耐火材料制备原理及工艺
摘要耐火材料是一种耐火度不低于1580℃，有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％。耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。中国耐火材料的发展历史悠久，具有了较为完整的生产工艺，其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料，但依然存在各种缺点和不足。
关键词耐火材料分类，原理工艺，前景
前言耐火材料是耐火度不低于1580℃的材料。一般是指主要由无机非金属材料构成的材料和制品，耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度，它标志材料抵抗高温作用的性能，是高温技术的基础材料。没有耐火材料就没有办法接受燃料或发热体散发的大量热，没有耐火材料制成的容器也没有办法使高温状态的物质保持一定时间。随着现代工业技术的发展，不但对耐火材料质量要求越来越高，对耐火材料有特殊要求的品种越来越多，形状越来越复杂。其成产流程大多如图1-1。
图1-1耐火材料的生产流程[1]
1耐火材料的分类和性能要求
1.1分类
1.1.1按组成来分
耐火材料可分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、锆质制品、纯氧化制品及非纯氧化物制品等。
1.1.2按工艺方法来划分
可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形的制品、由粉末非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。
1.1.3根据耐火度来分
可分为普通耐火材料制品，其耐火度为1580℃ ~1770℃；高级耐火材料制品，其耐火度为1770℃~2000℃；特级耐火材料制品。其耐火度为2000℃℃以上。1.1.4根据耐火材料制
品的外形来分
可分为定形耐火材料制品，如烧成砖。电熔砖。耐火隔热砖以及实验和工业用坩埚。器皿等特殊制品；不定形耐火材料制品，简称散装料，在使用地点才制成所需要的形状和进行热处理，如浇注料、捣打料、投射料、耐火泥等；耐火纤维，如铝纤维、硅酸铝纤维等，使用时一般经过加工成毯、毡、板、绳。组合键和纤维块制品。
1.2基本性能要求
耐火材料的性能表现在诸多方面，其中它的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能。结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等。热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。其中耐火度是耐火材料的最主要的性能技术指标，耐火度越高，其质量也好[2]。
耐火材料的重要性体现在：影响炉子生产率，影响产品质量，影响炉子寿命，以及影响产品成本。
2传统耐火材料的生产工艺
2.1原料的加工
原料的加工主要包括原料的精选提纯.均化或合成；原料的干燥和煅烧；原料的粉碎和分级。
2.1.1耐火原料的选矿方法包括手选、冲洗、重选、浮选、磁选、电选、机械拣选和化学选矿等几种。
①手选，可以说所有的耐火原料都经过手选，从采矿分级堆放中就开始手选，拣出杂质含量高的废石，不同品级分别堆放。一般适用于大块物料。
②冲洗，原料加工前用水冲洗矿石，洗掉粘附在矿石表面的泥土及杂质，一般适用于大于100mm的块状物料。
③重选，在介质流中，利用矿物原料密度不同进行选别。重选适用粒度范围宽，从几百mm到1mm以下，选矿成本低，对环境污染小。
④浮选，利用各种矿物原料颗粒表面对水的湿润性的差异进行选别。浮选通常能处理
