[科普中國]-耐火材料

作用

耐火材料應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、陶瓷、石化、機械、鍋爐、輕工、電力、軍工等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，是保證上述產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運行和技術(shù)發(fā)展必不可少的基本材料，在高溫工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起著不可替代的重要作用。

自2001年以來，在鋼鐵、有色、石化、建材等高溫工業(yè)高速發(fā)展的強力拉動下，耐火材料行業(yè)保持著良好的增長態(tài)勢，已成為世界耐火材料的生產(chǎn)和出口大國。2011年中國耐火材料產(chǎn)量約占全球的65%，產(chǎn)銷量穩(wěn)居世界耐火材料第一。

2001-2010年耐火原料及制品產(chǎn)量穩(wěn)步增長，其中“十五”末約為2001年的2倍;2010年全國耐火制品產(chǎn)量達2808.06萬噸，約為“十五”末的3倍。截止2011年，中國耐火材料行業(yè)共有規(guī)模以上企業(yè)1917家，從業(yè)人員超過30多萬人，實現(xiàn)銷售收入3376.79億元，實現(xiàn)產(chǎn)品銷售利潤477.37億元。

但是，由于無序開采、加工技術(shù)水平不高，資源綜合利用水平較低，浪費較為嚴重，上述礦產(chǎn)資源、特別是高品位耐火原料資源已越來越少，節(jié)約資源、綜合利用資源已是當務(wù)之急。

宋楨雨認為，耐火材料行業(yè)必須引導原料礦山組織科學開采，對資源進行優(yōu)化綜合利用，特別是不同品位礦藏的均化處理，杜絕濫采亂挖，逐步促進資源的更合理利用，使有限的資源發(fā)揮最大限度的作用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

耐火材料行業(yè)發(fā)展與國內(nèi)礦產(chǎn)資源的保有量休戚相關(guān)。鋁礬土、菱鎂礦和石墨是三大耐火原料。而中國是世界三大鋁土礦出口國之一，菱鎂礦儲量世界第一，還是石墨出口大國，豐富的資源支撐著中國耐火材料度過了高速發(fā)展的十年。

與此同時，中國耐火材料企業(yè)眾多，企業(yè)規(guī)模、工藝技術(shù)、控制技術(shù)、裝備水平參差不齊，先進的生產(chǎn)方式與落后的生產(chǎn)方式共存。行業(yè)整體清潔生產(chǎn)水平不高，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。

隨著“十二五”期間，中國加快淘汰落后及高能耗產(chǎn)能，行業(yè)將重點開發(fā)和推廣新型節(jié)能爐窯，開發(fā)綜合節(jié)能技術(shù)，開展能源管理，“三廢”的排放控制和“三廢”資源化回收利用等。致力于用后耐火材料資源化和再利用，減少固廢排放，提高資源的綜合利用率，全面推進節(jié)能減排。

《耐火材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》指出，中國鋼鐵工業(yè)耐火材料單耗約為每噸鋼消耗25公斤左右，到2020年降至15公斤以下。2020年中國耐火材料更長壽、更節(jié)能、無污染、功能化的產(chǎn)品有大幅度提高，產(chǎn)品滿足冶金、建材、化工以及新興產(chǎn)業(yè)等國民經(jīng)濟發(fā)展需要，提高出口產(chǎn)品的技術(shù)含量。1

歷史中國在4000多年前就使用雜質(zhì)少的粘土，燒成陶器，并已能鑄造青銅器。東漢時期（公元25～220）已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展，同時發(fā)展了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纖維（用于1600℃以上的工業(yè)窯爐）。前者如氧化鋁質(zhì)耐火混凝土，常用于大型化工廠合成氨生產(chǎn)裝置的二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)壁,效果良好。50年代以來,原子能技術(shù)、空間技術(shù)、新能源開發(fā)技術(shù)等的迅速發(fā)展，要求使用耐高溫、抗腐蝕、耐熱震、耐沖刷等具有綜合優(yōu)良性能的特種耐火材料，例如熔點高于2000℃的氧化物、難熔化合物和高溫復(fù)合耐火材料等。

古代、中世紀、文藝復(fù)興時代的耐火材料，工業(yè)革命前后高爐、焦爐、熱風爐用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工藝，現(xiàn)代耐火材料制造技術(shù)及主要技術(shù)進步，以及對未來耐火材料發(fā)展的展望，耐火材料與高溫技術(shù)相伴出現(xiàn)，大致起源于青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展，同時出現(xiàn)了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維?，F(xiàn)代，隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、新能源技術(shù)的發(fā)展，具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐

沖刷等綜合優(yōu)良性能的耐火材料得到了應(yīng)用。在中國有許多工廠生產(chǎn)耐火材料產(chǎn)品。中國有豐富的資源，也正因為這方面的原因，各大外國投資商也來到國內(nèi)一展身手，展露頭角。在中國的東北部，是耐火材料供應(yīng)商極其豐茂的地區(qū)，導致其他國外投資商對其的出口低價格產(chǎn)生了質(zhì)疑，從而在2003年由歐盟提出對中國耐火材料新產(chǎn)品的反傾銷，限制了產(chǎn)品對歐盟的出口。2006年中國為保護原材料資源的大量流失，對部分行業(yè)進行了減免出品退稅，以此極大地限制產(chǎn)品的出口。但這并不能在很大程度上限制一些國外的品牌銷售，因為它們擁有幾十甚至上百年的銷售生產(chǎn)經(jīng)驗，并極大地占有了市場，也創(chuàng)立了它們在各大洲的品牌效應(yīng)。

1、提高資源綜合利用水平和保障能力。

到2015年，高端耐火材料基本自給，菱鎂礦石資源綜合利用率不低于90%，耐火粘土礦石資源綜合利用率不低于80%。到2020年，兩種礦石資源綜合利用率分別高于95%和90%。

2、加大節(jié)能減排力度。

到2015年，主要耗能設(shè)備能效水平達到一級，主要產(chǎn)品的綜合能耗比2010年降低20%以上，二氧化硫、氮氧化物排放總量比2010年分別下降8%和10%以上，用后耐火材料回收再利用率不低于50%。到2020年，用后耐火材料回收再利用率高于75%。

3、提高產(chǎn)業(yè)集中度。

到2015年，形成2～3家具有國際競爭力的企業(yè)，創(chuàng)建若干個新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地，前10家企業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度達到25%。到2020年，前10家企業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度提高到45%。

耐火材料的作業(yè)性包括稠度、塌落度、流動度、可塑性、粘結(jié)性、回彈性、凝結(jié)性、硬化性等。2

分類

耐火材料品種繁多、用途各異，有必要對耐火材料進行科學分類，以便于科學研究、合理選用和管理。耐火材料的分類方法很多，其中主要有化學屬性分類法、化學礦物組成分類法、生產(chǎn)工藝分類法、材料形態(tài)分類法等多種方法。

1、根據(jù)耐火度的高低分：

普通耐火材料：1580℃～1770℃

高級耐火材料：1770℃～2000℃

特級耐火材料：>2000℃

2、依據(jù)制品形狀及尺寸的不同分：

標準型：230mm×114mm×65mm；

不多于4個量尺，（尺寸比）Max:Min