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鋼鐵工業(yè)用耐火材料

Tag：耐火材料  
    改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)過(guò)二十多年的努力，我國(guó)耐火材料技術(shù)得到了很大發(fā)展，許多產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，已成為耐火材料生產(chǎn)大國(guó)，耐火材料總產(chǎn)量居世界第一，基本滿足鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需求。但我國(guó)耐火材料整體技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在相當(dāng)大的差距，特別是一部分關(guān)鍵耐火材料產(chǎn)品仍需進(jìn)口。
    煉鐵用耐火材料
    高爐長(zhǎng)壽水平及其系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外還有差距。大、中型高爐使用壽命一般8~12年，最高15年。國(guó)外高爐使用壽命較長(zhǎng)，日本最長(zhǎng)達(dá)到20年零6個(gè)月。在爐襯方面，我國(guó)微孔石墨磚，微孔鋁碳化硅磚和微孔碳化硅磚剛剛起步生產(chǎn)和應(yīng)用。在維護(hù)方面，濕式噴補(bǔ)技術(shù)、可塑?chē)娧a(bǔ)技術(shù)、優(yōu)質(zhì)壓入料和優(yōu)質(zhì)炮泥的使用都與國(guó)外有較大差距。與熔融還原技術(shù)相關(guān)的耐火材料的研究開(kāi)發(fā)，需要跟上熔融還原技術(shù)的發(fā)展。熱風(fēng)爐用的非結(jié)晶硅磚和零膨脹硅磚國(guó)內(nèi)還是空白。炮泥和出鐵溝耐火材料的使用壽命也不如國(guó)外。
    煉鋼用耐火材料
    采用濺渣護(hù)爐技術(shù)后，我國(guó)轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到了世界先進(jìn)水平。但濺渣護(hù)爐中也出現(xiàn)一些問(wèn)題，如濺渣料消耗高，影響復(fù)吹和鋼水質(zhì)量，延長(zhǎng)了精煉時(shí)間，提高了煉鋼成本等。需要思考能否研制出更優(yōu)質(zhì)的爐襯材料，從而減少或不用濺渣護(hù)爐技術(shù)。
    電爐煉鋼方面，直流電弧爐底電極導(dǎo)電材料的使用壽命不高，而且還需進(jìn)口。國(guó)外使用壽命達(dá)到13600爐次，我國(guó)僅3000余爐次。對(duì)于鋼棒結(jié)構(gòu)的底電極，國(guó)外壽命達(dá)到5000爐次，我國(guó)只有2000爐次。
    鋼包和潔凈鋼用耐火材料
    我國(guó)的鋼包噸鋼耐火材料消耗與國(guó)外有較大差距。我國(guó)大型鋼包使用壽命最高280次，噸鋼耐火材料消耗為2.5 kg；而國(guó)外通過(guò)套澆和良好的維護(hù)技術(shù)，鋼包使用壽命達(dá)到800次，噸鋼耐火材料消耗為0.92 kg。
    耐火材料還不能完全滿足潔凈鋼冶煉的需要，如鋼包渣線還使用低碳磚，含碳材料使鋼水增碳，而用含磷酸鹽結(jié)合的材料時(shí)，又使鋼水增磷，很多耐火材料使鋼水增氧等。耐火材料爐襯對(duì)鋼水嚴(yán)重污染，有待解決。
    連鑄用耐火材料
    近終形連鑄用的異型薄壁浸入式水口、陶瓷側(cè)封板等，基本上是依靠進(jìn)口，尚不能滿足薄板坯、薄帶連鑄技術(shù)發(fā)展的需要。
    優(yōu)質(zhì)滑動(dòng)水口，國(guó)外使用壽命達(dá)到8~12次，國(guó)內(nèi)只有3~4次。
    用后耐火材料的再生利用
    我國(guó)目前用后耐火材料約300萬(wàn)t，80％以上當(dāng)成鋼廠垃圾被廢棄。既占用了土地，又對(duì)環(huán)境造成污染。國(guó)外對(duì)用后耐火材料的再生利用非常重視，通過(guò)合作開(kāi)發(fā)，從技術(shù)上解決了再利用問(wèn)題，有的國(guó)家再利用率已達(dá)60％。
