碳化硅游离石墨新材料中游离碳高了对耐火材料有啥影响

耐火材料都包括什么?_百度知道
耐火材料都包括什么?
按产品形状分为定型和不定形耐火材料两大类,按化学性质分有酸性、中性、碱性耐火材料三大类,常用是碱性和中性的耐火材料,如碱性的镁碳砖、烧镁砖、镁铬砖、镁钙砖,中性的高铝砖、刚玉砖、粘土砖等,不定形包括:浇注料、捣打料、喷补料、涂抹料、干式振动料等等。耐火材料原料和名称是:一、按耐火原料的化学组分分类 按化学特性,耐火原料又可分为酸性耐火原料,如硅石、锆英石等;中性耐火原料,如刚玉、铝矾土(偏酸性)、莫来石(偏酸性)、硌铁矿(偏碱性)、石墨等;碱性耐火原料,如镁砂、白云石砂、镁钙砂等。 二、按生产工艺作用分类 按照其在耐火材料生产工艺中作用,耐火原料又可分为主要原料与辅助原料。 主要原料是构成耐火材料的主体。辅助原料又可分为结合剂和添加剂。结合剂的作用是使耐火材料坯体在生产与使用过程中具有足够的强度。常用的有亚硫酸纸浆废液、沥青、酚醛树脂、铝酸盐水泥、水玻璃、磷酸及磷酸盐、硫酸盐等,有些主要原料本身又具有结合剂的作用,如结合粘土;添加剂的作用是改善耐火材料生产或施工工艺,或强化耐火材料的某些性能,如稳定剂、减水剂、抑制剂、增塑剂、发泡剂分散剂、膨胀剂、抗氧化剂等。 三、按酸碱性质分类 按酸碱性,耐火原料可主要分为下面五大类。 (1) 酸性原料 主要是硅质原料,例如:石英、鳞石英、方石英、玉髓、燧石、蛋白石、石英岩、白硅砂、硅藻土,这些硅质原料中所含氧化硅(SiO2)至少在90%以上,纯净原料有氧化硅高达99%以上的。硅质原料在高温化学动态中是酸性性质,当有金属氧化物存在时,或与其接触时即起化学作用,并结合而成易熔的硅酸盐类。因此,如果硅质原料中含有少量的金属氧化物时,严重影响它的抗热性。 (2) 半酸性原料 主要是耐火黏土。在过去的分类中,黏土都是被列在酸性原料中,实际是不合适的。耐火原料的酸性依据是以游离的硅石(SiO2)为主体,因为按照耐火黏土与硅质原料的化学成分而言,耐火黏土中的游离硅石比硅质原料要少得多。因为在一般耐火黏土中有30%~45%的氧化铝,而氧化铝很少是游离状态的,必然与硅石结合而成高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O),即使有多余的硅石量也很少、作用也很小。因此,耐火黏土的酸性性质较硅质原料要弱得多。有些人认为,耐火黏土在高温下分解成为游离硅酸、游离氧化铝,但并不是就此不变,在继续受热时游离硅酸与游离氧化铝将结合成为英莱石(3Al2O3·2SiO2)。英莱石对碱性矿渣有很好的抗酸性能,同时由于耐火黏土中氧化铝成分的增高,其酸性物质渐渐变弱,当氧化铝达到50%,便出现碱性或中性性质,特别是在超高压力下制成的黏土砖,密度大、细致紧密、气孔率低,在高温条件下对碱性矿渣的抵抗性比硅石要强。就其侵蚀性而言,英莱石也是非常迟缓的,因此我们认为把耐火黏土列为半酸性原料是比较合适的。耐火黏土是耐火材料工业中最基本而且用途最广的一种原料。(3) 碱性耐火材料原料 主要是菱镁矿(菱苦土)、白云石、石灰、橄榄石、蛇纹石、高铝氧原料(有时呈中性),这些原料对碱性矿渣有较强的抵抗力,多用于砌筑碱性熔炉,但是特别容易和酸性矿渣起化学反应而成为盐类。(4) 中性原料 中性原料主要是铬铁矿、石墨、碳化硅(人工制造),在任何温度条件下都不与酸性或碱性矿渣发生化学反应。目前在自然界中有两种这样的原料,即铬铁矿和石墨。石墨除天然的以外,还有人造石墨,这些中性原料,对矿渣均有显著的抵抗性能,最适合用作碱性耐火材料和酸性耐火材料的隔层。 (5) 特殊耐火材料 主要是氧化锆、氧化钛、氧化铍、氧化铈、氧化钍、氧化钇等。这些原料对各种矿渣均有不同程度的抵抗性能,但是由于原料来源不多,不能在耐火材料工业中大量的应用,只能在特殊情况下采用,因此通称为特殊耐火原料。
