第一章 耐火材料在钢铁冶金中的应用绪论

1、耐火材料在钢铁冶金中的应用高温材料与镁资源工程学院游杰刚1主要内容耐火材料概要、耐火材料与高温工业的关系、耐火原料钢铁冶金用耐火材料、耐火材料在炼铁系统中的应用、耐火材料在炼钢中的应用 、耐火材料在炉外精炼中的应用、耐火材料在连铸中的应用2、耐火材料与高温工业耐火材料的现状高温工业对耐火材料的要求节能环保和可持续开展战略对耐火材料工业的新要求我国耐火材料工业技术开展空间和方向耐火材料主要研究领域和内容3耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电子和国防等根底工业领域的重要根底材料，是高温工业热工设备不可或缺的重要支撑材料。以2021年为例：全国的钢产量为7亿吨，约全球粗钢总量的50%

2、。全国水泥产量亿吨和平板玻璃的产量也是世界第一。高温工业的迅猛开展，有力的推动了我国耐火材料科技和工业的开展。、耐火材料现状4、耐火材料现状对全国30各省市自治区1505家耐火材料统计：全年耐火原材料产量为万吨，同比增长30.94%；改革开放30年来，我国的耐火材料工业和钢铁工业都取得了巨大的成就。耐火材料和钢铁的产量以连续十多年跃居世界第一位。那么是不是我国的耐火材料工业就居世界第一呢？ 答案是大而不强。为什么？我国耐火材料的吨钢消耗要远远高于兴旺国家的水平。关键工艺需要的高性能或功能耐火材料仍然需要进口。自主创新意识不强。环境的破坏日趋严重，对资源的综合利用缺乏。5高温工业对耐火材料的要求

3、1、钢铁工业对耐火材料的要求：钢铁工业的开展方向：高效、低本钱洁净钢生产技术集成，优化产品结构，生产洁净钢、纯洁钢高附加值产品；融融复原炼铁-精炼-近终型连铸紧凑型钢铁流程；减少对资源的消耗和对环境的负面影响。钢铁工业重点开展的技术是：高炉长寿技术；熔融复原制铁技术；快速吹氧强化冶炼技术；炉外精炼技术；中厚板坯高效连铸技术；近终型连铸薄板坯连铸和薄带连铸技术。6耐火材料的要求：高品质、长寿命、多功能、对钢液无污染或低污染的新一代耐火材料的开发。具体为：镁钙砖的开发；低碳镁碳砖的开发；无铬精炼材料的开发；近终型连铸浸入式水口的开发。7高温工业对耐火材料的要求2、有色冶金对耐火材料的要求有色冶金开

4、展的趋势： 不断采用新工艺、新技术及更新窑炉设备，强化冶炼操作，提高生产率。对耐火材料的要求： 抗高温、耐侵蚀、环保和节能。8节能环保和可持续开展战略对耐火材料工业的新要求。我国目前耐火材料行业的现状是：产业集中度低、规模小、自主创新的能力不高，产品技术含量低、大多数为消耗资源的低档产品或出口原料的粗加工产品。同时大量的用后耐火材料没有得到很好的回收利用。要求：坚持科学开展观和可持续开展战略，做好资源的中长期规划和利用，加强原料的高附加值研究工作，提高资源和能源的利用水平，重视用后耐火材料的再生利用工作，摆脱高投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率的传统模式。9我国耐火材料工业技术开展空

5、间和方向耐火材料的开展方向：以根底研究和应用根底研究带动原始创新，逐步实现以剖析、跟踪为主到原始创新为主的创新战略，实现技术的跨越式开展。重点围绕高温工业开展急需的关键耐火材料进行持续开发和研究，优先满足高温工业关键耐火材料的开展。加强节能产品、高效功能化产品、环保型耐火材料的开发。大力开发低能耗和无能耗的生产新工艺。提高废弃耐火材料的利用率，坚持走可持续开展的道路。实施绿色制造方向的开展：既遵循“3R原那么：Reduce减少消耗；Reuse重复使用；Recycle回收再生。10耐火材料主要研究领域和内容1、高温工业新工艺新技术开展需要的耐火材料。2、节能型耐火材料3、环保和资源再生4、节能降

6、耗先进设备5、耐火材料应用根底理论研究111、高温工业新工艺新技术开展需要的耐火材料。高炉长寿集成技术研究熔融复原炼铁用耐火材料二次精炼用耐火材料和钢包长寿综合技术研究近终型连铸用高寿命功能耐火材料的研究废弃耐火材料再生资源化研究122、节能型耐火材料优质高性能不定形耐火材料不定形耐火材料具有节能、劳动生产效率高、施工方便、适用性强、平安性高等优点。国外兴旺国家的不定形耐火材料的使用量50%，而我国仅为30%，因此我国不定形耐火材料的开展空间巨大。保温功能性耐火材料133、环保和资源再生熔融炉用关键耐火材料的研究开发；无铬、低铬及无碳、低碳等环保型耐火材料的开发和应用；用后耐火材料的回收、再利

7、用成套技术的研究与开发。144、节能降耗先进设备的研究与开发 今后我国耐火材料行业的设备应向机械化、自动化、智能化和降低能耗的方向开展。目标：尽量降低粉尘、废气的排放；开发节能型高温窑炉；155、耐火材料应用根底理论研究根底研究是原始创新的根底，对新产品的开发具有指导作用，对耐火材料领域的新技术、新工艺、新方法进行深入的研究将对耐火材料行业技术进步具有推动作用。主要内容：研究耐火材料在高温使用过程中的行为；开展耐火材料和钢液、熔渣作用过程的高温模拟试验及机理研究；16作 业请你谈谈耐火材料与钢铁工业的关系。耐火材料的开展趋势如何？171 耐火材料生产行业的开展概况世界范围内耐火材料概况 欧洲引