    耐火材料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
    在過(guò)去的十幾年中，通過(guò)科技攻關(guān)，我國(guó)耐火材料科學(xué)技術(shù)有了很大進(jìn)步，解決了鋼鐵工業(yè)中引進(jìn)新技術(shù)用耐火材料的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題，但攻關(guān)所形成的技術(shù)大部分是跟蹤型的，即沿著引進(jìn)、剖析、消化吸收、改進(jìn)創(chuàng)新的路子走，自己創(chuàng)新的原創(chuàng)型成果少。今后必須加強(qiáng)基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究，提高科技創(chuàng)新能力，立足我國(guó)耐火原料資源優(yōu)勢(shì)，發(fā)展有中國(guó)特色的優(yōu)質(zhì)合成原料和高效制品，滿足鋼鐵工業(yè)和其他高溫工業(yè)發(fā)展的需要。
    努力降低消耗。目前，我國(guó)噸鋼耐火材料單耗約為25~30kg，世界上技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家有的已降至10kg以下，我國(guó)應(yīng)爭(zhēng)取降到15-20 kg。
    加快發(fā)展優(yōu)質(zhì)合成原料。形成完整的燒結(jié)、還原氮化燒結(jié)、電熔等合成原料工藝。改善鎂白云石、白云石、石灰質(zhì)原料的抗水化性，滿足新型耐火材料的發(fā)展需要。
    開(kāi)發(fā)具有更高導(dǎo)熱性的超微孔炭磚、微孔鋁碳化硅磚、微孔碳化硅磚，滿足大型高爐發(fā)展的需要。推廣應(yīng)用濕式噴補(bǔ)技術(shù)、可塑?chē)娧a(bǔ)技術(shù)、優(yōu)質(zhì)壓入料，優(yōu)質(zhì)炮泥、出鐵溝澆注料及與高爐長(zhǎng)壽相關(guān)的維護(hù)技術(shù)。
    加強(qiáng)模擬熔融還原條件下耐火材料的損毀機(jī)理研究，為合理選擇和開(kāi)發(fā)熔融還原爐用新型高效耐火材料提供依據(jù)。
    進(jìn)一步提高鎂碳磚的質(zhì)量，提高濺渣護(hù)爐料的質(zhì)量，研究濺渣護(hù)爐工藝，尋找出最經(jīng)濟(jì)合理的爐齡。
    研究適應(yīng)不同冶煉條件(高溫、真空、氣體攪拌、電弧加熱等)和不同品種鋼冶煉用的耐火材料，研究開(kāi)發(fā)高抗侵蝕的渣線材料，高抗熱震的超低碳鎂碳磚及鎂鈣鋯材料，以適應(yīng)潔凈鋼、純凈鋼冶煉的需要。重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)對(duì)鋼液有脫磷、脫硫、吸收夾雜物作用的鎂鈣系耐火材料。 
    開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連鑄用長(zhǎng)壽命功能耐火材料，使薄板坯連鑄用浸入式水口、長(zhǎng)水口和整體塞棒的使用壽命達(dá)到15 h以上。
    耐火材料對(duì)推動(dòng)高溫工業(yè)的節(jié)能降耗有重要意義。不定形耐火材料從生產(chǎn)到使用都具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不定形耐火材料使用量都達(dá)到50％以上，我國(guó)目前僅為20％～30％，應(yīng)大力開(kāi)發(fā)高性能、節(jié)能型不定形耐火材料，并在高溫工業(yè)中推廣應(yīng)用。
    采取鋼鐵企業(yè)、耐火材料企業(yè)和研究單位合作方式，研究用后耐火材料的回收、資源化技術(shù)和再利用技術(shù)，生產(chǎn)出附加值較高的產(chǎn)品，逐步使我國(guó)廢棄耐火材料的再利用率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

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