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经常使用的耐火材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖, 氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、 氧化镁、氧化铍等耐火材料。耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。尽管各国规定的定义不同,例如,国际 标准化组织(ISO)正式出版的国际标准中俯饥碘渴鄢韭碉血冬摩规定,“耐火材料是耐火度至少为1500℃的非金 属材料或制品(但不排除那些含有一定比例的金属)”,但基本概念是相同的,即耐火材料 是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料,以及工业用高温容器和部件的材料,并能承受相 应的物理化学变化及机械作用。大部分耐火材料是以天然矿石(如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云石等)为原料制造的。现 在,采用某些工业原料和人工合成原料(如工业氧化铝、碳化硅、合成莫来石、合成尖晶石 等)也日益增多。用于纯金属或特殊合金的熔炼以及高温技术方面的耐火材料有各种纯氧化 物、人工合成的难熔化合物以及金属陶瓷的复合材料等。耐火材料的种类很多,为了便于研 究和合理使用,有必要进行科学分类。耐火材料的分类方法有多种,其中有按耐火材料的化 学矿物组成进行的分类法,它能表征各种耐火材料的基本组成和特性,在生产、使用和科学 研究上均有实际意义。根据耐火度,可分为普通耐火制品(℃)、高级耐火制品(℃)和 特级耐火制品(2000℃以上)。按照形状和尺寸,可分为标准型砖、异型砖、特异型砖、大异型砖,以及实验室和工业用坩 埚、皿、管等特殊制品。按制造工艺方法可分为泥浆浇注制品、可塑成型制品、半干压型制品、由粉状非可塑泥料捣 固成型制品,由熔融料浇注的制品以及由岩石锯成的制品。此外,耐火材料又按下列指标分类。在冶金、硅酸盐、化工、动力、石油、机械制造等工业中,耐火材料得到广泛应用。冶金工 业消耗的耐火材料约占耐火材料总量的50~60%。随着冶金工业和其他工业的发展,迫切要 求提高耐火材料的质量、产量,增加新品种。科泰耐火可以了解一下。
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3秒自动关闭窗口碱性耐火材料_百度百科
碱性耐火材料
碱性耐火材料主要是指以氧化镁、氧化钙为主要成分的耐火材料,对碱性渣有较强的抗侵蚀能力。包括镁砖、镁铝砖、镁铬砖、白云石砖等(见镁质砖)。常用的是镁砖。含氧化镁80%~85%以上的镁砖,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温上。
碱性basic refractory以CaO、MgO碱土氧化物为主要成分的耐火材料。通常指镁质耐火材料、白云石质耐火材料以及石灰质耐火材料。
主要有以下几类:
(1)强碱性的镁砖、镁炭砖、白云石砖及石灰质耐火。
(2)弱碱性的铬镁质耐火材料、镁橄榄石质耐火材料以及镁铝、镁铬等尖晶石耐火材料。
碱性耐火材料在高温下对碱性炉渣、碱性熔剂抵抗力强,但对酸性炉渣、酸性熔剂或酸性耐火材料起化学反应。主要用于碱性炼钢炉和有色金属冶炼炉,以及水泥窑等。
耐火度高于1580℃的无机非金属材料。耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情
碱性耐火材料
况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料与高温技术相伴出现,大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代,随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展,具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。
碱性耐火材料
耐火材料种类繁多,通常按耐火度高低分为普通耐火材料(℃)、高级耐火材料(℃)和特级耐火材料(2000℃以上);
按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。
此外,还有用于特殊场合的耐火材料。