8、领耐火材料的开展：奥镁公司RHI年销售额约130亿人民币、圣哥班、威苏威、雷法均为总部在欧洲的跨国公司。 美洲北美和南美：美国耐火材料产业受制于环境、开展前景不被看好、南美主要是巴西开展势头很好。非洲：耐火材料未进入真正的开展时期亚洲主要是中国和日本：日本是一个岛国、耐火材料产业受制于资源、其根本理念是低端产品放弃、只保存高端产品。原因: 从技术角度分析：其固有的文化背景、其思维方式;从世界范围地域来看：欧洲流派与亚洲流派具体为欧洲以德国为代表、亚洲以日本为代表181耐火材料生产行业的开展概况欧洲： 奥地利奥镁公司总部 德国雷法公司 法国圣哥班 LWB 威斯维公司 英国摩根公司欧洲耐火材料中心

9、在老欧洲、不在新欧洲东欧、前苏联均不占优势。？19RHI经营业绩销售收入：2005年 119940万欧元 2006年 133580万欧元增11.4%总利润： 2005年 9730万欧元 2006年 15790万欧元2021年: 销售收入： 20亿欧元 20LWBLWB耐火材料公司已经售给Rhone Capital。 Rhone Capital是一家在伦敦、巴黎和纽约都有办事处的合资公司，同时，它还拥有Almatis特种氧化铝厂。LWB耐火材料公司成立于2000年，它是由Lhoist集团、 Wulfrath耐火材料公司、 Baker耐火材料组成。公司年营业额4亿欧元。 LWB在欧洲的白云石生产能

10、力为26-28万吨，其白云石原料主要来自位于比利时的Lhoist生产厂和德国的生产厂。211耐火材料生产行业的开展概况北美耐火材料公司在上世纪末期绝大多数被欧洲公司收购 北美耐火材料呈萎缩势态：产业结构？环保？南美洲： 巴西实力最强、其碱性耐火材料尤其是镁铝尖晶石砖特点鲜明;其它国家不是很强巴西、阿根廷钢铁冶金、智利铜冶金221耐火材料生产行业的开展概况亚洲： 日本耐火材料曾经是亚洲最强大、中国宝钢建设所用耐火材料均从日本进口。日本品川、黑崎、播磨、东京窑业、东芝陶瓷、川崎炉材钢铁公司拥有耐火材料公司的股份：新日铁的耐火材料由黑琦、播磨提供；日本钢管由品川提供；另外有一些独立的耐火材料供给商。

11、耐火材料公司直接在钢厂有自己的办公室，为客户提供全套的工程效劳。23印 度OCL India Ltd 营业额 2005年亿卢比约合人民币亿元 2006年亿卢比约合人民币亿元Tata Refractories Ltd 营业额 2005年 40亿卢比约合人民币亿元 2006年 亿卢比约合人民币亿元241耐火材料生产行业的开展概况(总结)欧洲引领世界耐火材料开展北美耐火材料开展呈萎缩势态非洲尚未真正进入快速开展时期南美以巴西为代表、品质与数量均未形成主流亚洲尤其是中国正在成为世界范围的耐火材料制造研发中心25中国的耐火材料工业现状：a 二十世纪八十年代以前、几乎全部是国有企业生产耐火材料；b 现在绝

12、大多数为私有企业、股份制企业、中外合资及外资独资企业；其中世界上所有的大型耐火材料企业均在中国建立了合资或独资公司如RHI、SAINT GOBAN、VESUVIUS、MINTEQ、MORGAN、LWB、日本的黑崎播磨、品川、朝鲜耐火等)。c 中国正在成为一个世界的耐火材料加工厂d 耐火材料生产企业至少1500家以上26中国的耐火材料工业现状：2006年 全国耐材总产量：3243万吨 同比增长 31% 销售收入：792亿元 同比增长 31.5% 实现利润：53亿元 同比增长 33%271 中国耐火材料生产行业的开展概况中国钢铁企业正走向集团化：耐火材料供给也从单一品种的提供到整体承包转变。整体承

13、包-主要是对炼钢过程而言企业必须具有核心技术、具体应该在“连铸三大件、透气砖、滑板包括滑板的机构等功能材料上 具有核心竞争力。28中国耐火材料工业优势：(1) 原料优势资源优势：耐火材料主要原料 矾土Al2O3-SiO2系、菱镁矿MgCO3、石墨C等中国储量丰富。其中菱镁矿MgCO3的储量占世界第一位。矾土Al2O3-SiO2系储量大国为中国、巴西和圭那亚等。(2) 产量、产业规模和技术人员团队位居世界第一。29中国耐火材料工业资源产品污染排放：以高开采、低利用、高排放为特征。 资源浪费来实现经济的数量型增长不符合科学开展观和持续开展战略资源优势(rich natural minerals)原料优势(raw material)产品优势(products)技术优势(technology)整体工程承包(engineering)中国目前只能说是有资源优势、后续的工作任务艰巨！30从技术开展角度而言：中国在过去相当长一段时间具体而言2000年以前是紧紧跟踪国际先进水平、主要是仿制阶段。目前进入自主创新阶段。利用中国的原料特点、原料优势进行自主创新。实现跨越式开展的两个必要条件：1技术进步 、自主创新2装备水平 其中装备水平的提升是中国技术水平提升的瓶颈？代表性的是全自动压砖机?31国内现状辽宁耐火材料行业