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耐火材料工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

2014-02-19 22:42:55
        近年來(lái),世界耐火材料工業(yè)發(fā)生了重大變化。一方面,由于用戶工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、工藝和設(shè)備改變(如電爐煉鋼增加)以及耐火材料自身的改進(jìn),耐火材料消耗量逐年下降;過(guò)去20年間,平均每年噸鋼耐火材料的單耗下降約5公斤。預(yù)測(cè)未來(lái)5年平均每年噸鋼耐火材料的單耗將以0.5~1.0公斤左右的幅度下降,到2005年,我國(guó)鋼鐵工業(yè)噸鋼耐火材料的單消耗將下降到28公斤。以1.3億噸鋼產(chǎn)量計(jì)算,2005年,我國(guó)鋼鐵工業(yè)用耐火材料的市場(chǎng)容量將從近兩年的400多萬(wàn)噸下降到360余萬(wàn)噸。另一方面,全球化趨勢(shì)明顯,竟?fàn)幖ち沂鼓突鸩牧掀贩N多樣化,性能和質(zhì)量明顯提高,耐火材料企業(yè)為用戶的服務(wù)意識(shí)和能力加強(qiáng)。許多缺乏競(jìng)爭(zhēng)力、沒(méi)有現(xiàn)代企業(yè)管理意識(shí)的中小企業(yè)紛紛破產(chǎn),兼并重組風(fēng)起云涌。 


        發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)耐火材料的成本遠(yuǎn)高于發(fā)展中國(guó)家,同時(shí)由于環(huán)保要求更嚴(yán)格,迫使他們只生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品或出口技術(shù),而將大宗產(chǎn)品、勞動(dòng)密集型產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)。中國(guó)由于有得天獨(dú)厚的原材料優(yōu)勢(shì)和勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)、無(wú)疑機(jī)會(huì)更多一些。我國(guó)宣布從2004年1月份開始對(duì)大多數(shù)耐火原料出口取消退稅,產(chǎn)成品出口也將降低退稅幅度。這意味著重要原料出口進(jìn)一步受到限制,對(duì)依賴進(jìn)口我國(guó)耐火原料和產(chǎn)品的一些發(fā)達(dá)國(guó)家的耐材工業(yè)產(chǎn)生將會(huì)產(chǎn)生重要影響。為了降低成本,他們勢(shì)必把工廠搬到中國(guó)來(lái),這對(duì)中國(guó)耐材工業(yè)的發(fā)展也將是一個(gè)重要的機(jī)會(huì)。此外,通訊和運(yùn)輸?shù)谋憬?、?guó)際市場(chǎng)的變化、電子商務(wù)的增多等,也給耐火材料工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了良好的機(jī)遇。 

        因此,耐火原材料目前和今后的研發(fā)及創(chuàng)新,應(yīng)該把握以下幾個(gè)方面的機(jī)遇:1、長(zhǎng)壽、低耗的鋼包系統(tǒng)用耐材;2、高效連鑄連軋系統(tǒng)用耐材;3、爐外精煉系統(tǒng)用耐材;4、高性能不定形耐火材料;5、適應(yīng)新施工方法的耐材;6、水泥、有色、石化和陶瓷等工業(yè)關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵部位用耐材;7、有利于環(huán)保和生態(tài)的耐材等。 

        未來(lái)耐火原料將以高純?yōu)橹?,天然精選和人工合成并用。開發(fā)利用“三石”原料,即紅柱石、硅線石、藍(lán)晶石原料,可以改善鋁硅系耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性能。由于“三石”在高溫下相變?yōu)槟獊?lái)石,而莫來(lái)石膨脹系數(shù)較小,有利于提高材料的抗熱震性。在材料中添加紅柱石能相變形成熱應(yīng)力擴(kuò)散的無(wú)數(shù)細(xì)微空隙,使得耐火材料內(nèi)的應(yīng)力得到釋放,從而提高了抗熱震性。而硅線石完全莫來(lái)石化的溫度較高,有利于提高高溫抗蠕變性。此外,因莫來(lái)石化伴隨產(chǎn)生的體積膨脹效應(yīng)也對(duì)高溫抗蠕變有利。優(yōu)質(zhì)合成耐火原料的開發(fā),發(fā)達(dá)國(guó)家的天然原料使用量在減少,而高純合成原料用量在不斷增加,其原因是大量使用合成原料的不定形耐火材料比例在增加,而大量使用天然原料的粘土磚、高鋁磚、鋯英石磚的產(chǎn)量在減少。 