小于0.3mm的物料，原则上能选能选别各种矿物原料，是一种用途最广泛的方法。
⑤磁选，利用矿物颗粒磁性不同，在不均匀磁场中进行选别。耐火原料磁选大多用于除去铁、钛等杂质。
⑥电选，利用矿物颗粒电性的差别，在高压电场中进行选别。主要用于分选导体，半导体和非导体矿物。电选机处理颗粒范围窄，处理能力低，原料需要干燥，因此受到限制，但成本不高，分选效果好，污染小，主要用于粗精矿的精选。[3]
2.1.2 原料粉碎方式
①压碎，缓慢地施加压力于物料，主要用在粗碎、中碎的硬质料，如颚式破碎机。
②击碎，瞬息间加力于物料。主要用在中碎、细碎的脆性料。如反击式粉碎机，自磨机。
③剪碎，在一定的压力下，借剪切力进行研磨，主要用于细碎或韧性料。如球磨机，辊磨机。
④劈碎，在支点间施力。主要用在粗碎、中碎或脆性料。如崔氏粉碎机。[4]
2.2配料与混练
配料组成：（1）化学组成：主成分，易熔杂质总量和有害杂质量的规定。（2）颗粒配比。（3）常温结合剂。（4）原料中水分和灼减的换算。
配料方法：重量：磅秤、自动称量称、称量车、电子称、光电数字显示称。容积：带式、板式、槽式、圆盘式、螺旋式、振动给料机。
混练：使不同组分和粒度的物料同的物料同适量的结合剂经混合和挤压作用达到分布均匀和充分润湿的泥料制备过程。其中混练设备: 单轴和双轴搅拌机、混砂机（混合、搅拌）湿碾机（混合、搅拌和挤压，更均匀）
混练机
混合原理：①对流混合，颗粒从物料中的一处大批地移动到另一处，类似于流体中的骚动。②扩散混合，分离的颗粒散布在不断展现的新生料面上，如同一般的扩散作用那样。
③剪切混合，在物料集合体内部，颗粒之间相对缓慢移动，在物料中形成若干滑移面，就像薄层流体运动。三种混合机理在混合机中不是绝对分隔的。各类混合机的混合机理如下表：
[5]
2.3砖坯的成型
耐火坯料借助于外力和模型，成为具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品的过程方法：
1.半干法
2.可塑法
3.注浆法
4.振动成型
5.热压注成型6热压成7.电熔注法
8.等静压成型
压力机
2.4 砖坯干燥
用蒸发的方法从砖坯中排除水分的过程叫砖坯干燥。有利于提高坯体的机械强度，有利于装窑操作并保证烧成初期能够顺利进行，是耐火材料工艺必不可少的过程。其过程分为三个阶段，1.等速干燥阶段 2.降速干燥阶段 3.低速及平衡干燥阶段如图
干燥方式分为常温干燥和加热干燥:
⑴常温干燥:一般堆放在空气通的厂房内风干或阴干。一般可塑法和手工成型或压机成型
水分含量大的转坯先风干，有一定强度后再进入其他干燥器内继续干燥。
⑵加热干燥：常用以下几种类型的干燥设备及方法:
a.干燥坑:由砖砌的火坑。把砖坯码放在铺有砂子的坑上，用火箱加热，烟气经坑下的烟道
加热砂子，是其干燥。接近火箱处温度较高，离火箱越远温度越低，干燥不均匀，耗热量大。
b.室式干燥：干燥热源一般采用空气预热，被干燥的砖坯码在干燥车上进行干燥。干燥器
载热体温度和湿度可调，气流分布叫均匀，一般适用于干燥大型和特异型制品。
此外还有隧道干燥，电热干燥，红外干燥，超声波干燥等。
2.5制品烧成
耐火材料的烧成是一个复杂的工艺过程。通过烧成，使坯体中各种反应趋于完全、充分、液相数量继续增加，结晶相进一步成长而达到致密化。常用以下设备：
窑
3现代耐火材料的生产工艺
传统陶瓷的生产工艺是将原料制成细粉再成型。但是由于特种耐火材料化学的高纯度，超级耐火性能，各种特殊性能，复杂的制品形状，特别的使用要求，还有隔热耐火材料，由于它的特殊结构，气孔不小于45%，几乎所有的耐火材料都追求高致密度，唯有它追求有一定强度的低密度。所以在生产工艺方面，除了按耐火材料的传统工艺外，还要有降低制品体积密度，增加气孔率的方法。
