堿性耐火材料發(fā)展方向

 經(jīng)過50多年努力,我國堿性耐火材料生產(chǎn)有了很大進(jìn)步,許多產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平,從整體來看,與國際先進(jìn)水平相比還有較大差距,技術(shù)裝備先進(jìn)與落后并存,部關(guān)鍵品種仍需進(jìn)口,不定形比例遠(yuǎn)低于先進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)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(hù)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(huán)率60%以上,我國不足20%;水泥回轉(zhuǎn)窯大型化已達(dá)到10000t/,而我國4000td窯用關(guān)鍵火材料,如鎂鉻磚、鎂白云石磚、尖晶石磚等尚需進(jìn)口等。就科技水平而言,與國際先進(jìn)水平有差距的主要原因如下

(1)缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)技術(shù);

(2)基礎(chǔ)理論研究嚴(yán)重不足;

(3)對環(huán)境友好型生態(tài)型耐火材料研究薄弱;

(4)原料資源浪費(fèi),耐火材料循環(huán)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(biāo),應(yīng)立足于我國耐火原料資源優(yōu)勢,首先是樹立循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,逐步解決基礎(chǔ)理論研究、原創(chuàng)技術(shù)、環(huán)境友好型生態(tài)型耐火材料研究、發(fā)展優(yōu)質(zhì)合成料和高效制品以及開發(fā)適用、節(jié)能、高效率的裝備等重要問題。

2006-2020年中國鋼鐵工業(yè)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展指南”提出耐火材料總體目標(biāo)是:通過加大科技開發(fā)投入,完善科技開發(fā)體制,使中國耐火材料技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入國際先進(jìn)行列;在不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝和裝備的同時(shí),形成結(jié)合中國資源特點(diǎn),在壽命、功能特性和環(huán)保方面都屬世界先進(jìn)水平的鋼鐵冶金用耐火材料品種結(jié)構(gòu)體系,完全滿足中國鋼鐵科技進(jìn)步的要求。中國鋼鐵科技發(fā)展目標(biāo)要求:“氧化物一非氧化物復(fù)合材料及高鈣質(zhì)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(zhì)量保證在2010年前實(shí)現(xiàn)高爐壽命15年以上,轉(zhuǎn)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(guān)鍵技術(shù)有:功能耐火材料生產(chǎn)技術(shù)、不定形耐火材料優(yōu)化技術(shù);不水化高CaO質(zhì)系列耐火材料技術(shù);壽命不小于10次的長壽命滑動水口耐火材料技術(shù);無鉻、低鉻,無碳、低碳精煉用耐火材料技術(shù);耐火材料修復(fù)技術(shù)(主要是連鑄用耐火材料);耐火材料無損檢測技術(shù);含納米耐火材料的生產(chǎn)與應(yīng)用;電爐高電導(dǎo)率、耐侵蝕長壽底電極耐火材料技術(shù);堿性耐火材料生產(chǎn)過程的節(jié)能系統(tǒng)技術(shù);全CaO,不水化、高強(qiáng)度潔凈鋼用耐火材料技術(shù);冶金功能耐火材料不定形化技術(shù)(主要指連鑄三大件);超長壽命爐襯、包襯耐火材料技術(shù);全連續(xù)鋼鐵生產(chǎn)流程系列耐火材料技術(shù)等產(chǎn)品品種需解決的有:開發(fā)鋁鎂質(zhì)長壽鋼包透氣塞;堿性特種功能保護(hù)渣;電爐煉鋼、爐外精煉和潔凈鋼用優(yōu)質(zhì)堿性耐火材料;適應(yīng)潔凈鋼冶煉用長壽命、能吸附鋼液中雜質(zhì)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(zhì)鐵鋁尖晶石磚有較好的性價(jià)比;開發(fā)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(dá)到60%:研發(fā)鎂阿降等轉(zhuǎn)型料適應(yīng)超低碳鋼生產(chǎn)的需要;體積密度3.4g/am2以高純鎂砂規(guī)模化生產(chǎn)工藝:以及消除結(jié)合劑瀝青、樹脂對環(huán)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(chǎn)鉀肥排出副產(chǎn)品六水氯化鎂有3000萬t。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室工作證明,采用氨法可以經(jīng)濟(jì)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(fā)利用崗水生產(chǎn)氧化鎂也是今后重要的發(fā)展方向之一。

中國耐火材料工業(yè)歷經(jīng)五十余年的建設(shè)與發(fā)展,基本滿足國內(nèi)高溫工業(yè)需求,目前產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的40%,已成為耐火材料生產(chǎn)大國,正在向耐火材料生產(chǎn)強(qiáng)國近進(jìn),其中鎂質(zhì)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(yè)的發(fā)展人們對耐火材料與高溫工業(yè)的相互依存、相互促進(jìn)的關(guān)系有了比較深刻的認(rèn)識,鎂質(zhì)耐火材料更為突出,“精料”、“裝備(含爐窯)“是耐火材料發(fā)展的基礎(chǔ),“(耐火材料)品種與應(yīng)用”是鍵,我國耐火材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策是提高質(zhì)量、增加品種、集約化經(jīng)營,提高企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的國際綜合競爭力,使我國耐火材料行業(yè)從生產(chǎn),消耗、出口大國轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合競爭力達(dá)到國際進(jìn)水平的耐火材料強(qiáng)國。鎂質(zhì)耐火材料必將起著關(guān)鍵的作用。