        另外,由于對(duì)耐火材料使用壽命延長(zhǎng)有更高的要求,故應(yīng)大量使用能滿足此種要求的高純合成原料。

有代表性的幾種合成原料如下:

1、莫來(lái)石基熟料。 用高嶺土和工業(yè)氧化鋁做原料,經(jīng)濕法研磨、真空擠壓成型,然后在高溫下煅煉而成,具有良好的熱機(jī)械性能,在窯具及不定形耐火材料方面具有很好的應(yīng)用前景;

2、董青石熟料。 用高嶺土和鎂砂作原料,經(jīng)濕法研磨,真空擠壓成型,然后高溫煅燒而成,在窯具方面具有很好的應(yīng)用前景;

3、鎂鈣熟料。 由于潔凈鋼、低碳鋼、高氧鋼以及不銹鋼的發(fā)展,使得含游離氧化鈣的堿性耐火材料正在受到重視;

4、共熔復(fù)合物電熔材料。 礬土基電熔剛玉,礬土基電熔莫來(lái)石,礬土基電熔莫來(lái)石-氧化鋯,電熔剛玉-氧化鋯,電熔氧化鎂-氧化鋯等合成原料也得到迅速發(fā)展;

5、球狀致密空心合成莫來(lái)石骨料。其空心外殼壁厚0.2-5mm,直徑1.5-40mm,表面可以光滑平整,也可以凸凹不平,球殼可以是單層,也可以是雙層,表面突出的部位可以是致密的,也可以是空心的,將其用于澆注料中,不僅能改善材料的隔熱性能,降低體積密度,又不破壞其強(qiáng)度。

耐火材料工業(yè)的生存和發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)是多方面的和嚴(yán)峻的,主要有:

1、用戶工業(yè)由于科技進(jìn)步(如鋼鐵工業(yè)直接還原鐵技術(shù)、淘汰平爐、減少模鑄、轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐等),使得耐材的消耗量在下降;

2、環(huán)保和生態(tài)對(duì)耐材的苛刻要求;

3、用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和成本的苛刻要求;

4、用戶的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁,要求耐材供方提供設(shè)計(jì)、筑襯、維修服務(wù),甚至提供施工設(shè)備等;

5、耐材企業(yè)之間的價(jià)格和人才之爭(zhēng);

6、由于行業(yè)的不景氣,一些國(guó)家耐火材料教育的下降和缺乏,導(dǎo)致年輕的專業(yè)人才匱乏;

7、原料資源的枯竭等。 

        因此,創(chuàng)新、研發(fā)、教育、管理和投入,將是未來(lái)耐火材料工業(yè)保持活力和成功的關(guān)鍵。目前和今后若干年對(duì)中國(guó)耐火材料工業(yè)來(lái)說(shuō),是一個(gè)經(jīng)歷結(jié)構(gòu)優(yōu)化,企業(yè)重組和品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的時(shí)期。中國(guó)耐火材料發(fā)展的戰(zhàn)略應(yīng)以中國(guó)豐富的自然資源為基礎(chǔ),開發(fā)高性能的合成原料和更多的高性能、功能性產(chǎn)品,以滿足先進(jìn)的高溫工業(yè)發(fā)展和要求,重點(diǎn)是連鑄和潔凈鋼生產(chǎn)用。同時(shí),應(yīng)注重裝備和管理,提高耐火原料和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。

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