李亞偉
經過20多年的發展,我國耐火材料行業正經歷由大向強的轉變?;谖覈突鸩牧咸厣Y源的開發創新,我國建成了低碳綠色耐火材料體系。隨著我國“一帶一路”戰略推進,一批鋼鐵、水泥企業走了出去,給耐火材料企業爭取了新的市場空間,也提供了新的產品需求,我國耐火材料產業一定要抓住這個機遇。我國耐火材料產業具有一定體量,并有較高技術水平,但受國內市場規模所局限,發展出現瓶頸。因此,耐材企業一定需加大國外市場投入、研發,在國外市場拼技術、拼人才。
全世界有23所高校開辦有耐火材料專業,其中國內有15所。國內高校進行的國際化科學研究、培養,可實現兩個目標,一是助力企業培養走出去人才,二是吸引一些中東、中亞、非洲學生來華,助力我國耐材企業走出去。中亞、中東耐材技術偏弱,這些地區應成為我國對外耐材人員培養的重點區域。因此,要利用好中國特色教育資源,加強國際化產學研合作。我國擁有耐材原料企業、生產企業、研發機構、終端用戶,形成了完整產業鏈。要走出去,要靠技術要靠人才。落實技術、人才的關鍵是要有項目支撐。
低碳減排
我國耐火材料資源很全面,包括鋁硅質、鎂質、石墨原料都很豐富。創建綠色低碳耐火材料技術體系,需堅持低碳減排。不定形耐材骨料輕量化研究是一個方向,一方面能夠節約資源,另一方面能夠減少碳排放。在有些部位,以前的高致密、高壓成型、高溫燒成方法改為了輕量化工藝制備,可達到同樣效果。黏土磚需要在1350℃燒成,高鋁磚在1480℃燒成,能耗高。在有些部位,高鋁磚可以不用燒成,如鋼包可用不燒黏土磚等。
資源節約
我們同企業合作開發了煤系高嶺土,通過輕燒、磨劑作為結合劑體系,在石化行業得到大規模應用。煤系高嶺土雜質很小、鐵含量很低,可做成堇青石、莫來石、剛玉莫來石。在900℃~1000℃左右,加入氧化鎂合成堇青石。在耐火材料固廢利用方面,舊鎂碳磚可大幅應用,在小鋼包上可配入80%~90%的廢舊材料,甚至可用在大鋼包上,當然還有一些應用技術需要突破。
環境友好
RH爐原來使用鎂鉻材料,現在推行無鉻化,這個技術為我國獨創。在結合劑方面,以前用樹脂瀝青做結合劑。為了減少碳排放,一些企業生產鎂碳耐材不再用樹脂結合劑。原來用瀝青做炮泥的結合劑,現在國內用煤焦油做、歐洲用植物糖類,就避免了產生苯并芘。
高效利用
耐火材料采用哪個體系并不重要,關鍵在于性能。原來礦熱爐炮泥用礬土級原料,現在用鎂質原料??梢赃M一步發散思維,鋁礬土供應緊張,可以在石化、水泥行業使用氧化鋁含量在50%~60%鋁硅系原料。一等、二等的鎂砂產量少,可以把95鎂砂與和96、97鎂砂混用,不提高鎂砂純度情況下提高耐材性能。解決鋁硅質原料短缺問題,不能放棄鎂質原料替代思路。以前需要長壽化,現在低碳綠色耐材一定要高性能。氧化鋁含量60%的紅柱石和藍晶石成本高,把三級鋁礬土通過藍晶石化改進,就可得到用在水泥行業的莫來石。
中國的耐火材料應用空間很大,我們耐火材料行業一定能夠做到耐火材料強國,但一定要加強產學研用合作。原料生產企業要知道生產企業的需求,生產企業一定要知道終端用戶的需求,強化上下游的溝通協調,實現供應鏈合作才能促進耐火材料行業整體發展。
?。ㄗ髡呦滴錆h科技大學高溫材料與爐襯技術國家地方聯合工程研究中心主任、博導)