耐火材料工業發展現狀與展望
徐殿利
中國耐火材料行業協會
耐火材料屬無機非金屬材料,產品廣泛應用于鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、機械、電力等國民經濟各領域的高溫工業生產過程中,是保證上述產業生產運行和技術發展必不可少的支撐材料。在高溫工業的發展中起著不可替代的重要作用。
一、耐火材料工業發展狀況
2000年以來,是我國耐火材料工業發展速度最快的一個階段,在鋼鐵、有色、水泥和玻璃等高溫工業高速發展的強力拉動下,耐火材料工業實現了產銷兩旺,效益增長,產品結構調整效果顯著,市場競爭力明顯增強,到目前為止已成為世界耐火材料的生產和出口大國。
1、耐火原料及制品產量穩步增長,滿足了國內高溫工業生產發展的需要。
根據國家統計局統計,2001~2013年耐火原料及制品產量穩步增長,其中"十五"末比2001年增長112.67%;"十一五"末比"十五"末增長217.29%;2013年是2001年的8.34倍。2001~2013年我國耐火原料及制品生產量走勢見圖1。
圖1 2001~2013年中國耐火原料及制品生產量的走勢
2013年,全國耐火材料產量2928.25萬噸,同比增長3.88%。其中,致密定型耐火制品1730.71萬噸,同比增長5.93%;保溫隔熱耐火制品55.73萬噸,同比降低2.67%;不定形耐火制品1141.81萬噸,同比增長1.24%。主要品種產量見圖2。
從產業區域分布情況看,主要集中在河南、遼寧和山東三省,2013年三省耐火材料產量占全國耐材總量的78.94%。經過十年多的努力,河南、山東發展成鋁硅系耐火材料的主產區,遼寧為鎂質耐火材料的生產基地。
圖2 我國耐火材料主要品種產量

圖3 我國耐火材料主要生產省(市)的產量
近年來,我國耐火材料進口量僅占國內耐火材料需求總量的0.1%左右,足以說明我國耐火材料產品無論是數量、品種還是質量等方面,基本能夠滿足國內高溫工業生產和技術發展的需要。
2、耐火原料品級進一步提升,結構進一步優化
我國耐火原料資源豐富。幾十年來,在耐火原料精選、提純、均化、合成、改性、高溫煅燒、擴大品種和提高質量等方面取得了顯著成效。目前,全國可生產各種耐火原料十幾類百余種,產量高達3000多萬噸,基本滿足了耐火材料生產和技術發展的需要。
(1)鎂質耐火原料
上個世紀80年代初,以天然菱鎂礦為原料,采用二步煅燒工藝生產出MgO≥95%的中檔鎂砂。在此基礎上,采用礦石浮選工藝,高溫重油堅窯煅燒生產出MgO≥98%的高純鎂砂,并迅速應用于工業生產。這是鎂質耐火原料品位提升的重大突破。到目前為止,鎂質耐火原料已形成了不同品級的產品序列,不但滿足國內耐火材料的生產需要,同時每年出口100多萬噸。圖4為2006-2013年鎂砂出口量。

圖4 2006~2013年鎂砂出口量
近年來,燒結鎂砂、電熔鎂砂和輕燒鎂產量合計均在1000萬噸左右,礦石的年消耗量2000萬噸以上。圖5-7為2006-2013年燒結鎂砂、電熔鎂砂和輕燒鎂的年產量及增幅。

圖5 2006~2013年燒結鎂砂產量及增幅
圖6 2006~2013年電熔鎂砂產量及增幅
圖7 2006~2013年輕燒鎂產量及增幅
(2)鋁硅質耐火原料
鋁硅質耐火原料主要是高鋁礬土熟料和硬質粘土熟料(焦寶石),其中高鋁礬土熟料需求量較大。圖8為2008-2013年耐火粘土出口量及增幅。按耐火制品產量及出口量計算得出高鋁礬土熟料和鋁土礦消耗量,如圖9所示。

圖8 2008年~2013年耐火粘土出口量及增幅

圖9 2008年~2013年高鋁礬土熟料和鋁土礦消耗量
鋁硅系耐火原料品種較多,除高鋁礬土和硬質粘土熟料外,電熔剛玉、燒結剛玉、碳化硅、輕質耐火原料及各種合成耐火原料等也發展很快。近年來,隨著市場需求的不斷增加,產能也不斷擴大。
3、優勢企業自主創新能力和工藝裝備水平明顯提升
2000年以來,耐火材料工業緊隨鋼鐵、水泥、有色和玻璃等下游行業快速發展和優化升級的步伐,圍繞高溫工業關鍵環節對耐材的需求,通過產品結構調整和新產品開發,保證了下游行業生產運行和技術發展的需要。
針對冶金、水泥、玻璃等下游行業對耐材的新要求,各優勢企業與科研機構合作,開發出了性能優異、質量穩定、節能環保的新產品,如Si-SiC-棕剛玉高爐陶瓷杯、氮化硅結合碳化硅鋁電解槽、高效連鑄用不烘烤薄壁長水口、金屬-氮化物結合滑板等。這些產品在下游企業廣泛應用,取得了很好的使用效果。
同時各企業積極推動耐材無鉻化技術,開發出AOD爐用鎂鈣系列產品、水泥窯用鎂鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石系列產品,RH爐用無鉻材料等,目前水泥窯用耐材無鉻化已完成近50%,70%左右的AOD爐已用鎂鈣磚代替鎂鉻磚,為環境保護和下游產品無鉻化提供技術支持。
隨著耐火材料工業的快速發展,重點耐材企業的裝備不斷提升,自動化水平逐漸提高。優勢企業先后購進日本、德國全自動液壓機、機械手、混砂機等先進設備。同時,國內福州海源、山東桑德機械、遼鍛等設備制造企業研制生產的液壓成型設備、電動螺旋壓磚機等,在各耐火材料企業也取得了廣泛應用。
在耐材企業的裝備水平上了一個新臺階的同時,生產自動化程度提高,人工成本降低,產品質量穩定性也有了很大提高。
近幾年,河南、山西在節能減排和環保治理中,在先后拆除落后燃煤倒煙窯的同時,新建了一批先進的隧道窯和梭式窯,提高了耐材生產企業的熱工裝備整體水平。
4、企業聯合重組步伐加快,形成了幾個具有較強競爭力的大型耐材企業。
隨著國內市場經濟的逐步完善,生產企業的市場意識和自主研發能力明顯增強。"十一五"以來耐材行業聯合重組步伐明顯加快,跨省市的聯合重組取得了突破性進展。國內耐材企業通過自身發展和聯合重組等方式擴大企業規模,逐步形成了一批具有較強競爭力的大型耐材企業。目前,企業跨區域聯合重組的勢頭仍在繼續。
2013年銷售收入前15名國內耐材企業年銷售收入見圖10。

圖10 2013年銷售收入前15名的國內耐材企業銷售收入