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分,常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93%以上的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等,其抗酸性炉渣侵蚀能力强,荷重软化温度高,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀;但其易受碱性渣的侵蚀,抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料,含有30%~46%的氧化铝,属弱酸性耐火材料,抗热振性好,对酸性炉渣有抗蚀性,应用广泛。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好,但抗热振性较差,高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品,其热膨胀系数很低,导热性高,耐热振性能好,高温强度高,抗酸碱和盐的侵蚀,不受金属和熔渣的润湿,质轻。广泛用作高温炉衬材料,也用作 石油、化工的高压釜内衬。
碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分,常用的是镁砖。含氧化镁80%~85%以上的镁砖,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料,如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等,难熔化合物材料,如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等;高温复合材料,主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
镁铝耐火材料
钢包是炼钢工业中不可缺少的重要设备,作为钢包内衬的耐火材料,发生了几次大的变化。以前是采用传统的经烧结而成的粘土砖和三等高铝砖,这种耐火材料在使用过程中显示出较差的耐剥落性和耐侵蚀性,使用寿命低,平均只有10次,经处理也只能达到20次左右。随着炼钢技术的发展,钢水护外精炼对钢包内衬耐火材料要求的提高,在20世纪即年代初,曾经推广应用整体浇注镁铝质盛钢桶内衬材质。这种内衬整体性好,显著提高了使用寿命,但存在烘烤钢包时间长,有较严重的掉渣现象,对于中小型钢厂多数没有专用设备的情况下,拆包困难。为了弥补这方面的不足,继而成功的应用铝镁不烧砖。该衬砖筑砌容易,烘烤时间短和易拆包,但仍存在易戮渣和耐剥落性差的问题。在此基础上,为了克服铝镁不烧砖钢包内衬容易猫渣的问题,在即年代后期又研制了铝镁碳不烧砖,取代铝镁不烧砖。该材质综合了铝镁材料和含碳材料的性能。铝镁碳不烧砖具有的主要优点是:没有砖缝熔损,具有较好的抗渣能力和抗热振性,克服了钢水和渣的渗透引起的结构剥落现象,使用寿命明显提高等。该制品由于是不烧或低温烧成,节约能源,降低了成本,经济效益十分明显,引起了人们的注意。
早在60年代,已经开发镁铝尖晶石砖,但未投放市场。为了解决铬在生产和使用中的问题,日本在70年代推出了含尖晶石镁砖。即往镁砂中添加烧结尖晶石,并在隧道窑中高温(1900C)烧成镁尖晶石砖.以尖晶石替代氧化铬和氧化铁。那年代各种镁铝尖晶石砖纷纷问世,但其使用寿命不如铬镁砖。在弄清了损毁的原因后,此种砖的性能有了根本的改进,从而可以和铬镁砖相匹敌。
尖晶石(镁铝尖晶石)结合的镁质制品的优异性能,如抗渣性,抗剥落性及抗蠕变性能早已为人们所知。前苏联自1942年起已有研究,1964年已有产品开发,但是欧洲直到20世纪70年代末才对这种制品表现出较大的兴趣,日本在1976年就开始在水泥工业中使用镁铝尖晶石砖。近年来,国际上对镁铝尖晶石及制品的研究日益增多。
中国在20世纪劝年代开始用矾土和菱镁矿(或轻烧MgO)合成镁铝尖晶石原料的研究。近年来,还开展了一系列制取镁铝尖晶石结合镁质制品工艺的研究,取得了不少成就,但是性能优异的高纯制品却一直苦于高的烧成很度而受到限制。国内有人用活性尖晶石粉.把国外的超高温烧成工艺(1 850c)降到1 660C。但是对于一般以煤为燃料的普通耐火窑炉而言,仍是难以做到的。为此,国内的耐火材料专家及学者将自制活性镁铝胶作为结合剂,研究了用活性镁铝胶作结合剂的高纯镁砖及尖晶石结合镁砖的性能,利用镁铝胶的活性,使这两种性能优异的制品在1 550℃烧成,为在普通耐火厂的窑沪中烧制这类高级制品提供了可能。