熔铸法是物料经高温熔化后，直接浇铸成制品的方法。一般是配料混匀和细磨等工序，在电弧炉内溶化，然后浇注入耐高温的铸型中，再经冷却结晶、退火或切割制成制品。如熔铸莫来石砖、刚玉砖和镁砖等。它们的坯体致密，机械强度高、高温结构强度大，抗渣性好，使用范围不断在扩大。生产中主要通过控制熔化的气氛、熔融温度和冷却条件，以保证高的生产效率、析晶符合要求和形成网络结构。但在冷却析晶过程中，往往由于析晶温度不一致，产生晶粒偏析而使制品内部形成集中的空洞缩孔。
熔融喷吹法是将物料放在电弧炉中熔融成熔体，在熔体流出的瞬间，以高压空气或过热蒸汽进行喷吹，使熔融物料分散成纤维或形成空心球的方法。这是生产耐火纤维和空心球（氧化铝空心球或氧化锆空心球）的主要方法。制品主要用作轻质耐火、隔热材料。此外，还可制成粉状或粒状不定形耐火材料，临用时以焦油、沥青、水泥、磷酸盐、硫酸盐或氯化盐等结合剂胶结，不经成型和烧结而直接使用。
4耐火材料的发展展望
4.1发展不定型耐火材料
不定型耐火材料被喻为第二代耐火材料，同烧成定型耐火材料有以下优点：①不定型耐火材料不需要压砖机和烧成热工设备，工厂占地小，基本建设投资低。②节约能
源，耗能仅为烧成品的~. ③劳动强度低，可完全机械作业，生产效率高。④可任意造型，制成整体衬体，强度高，抗热震性好，无接缝，气密性好，散热损失小。
4.2 用电容法生产原料和制品
熔铸砖与陶瓷结合砖相比主要优点是晶间结合，晶体发育好，排列紧密，气孔少，蠕变率小，尽管材料中存在低熔相，但它填充在晶体骨架空隙中，并不起主导作用。
通过电熔还能起到除杂质，如高铝矾土中的Si，，MgQ，O，等的提纯作用。因此电熔材料的特点是：⑴结构致密，气孔率低，如采用氧化法的电熔Zr大型块体显气孔率为0.5%~1%；⑵材料纯度高，如我国用A大于85%的高矾土熟料电熔成A
不小于98.5%的亚白刚玉；⑶荷重软化温度小；⑷机械强度高；电熔材料的缺点是热导率偏高，抗热震性较差。
4.3 发展炉体冷却技术，加强耐火材料保护
采用水冷代替耐火材料在高温设备上屡见不鲜。炼钢电炉采用水冷炉盖和水冷炉壁技术，使电炉使用寿命显著提高。超高功率电炉炉盖和炉壁热流增大，采用水冷技术可使熔损部分被喷溅上的炉渣冷却而补充。泡沫渣埋弧技术是在不断增加渣量的前提下，使渣厚度增加。主要原理是渣中FeO与C反应生成CO气体，慢慢从渣中溢出，使渣保持泡沫化状态，从而减小弧光对称的熔损，降低耐火材料的损耗。水冷使电能消耗增大，1t钢约增加5%~10%，但使用寿命延长，检修停炉时间缩短，特别是耐火材料消耗降低55%~90%，总得经济效益是好的。采用水冷与合适的耐火材料相配合应该是未来炉窑等热工设备的发展方向。[6]
5结束语
作为中国工业生产进步中不可或缺的生产因素，耐火材料在中国的发展是有着长久的历史的，当今的发展已经研究开发了高铝砖、镁铝砖、焦炉硅砖、碳砖、碳化硅砖、电熔莫来石砖、耐火混凝土和不烧砖等广泛应用在国民工业生产中的较好的耐火材料。如今耐火材料已经广泛应用于钢铁工业有色冶金工业、建材工业以及化工和垃圾焚烧等领域。而今后的发展前景是朝着原料优质化、向质量型转变、开拓新品种、新工艺、耐火材料综合消耗等方向发展，继续研发科学高效的耐火材料。
参考文献
[1] 无计非金属材料工艺原理[专著]／姜建华主编．化学工业出版社 2005
[2] 耐火材料[专著]／薛群虎,徐维忠主编．—2版．—北京：冶金工业出版社，2009
[3]耐火材料新工艺技术/徐平坤、魏国钊主编,冶金工业出版社（P126），2005
[4] 耐火材料新工艺技术/徐平坤、魏国钊主编,冶金工业出版社（P142），2005
[5] 耐火材料新工艺技术/徐平坤、魏国钊主编,冶金工业出版社（P155），2005
[6] 耐火材料新工艺技术/徐平坤、魏国钊主编,冶金工业出版社（P15-P17），2005
