高鋁磚

 耐火磚是為高溫工業(yè)服務(wù)的基礎(chǔ)磚。在眾多高溫工業(yè)中，鋼鐵工業(yè)是耐火磚重要的用戶，耐火磚在鋼鐵工業(yè)中的使用量約占總量的65％~70％。鋼鐵工業(yè)對耐火磚的品種、質(zhì)量和數(shù)量的需求，在耐火磚工業(yè)的技術(shù)發(fā)展中起導(dǎo)向作用。我國耐火磚總產(chǎn)量已居世界位。2005年，對1359家規(guī)模以上耐火磚企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計，總產(chǎn)量為2276萬噸，我國已成為名副其實(shí)的耐火磚生產(chǎn)大國。“十五”期間，我國耐火磚工業(yè)進(jìn)行品種結(jié)構(gòu)調(diào)整，技術(shù)進(jìn)步顯著：(1)現(xiàn)代化大型聯(lián)合鋼鐵企業(yè)用的重要耐火磚產(chǎn)品已基本做到國內(nèi)自給，而且每年還有耐火原料和耐火制品出口。2005年耐火制品出口總量達(dá)到153萬噸。這是個很突出的成就，因?yàn)樵?0世紀(jì)80年代實(shí)行改革開放初期，這些重要產(chǎn)品95％以上需從國外進(jìn)口。(2)重要用途的耐火磚的使用壽命有了顯著提高。如：高爐出鐵溝用AL2O3-SiC-C質(zhì)澆注料的通鐵量已超過15萬噸；大中型高爐壽命已超過10年，高達(dá)14年；氧氣轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)5000爐以上，采用濺渣護(hù)爐技術(shù)時，爐齡達(dá)幾萬爐；大中型鋼包壽命已達(dá)200爐。 (3)冶金新技術(shù)用耐火磚的研發(fā)取得可喜的成績。如：薄板坯連鑄用的異型浸入式水口，初步試驗(yàn)，狀況良好；潔凈鋼生產(chǎn)所需各種無碳或低碳、無硅或低硅耐火磚應(yīng)運(yùn)而生。 (4)耐火磚應(yīng)用基礎(chǔ)研究取得了新的進(jìn)展。如：以高鋁礬土為基料，開發(fā)出均質(zhì)礬土熟料、電熔剛玉、電熔鋯剛玉一莫來石和尖晶石等；以菱鎂礦為基料合成的高鐵鎂鈣砂，已在工業(yè)上應(yīng)用并取得成功。在復(fù)合磚的應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，北京科技大學(xué)研究開發(fā)了AL2O3-SiC-Si質(zhì)制品，并在高爐陶瓷杯上應(yīng)用成功；西安建筑科技大學(xué)研究開發(fā)的SiAION結(jié)合剛玉滑板，使用效果良好；鄭州大學(xué)在氧化物-非氧化物復(fù)合磚制品的研究與開發(fā)方面，取得了可喜的成果；武漢科技大學(xué)研究鋼水與耐火磚的相互作用機(jī)理，探討了耐火磚與鋼中氧含量的關(guān)系，含碳耐火磚的增碳作用和耐火磚與鋼中磷、硫、氮含量的關(guān)系，為潔凈鋼冶煉時如何選用合適的耐火磚提供了依據(jù)。改革開放以來，經(jīng)過二十多年的努力，我國耐火磚技術(shù)得到了很大發(fā)展，許多產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，已成為耐火磚生產(chǎn)大國，耐火磚總產(chǎn)量居世界，基本滿足鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需求。但我國耐火磚整體技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平相比還存在相當(dāng)大的差距，特別是一部分關(guān)鍵耐火磚產(chǎn)品仍需進(jìn)口。高爐長壽水平及其系統(tǒng)技術(shù)與國外還有差距。大、中型高爐使用壽命一般8~12年，高15年。國外高爐使用壽命較長，日本長達(dá)到20年零6個月。在爐襯方面，我國微孔石墨磚，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)、可塑噴補(bǔ)技術(shù)、優(yōu)質(zhì)壓入料和優(yōu)質(zhì)炮泥的使用都與國外有較大差距。與熔融還原技術(shù)相關(guān)的耐火磚的研究開發(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內(nèi)還是空白。炮泥和出鐵溝耐火磚的使用壽命也不如國外。采用濺渣護(hù)爐技術(shù)后，我國轉(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)一些問題，如濺渣料消耗高，影響復(fù)吹和鋼水質(zhì)量，延長了精煉時間，提高了煉鋼成本等。需要思考能否研制出更優(yōu)質(zhì)的爐襯磚，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)電磚的使用壽命不高，而且還需進(jìn)口。國外使用壽命達(dá)到13600爐次，我國僅3000余爐次。對于鋼棒結(jié)構(gòu)的底電極，國外壽命達(dá)到5000爐次，我國只有2000爐次。我國的鋼包噸鋼耐火磚消耗與國外有較大差距。我國大型鋼包使用壽命高280次，噸鋼耐火磚消耗為2.5 kg；而國外通過套澆和良好的維護(hù)技術(shù)，鋼包使用壽命達(dá)到800次，噸鋼耐火磚消耗為0.92 kg。耐火磚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，含碳磚使鋼水增碳，而用含磷酸鹽結(jié)合的磚時，又使鋼水增磷，很多耐火磚使鋼水增氧等。耐火磚爐襯對鋼水嚴(yán)重污染，有待解決。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)滑動水口，國外使用壽命達(dá)到8~12次，國內(nèi)只有3~4次。我國目前用后耐火磚約300萬t，80％以上當(dāng)成鋼廠垃圾被廢棄。既占用了土地，又對環(huán)境造成污染。國外對用后耐火磚的再生利用非常重視，通過合作開發(fā)，從技術(shù)上解決了再利用問題，有的國家再利用率已達(dá)60％。過去的十幾年中，通過科技攻關(guān)，我國耐火磚科學(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)用耐火磚的國產(chǎn)化問題，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，立足我國耐火原料資源優(yōu)勢，發(fā)展有中國特色的優(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，我國噸鋼耐火磚單耗約為25~30kg，世界上技術(shù)發(fā)達(dá)國家有的已降至10kg以下，我國應(yīng)爭取降到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，滿足新型耐火磚的發(fā)展需要。開發(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)、可塑噴補(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磚的損毀機(jī)理研究，為合理選擇和開發(fā)熔融還原爐用新型高效耐火磚提供依據(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磚，研究開發(fā)高抗侵蝕的渣線磚，高抗熱震的超低碳鎂碳磚及鎂鈣鋯磚，以適應(yīng)潔凈鋼、純凈鋼冶煉的需要。重點(diǎn)研究開發(fā)對鋼液有脫磷、脫硫、吸收夾雜物作用的鎂鈣系耐火磚。開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的連鑄用長壽命功能耐火磚，使薄板坯連鑄用浸入式水口、長水口和整體塞棒的使用壽命達(dá)到15 h以上。  耐火磚對推動高溫工業(yè)的節(jié)能降耗有重要意義。不定型耐火磚從生產(chǎn)到使用都具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)發(fā)達(dá)國家不定型耐火磚使用量都達(dá)到50％以上，我國目前僅為20％～30％，應(yīng)大力開發(fā)高性能、節(jié)能型不不定型耐火磚，并在高溫工業(yè)中推廣應(yīng)用。采取鋼鐵企業(yè)、耐火磚企業(yè)和研究單位合作方式，研究用后耐火磚的回收、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，逐步使我國廢棄耐火磚的再利用率達(dá)到國際先進(jìn)水平
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