中国某些大型钢铁企业的耐火材料研究者及专家近期研制并应用了镁铝尖晶石不烧砖。通过活性石灰回砖窑的生产实际,研制开发了镁铝尖晶石不烧砖。使用表明,研制的镁铝尖晶石不烧砖在活性石灰回转窑的烧成使用寿命达1年以上。长时间以来,直接结合镁铬砖由干具有优良的抗渣性和耐侵蚀性,被普遗用于大型碱性回转窑。但随着环保问题的日益严重,镁铬制品在使用后产生的六价铬已成为世界公认的问题,为此,研究耐剥落性好,热膨胀率低,组织脱化少及耐侵蚀的镁铝系耐火材料,作为镁铬系耐火材料最佳替代材料应用于碱性回转窑。自20世纪初不定形耐火材料出现之后,就逐步在冶金行业得到广泛的应用。今天,一些工业发达国家的不定型耐火产量几乎占耐火材料总量的一半。目前钢铁行业应用范围最广,使用最最大的耐火材料是镁铝系不定型耐材,约占不定型耐材生产总量的85%,被广泛应用在转炉、钢包、铁包、加热炉及高炉,几乎遍及所有冶金热工设备。
镁铝尖晶石(MgO·Al2O3 )具有较高的熔点、热膨胀小、热应力低、热振稳定性好,同时它具有较稳定的化学性质,对碱性熔渣具有较强的抵抗能力,是铝镁不烧砖得以使用的核心点,是提高寿命的关键物质之一。由于近年来人工合成镁铝尖晶石技术的逐步成熟,使用合成好的尖晶石材料直接生产钢包砖成为可能,可使其特性显著提高。
镁铝尖晶石的质量是关系到镁铝尖晶石砖能否达到合适效果的关键问题之一。通过试验室的试验筛选和有关资料的介绍,富镁尖晶石在20%一30%其抗侵蚀性、抗结构剥落性和抗热振性能都比较好。但钢包在生产操作过程中各种条件因素比较多,要求镁铝尖晶石加人量应在30%一40%较为合理。因此在制砖过程中,除加人生产好的人工尖晶石外,还必须加人电熔镁钞粉和刚玉粉,使之在使用过程中再生成二次尖晶石.从而提高砖体墓质部分的性能,为控制原料有害杂质特别是低熔点物Na20和K2O含量,原料的选用需特别注惫。
镁铝尖晶石(也称尖晶石)的化学式为MgO-Al2O3,含Mg0为28.3%,Al2O3为71.7%。尖晶石仅是Mg0-Al2O3二元系统相图中的一个中间化合物,其熔点为2 135 C.Bartha指出,镁铝尖晶石与镁铬尖晶石相比,主要优点是对还原性气氛如游离CO2,游离SO2/SO3及游离K2O/Na2O的抗蚀性强,以及具有较好的热稳定性与耐磨性。目前工业生产和使用的大部分尖晶石耐火材料Al2O3含量约在8%一15%之间。
碱性耐火材料
氧化镁含量在90%以上、以方镁石为主晶相的碱性耐火材料。一般可分为烧结镁砖(又称烧成镁砖)和化学结合镁砖(又称不烧镁砖)两大类。纯度和烧成温度高的镁砖,由于方镁石晶粒直接接触,称为直接结合镁砖;用电熔镁砂为原料制成的砖称为电熔再结合镁砖。
镁砖有较高的耐火度,很好的耐碱性渣性能,荷重软化开始温度高,但抗热震性能差。烧结镁砖以制砖镁砖为原料,经粉碎、配料、混练、成型后,在℃的高温下烧成,高纯制品的烧成温度在1750℃以上。不浇镁砖是在镁砂中加入适当的化学结合剂,经混炼、成型、干燥而制成。主要用于炼钢碱性平炉、电炉炉底和炉墙,氧气转炉的永久衬,有色金属冶炼炉,高温隧道窑,煅烧镁砖和水泥回转窑内衬,加热炉的炉底和炉墙,玻璃窑蓄热室格子砖等。
碱性耐火材料
氧化钙在建筑材料中的应用:一种以氧化钙为主要成分的气 硬性无机胶凝材料。
石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料,经900~1100℃煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。公元前8世纪古希腊人已用于建筑,中国也在公元前7世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是用途广泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰(即消石灰),按其氧化镁含量(以 5%为限)又可分为钙质石灰和镁质石灰。由于其原料分布广,生产工艺简单,成本低廉,在土木工程中应用广泛。
原始的石灰生产工艺是将石灰石与燃料(木材)分层铺放,引火煅烧一周即得。现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短,用回转窑生产石灰仅需2~4小时,比用立窑生产可提高生产效率5倍以上。近年来,又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备,燃料也扩大为煤、焦炭、重油或液化气等。
原料及生产
碱性耐火材料
凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产石灰。将主要成分为碳酸钙的天然岩石,在适当温度下煅烧,排除分解出的二氧化碳后,所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰,又称生石灰。
在实际生产中,为加快分解,煅烧温度常提高到 氧化钙
℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因,石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解,使用时缺乏粘结力。过火石灰结构密实,表面常包覆一层熔融物,熟化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁(MgCO3),因此生石灰中还含有次要成分氧化镁(MgO),根据氧化镁含量的多少,生石灰分为钙质石灰(MgO≤5%)和镁质石灰(MgO&5%)。
生石灰呈白色或灰色块状,为便于使用,块状生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由块状生石灰磨细而得到的细粉,其主要成分是CaO;消石灰粉是块状生石灰用适量水熟化而得到的粉末,又称熟石灰,其主要成分是Ca(OH)2;石灰膏是块状生石灰用较多的水(约为生石灰体积的3—4倍)熟化而得到的膏状物.也称石灰浆。其主要成分也是Ca(OH)2。刚玉、碳化硅在耐火材料中的应用-公司新闻-白刚玉粒度砂|白刚玉细粉|白刚玉段砂|白刚玉喷砂-荥阳郑泰磨料磨具厂
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刚玉、碳化硅在耐火材料中的应用
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 耐火材料广泛应用于冶金、建材、化工、有色等高温工业,是跨行业多领域的基础材料。耐火材料与高温工业相互依赖、相互促进、共同发展,对我国工业经济的发展起着重要支撑作用。我国耐火材料行业已经取得了长足的发展,2010年规模以上企业2000多家,产量2800万吨。
我国耐火材料行业发展现状
1.耐火材料在国民经济中的地位
耐火材料广泛应用于冶金、建材、化工、有色等高温工业,是跨行业多领域的共用基础材料。在高温工业的应用比例大概为:钢铁占65%、建材占17%、有色占4%、化工占4%、其它占10%。应用领域涉及国民经济的各个行业,这些行业与耐火材料行业相互依赖、相互促进、共同发展,没有耐火材料,就没有高温工业。耐火材料的技术进步支撑着高温工业发展,为实施&节能、减排和降耗&战略和发展&低碳经济&起到十分重要的推动作用。
2.我国耐火材料在国际耐材市场中的地位
在钢铁、有色、建材、化工、电力等高温工业发展的推动下,我国耐火材料工业发展迅速,生产工艺、技术、装备水平不断提升,产品质量不断提高,品种不断增加,逐渐得到国际市场的认可,产销量已多年稳居世界第一。
目前耐火材料产品的品种和总量不仅满足了国内高温工业生产、发展的需求,而且耐火材料产品的出口量也逐年递增,市场遍及东南亚多国和美洲、欧盟、俄罗斯等150个国家(地区)。我国耐火材料行业,已从小到大,从弱到强,成为世界耐火材料行业主要生产和消费国。
随着我国耐火材料产业结构调整与优化、资产重组,淘汰落后产能步伐的加快,一些有实力的耐火材料企业通过上市和组建企业集团,在资金和生产技术装备上已拥有较强的实力参与国际市场的竞争。未来几年,我国耐火材料将占有更大的国际市场份额,将成为名符其实的世界耐火材料制造中心。
3.我国耐火材料行业发展成就
近年来,在高温工业新技术快速发展的强力推动下,我国耐火材料工业,坚持科学发展,转变观念,着力自主创新,在产业结构的优化升级、产品结构调整、工艺装备的更新换代以及在世界耐材行业的竞争能力等方面均取得了突出的成绩,为我国钢铁和高温工业的发展奠定了坚实的基础。
产业结构不断优化升级,规模壮大。一些耐材企业通过强强联合、兼并重组、相互持股等方式进行战略整合,推进了耐火材料工业组织结构的调整、优化和产业升级。
