未來耐火材料工業(yè)發(fā)展趨勢

近年來，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)測未來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)量計算，2005年，我國鋼鐵工業(yè)用耐火材料的市場容量將從近兩年的400多萬噸下降到360余萬噸。另一方面，全球化趨勢明顯，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)意識和能力加強。許多缺乏競爭力、沒有現(xiàn)代企業(yè)管理意識的中小企業(yè)紛紛破產(chǎn)，兼并重組風(fēng)起云涌。

發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)耐火材料的成本遠(yuǎn)高于發(fā)展中國家，同時由于環(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、勞動密集型產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家生產(chǎn)。中國由于有得天獨厚的原材料優(yōu)勢和勞動力成本優(yōu)勢、無疑機會更多一些。我國宣布從2004年1月份開始對大多數(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，對依賴進(jìn)口我國耐火原料和產(chǎn)品的一些發(fā)達(dá)國家的耐材工業(yè)產(chǎn)生將會產(chǎn)生重要影響。為了降低成本，他們勢必把工廠搬到中國來，這對中國耐材工業(yè)的發(fā)展也將是一個重要的機會。此外，通訊和運輸?shù)谋憬?、國際市場的變化、電子商務(wù)的增多等，也給耐火材料工業(yè)的發(fā)展帶來了良好的機遇。

因此，耐火原材料目前和今后的研發(fā)及創(chuàng)新，應(yīng)該把握以下幾個方面的機遇：1、長壽、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)槟獊硎?，而莫來石膨脹系?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)力擴散的無數(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。而硅線石完全莫來石化的溫度較高，有利于提高高溫抗蠕變性。此外，因莫來石化伴隨產(chǎn)生的體積膨脹效應(yīng)也對高溫抗蠕變有利。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，由于對耐火材料使用壽命延長有更高的要求，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，礬土基電熔莫來石，礬土基電熔莫來石-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)對耐材的苛刻要求；3、用戶對產(chǎn)品質(zhì)量和成本的苛刻要求；4、用戶的風(fēng)險轉(zhuǎn)嫁，要求耐材供方提供設(shè)計、筑襯、維修服務(wù)，甚至提供施工設(shè)備等；5、耐材企業(yè)之間的價格和人才之爭；6、由于行業(yè)的不景氣，一些國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中國耐火材料工業(yè)來說，是一個經(jīng)歷結(jié)構(gòu)優(yōu)化，企業(yè)重組和品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的時期。中國耐火材料發(fā)展的戰(zhàn)略應(yīng)以中國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，重點是連鑄和潔凈鋼生產(chǎn)用。同時，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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