堿性耐火材料發展方向

 經過50多年努力,我國堿性耐火材料生產有了很大進步,許多產品已達到或接近國際先進水平,從整體來看,與國際先進水平相比還有較大差距,技術裝備先進與落后并存,部關鍵品種仍需進口,不定形比例遠低于先進鋼鐵生產國家。如,我國噸鋼耐火材料消耗約26kg,日本和歐洲噸鋼耐火材料消耗8.5-10kg,南美14kg,北美12kg;大型鋼包壽命最好280次,噸鋼消耗2.5kg,國外鋼包通過套澆和維護壽命800次,噸鋼消耗0.92kg;我國不定形占耐火材料比例30%,而日本占60%,美國53%,歐洲45%-59%;廢棄酎火材料循環率60%以上,我國不足20%;水泥回轉窯大型化已達到10000t/,而我國4000td窯用關鍵火材料,如鎂鉻磚、鎂白云石磚、尖晶石磚等尚需進口等。就科技水平而言,與國際先進水平有差距的主要原因如下

(1)缺乏具有自主知識產權的原創技術;

(2)基礎理論研究嚴重不足;

(3)對環境友好型生態型耐火材料研究薄弱;

(4)原料資源浪費,耐火材料循環利用率低;能耗高,污染大

因此,堿性耐火材料今后努力的目標,應立足于我國耐火原料資源優勢,首先是樹立循環經濟理念,逐步解決基礎理論研究、原創技術、環境友好型生態型耐火材料研究、發展優質合成料和高效制品以及開發適用、節能、高效率的裝備等重要問題。

2006-2020年中國鋼鐵工業科學和技術發展指南”提出耐火材料總體目標是:通過加大科技開發投入,完善科技開發體制,使中國耐火材料技術創新進入國際先進行列;在不斷優化生產工藝和裝備的同時,形成結合中國資源特點,在壽命、功能特性和環保方面都屬世界先進水平的鋼鐵冶金用耐火材料品種結構體系,完全滿足中國鋼鐵科技進步的要求。中國鋼鐵科技發展目標要求:“氧化物一非氧化物復合材料及高鈣質耐材成為重要新型耐材全面提高鋼包、中間包、連鑄用長水口、滑動水口、浸入水口的使用壽命和鋼水潔凈度。”要求耐火材料品種、質量保證在2010年前實現高爐壽命15年以上,轉爐平均爐齡大于10000爐,連鑄防堵浸入式水口不小于10h,鋼包包齡不小于150次,電爐爐襯壽命不小于800爐堿性耐火材料關鍵技術有:功能耐火材料生產技術、不定形耐火材料優化技術;不水化高CaO質系列耐火材料技術;壽命不小于10次的長壽命滑動水口耐火材料技術;無鉻、低鉻,無碳、低碳精煉用耐火材料技術;耐火材料修復技術(主要是連鑄用耐火材料);耐火材料無損檢測技術;含納米耐火材料的生產與應用;電爐高電導率、耐侵蝕長壽底電極耐火材料技術;堿性耐火材料生產過程的節能系統技術;全CaO,不水化、高強度潔凈鋼用耐火材料技術;冶金功能耐火材料不定形化技術(主要指連鑄三大件);超長壽命爐襯、包襯耐火材料技術;全連續鋼鐵生產流程系列耐火材料技術等產品品種需解決的有:開發鋁鎂質長壽鋼包透氣塞;堿性特種功能保護渣;電爐煉鋼、爐外精煉和潔凈鋼用優質堿性耐火材料;適應潔凈鋼冶煉用長壽命、能吸附鋼液中雜質的含O堿性耐火材料(包括擋渣墻、涂料、覆蓋劑);垃圾焚燒爐用MgOC2O3ZfO2系耐火材料;水泥窯用無鉻堿性耐火材料,其中鎂質鐵鋁尖晶石磚有較好的性價比;開發高性能MgO基澆注料及梯度堿性澆注料,推動含游離CaO和石墨耐火材料的不定形化,在2020年前不定形比例達到60%:研發鎂阿降等轉型料適應超低碳鋼生產的需要;體積密度3.4g/am2以高純鎂砂規模化生產工藝:以及消除結合劑瀝青、樹脂對環境和人員的危害等,青海察爾開鹽儲有40億:六水氯化鎂,每年生產鉀肥排出副產品六水氯化鎂有3000萬t。經實驗室工作證明,采用氨法可以經濟地獲得高純度氫氧化鎂,有可能獲得MaO99%以上、體積密度3.4g/cm3的高純鎂砂。因此開發利用崗水生產氧化鎂也是今后重要的發展方向之一。

中國耐火材料工業歷經五十余年的建設與發展,基本滿足國內高溫工業需求,目前產量約占世界產量的40%,已成為耐火材料生產大國,正在向耐火材料生產強國近進,其中鎂質耐火材料更占有舉足輕重的地位,回顧歷史,隨著鋼鐵、建材、有色金屬等高溫工業的發展人們對耐火材料與高溫工業的相互依存、相互促進的關系有了比較深刻的認識,鎂質耐火材料更為突出,“精料”、“裝備(含爐窯)“是耐火材料發展的基礎,“(耐火材料)品種與應用”是鍵,我國耐火材料產業發展政策是提高質量、增加品種、集約化經營,提高企業和產業的國際綜合競爭力,使我國耐火材料行業從生產,消耗、出口大國轉變為綜合競爭力達到國際進水平的耐火材料強國。鎂質耐火材料必將起著關鍵的作用。