产品结构得到调整,自主创新能力不断增强。为适应钢铁工业的高炉长寿命、提高转炉炉龄、炉外精炼和高效连铸等工艺,先后开发出了采用微气孔结构和特殊工艺生产的高炉陶瓷杯用微孔刚玉砖、赛隆结合刚玉制品、高炉风口区快干高强刚玉-氮化硅-碳化硅复合浇注料、金属复合氧化物非氧化物耐火材料、含Si3N4高炉铁沟料和Si3N4复合高炉喷补料、镁钙砖、中间包透气水口、连铸洁净钢用无碳无硅水口和薄板坯连铸用浸入式水口等新产品,在宝钢、鞍钢、武钢等大型钢铁企业使用,取得了良好效果。为服务建材及其他行业,先后研制出浮法玻璃窑用氧化法无缩孔浇铸和普通浇铸等系列电熔锆刚玉熔铸制品、水泥窑用直接结合镁铬砖,半再结合镁铬砖、新型干法水泥窑用新型板状刚玉浇注料,获国家科技进步二等奖的铝电解槽用氮化砖结合氮化硅耐火制品、化工用系列高纯刚玉耐火制品及配套产品等,在国内大型企业的使用效果良好,取代了进口产品。不定形耐火材料已广泛应用高炉出铁沟,一次通铁量10万吨以上。在铁水包工作衬,使用寿命可达1000次左右。混铁炉工作衬采用了全部或部分整体浇注取代砖衬,使用寿命可达3年左右。鱼雷罐采用湿式喷射修补,寿命提高25%以上。为提高施工效率和避免极端气候的干扰,钢包也采用了浇注料预制件作工作衬。铁水包、钢包、中间包等的背衬采用体积密度为1.6-2.2g/cm3的高强、低收缩的半轻质浇注料以减少热损失。大型和异形浇注料预制件的应用日益增多并出口国外,如加热炉烧嘴、烟道砖、锚固砖、高炉风口组合砖等等,均采用浇注料预制件。棕刚玉、碳化硅原料对上述产品的开发起到了主要要作用。
生产工艺装备更新换代的步伐加快。随着我国耐火材料工业的快速发展,耐火材料生产企业,特别是重点企业的装备水平也在不断升级。
4.耐火材料生产现状
2010年耐火材料行业规模以上企业为2000多家,产量2800万吨。产品配套,品种齐全,产量增幅高于固定资产增幅,产品结构进一步优化,满足了高温工业技术进步的需要。行业内对成本的管控能力水平较高,装备水平有显著提高,盈利能力得到进一步改善,行业推进节能减排、环境保护有较大进展、耐火材料行业整体发展较为稳定。
5.耐火原料资源供应情况
我国耐火原料的品种繁多,资源较为丰富,其中菱镁矿、铝土矿等资源堪称中国耐火原料的支柱,耐火黏土、硅石、白云石、镁橄榄石、蛇纹石、锆英石等资源分布广泛,质地优良。这些耐火原料资源为我国耐火材料行业的发展,提供了可靠的基础条件。
6.我国耐火材料行业存在的问题
我国耐火材料行业虽然取得了很大进步,但是按实践科学发展观的理念,目前状况与国民经济各行业的发展还有很多不适应的地方,在原料资源、产品结构、技术装备、消耗水平、节能减排、环境保护和行业集中度等方面还存在一些问题,个别产品与发达国家相比还有一定差距。
7.我国耐火材料的发展趋势
高温工业在我国国民经济中仍将占有重要地位。国家制定的十大产业振兴规划、低碳发展规划和节能环保政策对高温工业发展影响深远,意义重大。控制总量、淘汰落后产能、产业结构调整、技术优化升级和产业整合是今后高温工业发展的方向。
节能环保和循环经济已成为我国高温工业发展的基本指导思想。高温工业的发展方式和方向的转变将会对耐火材料工业的发展产生重大影响,这将极大地促进今后耐火材料行业的平稳持续发展和新技术新工艺新材料的开发和应用,这是耐火材料行业一次加速科技创新、调整产品结构难得的发展机遇。
科技创新和发展低碳经济将进一步推进耐火材料行业技术创新、产品结构调整和兼并重组,绿色、功能、长寿等先进耐火材料发展空间和市场空间增大。
发展高效节能耐火材料、高效功能化耐火材料、耐火材料综合优化配置技术的系统集成和工程化技术;加大耐火材料资源的高效利用及低品位资源、用后耐火材料综合利用以及环保生态型耐火材料的应用;不断提高耐火材料的应用技术,充分发挥耐火材料的功能,实现消耗和排放的减量化。
  耐火材料消耗将会逐年递减,市场总需求将会维持在一定水平,市场竞争将会更加激烈。要适应减量化发展趋势,耐材企业必须淘汰落后、调整产品结构,加大技术优化升级,提高服务水平以增强核心竞争力,同时也将会加大市场整合力度,提高产业集中度,增强国际竞争力。
主要高温行业耐火材料的需求
钢铁行业。钢铁行业今后发展:将继续以&控制总量、淘汰落后、兼并重组、技术改造、优化布局&为核心,控制新增产能,淘汰落后产能,加强技术改造、发展新材料,规范铁矿石贸易秩序,加快国内企业&走出去&的步伐。2015年,建筑用钢占比将回落至50%左右,制造用钢比例回升;板材比例将达到55%左右,关键钢材品种自给率可上升至95%左右;产能总量过剩的情况仍将延续,目前落后产能的一半将被淘汰。未来几年,耐火材料行业虽然会受钢铁产量的拉动而存在一定的发展空间,但在钢铁生产中使用数量将会继续下降,预计到2015年,耐火材料的消耗量将降至15kg/t钢左右。
