考文献

【1】张光辉．浅谈我国耐火材料工业的发展，中国建材，2007，(2)：63"-65 【2】王金相．“十五”期间中国钢铁工业用耐火材料的科技进步耐火材料．2007，【3】曾大凡，袁林．张用宾改革开放三十年中国建材耐火材料行业风云际会大步前行的火红产业．中国建材2008，(7)：

【4】钟香崇.中国耐火原料的发展1 硅酸盐通报, 1997, 16 (4) : 43～501