建材行业。根据过去几年我国建材行业对于耐火材料的需求量及耐火材料本身的发展,可以预测未来几年建材行业对于耐火材料需求量增长的速度将减缓,但是需求量会依然保持着上升的趋势。
化工行业。未来几年,化工行业将保持高于7%的增长,行业将呈现出不同的发展特点。据世界耐火材料的应用行业统计,化工行业使用耐火材料的比例为4%,我国略高于此水平。未来几年化工行业耐火材料的总需求量将增加。大型炼油装置进行扩能和流程优化改造,将为耐火材料行业带来一定的发展空间。
有色行业。到2015年,有色金属工业产业结构将进一步优化,发展质量和效益明显提高,技术创新能力显著增强,主要技术经济指标达到世界领先水平,总体实力跃升至世界前列。总体来说,有色金属冶炼行业对于耐火材料的需求占到了国内耐火材料总需求的3-5%左右。未来几年,高技术含量、高附加值的耐火材料制品需求量将提高,耐火材料制品总体需求量将继续维持5%左右,增长幅度不会太大。同时,随着有色金属冶炼技术进步及耐火材料行业本身技术进步,吨产品冶炼需要的耐火材料量也将呈下降趋势。
海外市场。目前,国际耐火材料制品市场竞争日趋激烈,甚至发展到低价无序的不正当竞争,出口耐火材料产品价格不断下降。据统计,近年来普通耐火材料产品的国际市场价格普遍下降了10%以上,而有些品种的降幅则达到20%至30%,同时受人民币升值的压力,国产耐火材料产品出口难度增大。由于存在国产耐火材料产品还没有被国标市场充分认识、及部分高端产品不能满足国外企业生产技术工艺的问题,预计未来几年,这种趋势将在一定时间内维持。
未来几年我国耐火材料总体需求情况。随着国际、国内宏观经济形势向好,我国高温工业在未来几年将迎来新一轮的发展机遇,这给耐火材料行业带来了发展机遇和市场空间。可以预测:耐火材料市场数量发展空间有限,品种结构调整空间巨大,服务方式将会发生转换,产业布局将会发生调整。耐火材料总的需求量不会有太大增加,但高性能耐火材料会有一定增加,其中功能型、节能型、环境友好型等先进耐火材料的市场空间会进一步扩大,普通型产品的需求会逐渐降低。
发展指导思想基本原则和主要目标
指导思想。以科学发展为主题,以自主创新为主线,以满足我国高温工业的发展需要和国际市场的需求为重点,促进产业结构调整,建立新的可持续发展模式。
基本原则。立足国内资源,积极开拓海外资源,提高原料加工装备水平,优化加工工艺,合理利用中低品位原料资源,发展具有我国特色的高档合成耐火原料,形成适合我国耐火材料行业发展、高稳定性的系列耐火原料。
主要目标。2015年,实现普通产品大幅度下降,功能型、节能型、环境友好型等先进耐火材料产品的比例有大幅度提高,满足高温工业及新兴产业发展对先进耐火材料产品的需求。提高产品技术含量,延长产品使用寿命,降低耐火材料消耗,2015年吨钢耐火材料消耗降至15公斤左右。重点钢厂吨钢消耗接近国际先进水平。提高产业集中度,优化产业结构,淘汰落后生产能力,支持具有比较优势的大型企业兼并重组,培育产业集群。到2015年,企业数量大幅减少,进一步改善现有&小、多、散&的状况,培育出2-3家销售收入达50-100亿,20-30家销售收入达10-50亿,具有较强竞争力和影响力的耐火材料企业。
未来几年,我国耐火材料行业的发展重点是突破行业共性及关键技术,开发新型耐火材料,引领行业发展方向。积极开拓特种功能耐火材料、非氧化物复合材料、节能耐火材料、环境友好型耐火材料、特种陶瓷等先进耐火材料领域;以我国发展战略性新兴产业、低碳经济以及高温工业推进先进技术为契机,加快我国耐火材料行业产业结构调整和产业优化升级;合理规划,采用先进的开采和加工技术,推进以菱镁矿、高铝矾土等为主的耐火原料资源的综合利用开发;全面推进行业节能减排和清洁生产;致力于行业标准体系建设,引导产业健康发展。
重点发展领域
钢铁工业新技术、新工艺和重大装备用关键耐火材料的开发与应用。钢铁工业技术进步和结构调整进程的加快,在钢铁设备大型化,直接还原、熔融还原等非焦炼铁,高效连铸、薄板坯连铸等方面,对耐火材料行业提出了新的要求和课题。为适应钢铁工业的发展需求,钢铁工业用耐火材料要以发展高性能、长寿命、功能性耐火材料和耐火材料高效应用技术为主。重点研究开发大型高炉用长寿命耐火材料、洁净钢冶炼用高效耐火材料、新一代高效连铸用功能耐火材料的集成、非焦炼铁技术关键耐火材料等技术和应用。
建材、有色和化工等工业关键设备和关键部位用耐火材料研究与应用。建材、有色和化工等工业是我国国民经济的重要组成部分,当前我国自产应用于这些工业关键设备和关键部位的部分耐火材料与国际同类产品相比,产品质量和使用性能还具有一定的差距,在一定程度上影响了这些工业的发展。重点研究开发绿色碱性耐火材料、高级氧化物及熔铸耐火材料、无铬或低铬耐火材料、新型非氧化物复合材料、高性能窑具、垃圾焚烧炉和熔灰炉用关键耐火材料、铸造用高性能多孔陶瓷过滤材料等技术和应用。
低碳节能领域高效高温隔热和不定形耐火材料开发与应用。提高窑炉热效率、降低能耗是高温工业实现节能减排的重点发展方向。研究开发高效高温隔热耐火材料,以及与高效节能的燃烧技术相配套,可大大降低工业窑炉的能耗,对整个高温工业节能减排具有举足轻重的意义。不定形耐火材料占有重要的地位,也是未来耐火材料发展的方向之一,其生产和施工工艺简单,可机械化施工、节能环保,在高温工业中得到广泛应用。要大力开发、推广使用各种优质高效不定形耐火材料,力争到2015年我国不定形耐火材料占比达到50%左右。重点研究开发轻质耐火材料微孔高强化产业化技术、超级纳米绝热材料产业化制备技术、高性能晶体纤维和制品先进制造技术、高性能轻质耐火骨料生产技术、系列不定形隔热耐火材料、多功能不定形耐火材料、大型和异型预制件制备技术、定型耐火材料不定形化、火焰喷涂和湿式喷射技术等。
耐火材料资源综合利用技术的开发和应用。我国耐火材料原料资源的利用率偏低,每年新产生的废弃粉矿、低品位矿石超千万吨,数量巨大,耐火材料原料资源的开源节流势在必行。合理利用粉矿、低品位矿石、节约有限资源是耐火材料行业可持续发展的紧迫任务。
耐火材料使用后会产生大量的废弃耐火材料,对废弃耐火材料的处理及资源化对环境保护、清洁生产和实现行业可持续发展意义重大。重点研究开发应用低品位菱镁矿和矾土矿资源利用工业技术、耐火矿物尾矿综合利用关键技术、优质合成耐火原料、&三石&(红柱石、硅线石、蓝晶石)原料综合高效利用、用后耐火材料的回收与资源化和再利用集成技术等。
耐火材料行业标准的制定与推广。我国耐火材料现有的标准体系,对促进耐火材料行业的发展起到了重要的技术支撑作用。随着行业技术进步,我国耐火材料行业标准在知识产权保护、行业发展引导、资源共享、企业参与、标准执行、国际接轨等方面,与我国实际的耐火材料生产规模不相称,耐火材料的标准体系需要进一步完善,使之更加科学合理。在行业准入标准、&节能、环境友好&等新型耐火材料产品标准及能耗标准的制定方面,应紧跟国际标准的技术发展,充分吸收国际上耐火材料的先进成果,全面推进以具有我国自主知识产权为主的标准体系建设。重点研究耐火材料行业准入标准(包括能耗、环保、规模、品种等)的制定、耐火材料行业新型检测方法及标准的制定与推广、中国耐火材料行业标准的国际化等。
刚玉碳化硅在耐火材料中的应用
改革开放初期,高温工业技术装备落后,耐火材料品种单一,普通耐火材料比例大,用刚玉、碳化硅原料很少,刚玉不足10%,a碳化硅不足5%。技术装备引进、消化,提升了高温工业的技术水平。高温工业技术工艺装备改进及提升,对耐火材料质量品质提出了苛刻要求。刚玉、碳化硅原料耐侵蚀、耐渣蚀、耐磨性好,其用量随着高温工业技术进步需要,随着特种耐火材料、不定形耐火材料的品种增多,用量在逐步增加。如:钢铁工业的高炉、出铁沟、混铁炉、钢包、连铸、电炉顶等不定形材料。如:水泥工业窑衬用不定形材料、硅莫砖等。如:有色工业冶炼炉用氮化硅结合的碳化硅砖等。刚玉、碳化硅等原料促进了耐火材料品种结构的调整。
市场需要,但发展受限。棕刚玉市场需求刚劲,但其原材料供给受到极大限制。长期的过度开采,高铝耐火粘土所剩无几,若不加控制,耐火材料、棕刚玉所需的矾土资源,将会很快枯竭。2010年以来,电价等生产要素成本提高,使棕刚玉、碳化硅冶炼企业遇到了前所未有的困难。目前河南开工率仅有25%,一些企业被逼迁到电价较低的地区。其成本高、价格高,这一情形已影响到产业链的下游发展。
今后发展建议淘汰落后升级装备。耐火材料品质性能要求稳定,需要倾倒炉,因此,要按照国家有关政策,淘汰3000千伏安以下普通棕刚玉冶炼炉和4000千伏安以下的固定式棕刚玉冶炼炉。严控产能扩张,不再重复建设。压缩产能规模,减产增效。高铝耐火粘土已是紧缺资源,要有计划,保障耐火材料、棕刚玉使用。
高温工业的发展离不开耐火材料,耐火材料工业的发展离不开刚玉碳化硅等耐火原料!
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