耐火材料行业的转型升级与突破创新 近年来我国耐火材料行业发展迅速，产品质量和技术装备水平大幅提高，不仅满足了钢铁、水泥等高温行业超常增长的需求，同时也满足了高温行业技术进步对耐火材料的新要求，但发展过程中也暴露出一些问题，如产能过剩、产业集中度低等。如何解决好这些问题，是我国耐火材料行业持续健康发展的关键。 目前我国是世界上最大的耐火材料生产、消费和出口国，2012年耐火材料总产量达2818万吨，约占世界耐火材料总产量的65%以上。产能过剩日趋突出“2000年以来是我国耐火材料行业发展速度最快的一个时期，在钢铁、水泥和玻璃等高温行业高速发展的强力拉动下，耐火材料行业实现了产销两旺。”中国耐火材料行业协会常务副会长徐殿利表示。据国家统计局统计，2001年~2011年，我国耐火原料及制品产量稳步增长，其中“十五”末比2001年增长112.67%;2012年比“十五”末增长207.25%。同时，产品结构和生产技术水平也有了明显完善和提高。2012年，我国耐火材料进口量2.08万吨，仅占国内耐火材料需求总量的0.1%，足以说明我国耐火材料产品无论是数量、品种还是质量等方面，基本能够满足国内高温工业生产和技术发展的需要。不仅如此，我国耐火材料的出口量也逐年递增，市场遍及亚洲、欧洲和美洲等150多个国家和地区，出口量多年稳居世界第一。 “由于产业发展速度过快，发展过程中的一些问题被放大。”徐殿利指出，在产业快速发展的过程中，耐火材料行业发展的瓶颈日趋突出，如铝矾土资源配置不合理，总体资源利用率不高，产能过剩导致市场混乱、无序竞争，原材料、能源及人工等要素成本增加等，制约着耐火材料行业的可持续发展。 瑞泰科技股份有限公司董事长曾大凡表示，耐火材料行业本身存在资源开采非正规化，浪费严重等问题，特别是耐火材料行业盲目投资、重复建设导致耐火材料行业已从“结构性过剩”转变为“全面过剩”。而由于钢铁、水泥、玻璃等耐火材料下游行业同样存在产能过剩、利润大幅下滑等问题，耐火材料行业的问题变得更加严重。 2012年，耐火材料企业的订单数量减少、销量下降，水泥、玻璃企业对耐火材料竞相压价，拖欠耐火材料企业货款，造成耐火材料企业资金紧张，部分企业不得不停产消耗原有库存。中国耐火材料行业协会对52家耐火材料生产企业的调研结果显示，2012年耐火材料企业销售收入同比降低4.29%，利润同比降低 21.40%;2012年以来，应收货款同比上升15.34%。 产能过剩已经成为制约耐火材料行业健康发展的一个重要因素。2012年全国耐火材料产量虽然同比降低4.43%，但仍占世界耐火材料产量的65%以上。曾大凡表示，作为耐火材料的生产和消耗大国，我国耐火材料行业面对全面产能过剩问题，企业应该加快创新，转变服务模式，提高产业集中度。 提高产业集中度 除产能过剩外，当前耐火材料行业企业规模小、数量多，“小、多、散”的现状还没有得到解决，企业间的技术力量、装备水平参差不齐、产品能耗水平差异很大。 徐殿利认为，在今后的发展中，耐火材料企业应注意严格控制生产总量，在不增加耐火材料总量的前提下，把现有的产品做好做精，通过工艺技术改造，进一步提高产品质量的稳定性，从而提高企业竞争力。
定型耐火材料工艺流程 定型耐火材料的生产工艺流程图 活化煅烧 死烧
检验包装 一．原料的煅烧 原料的煅烧具有极为重要的必要性，原料的煅烧分为活化煅烧和死烧，活化煅烧是使原料全部或部分组分得到活化，变为活性状态的煅烧，通过加入添加剂得以实现，死烧则是使原料全部达到完全烧结，无论哪种煅烧都能够使生料变成熟料，熟料配料的好处如下： （1）熟料配料能够保证制品烧成后的尺寸准确性，以及制品的体积稳定性。 （2）熟料配料有利于改善制品的矿物组成及显微组织结构，从而保证制品具有良好的使用性能； （3）熟料配料有利于缩短制品的烧成周期，提高生产效率和烧成合格率。二．原料的挑选分级 原料的挑选分级能够保证优质品的质量，避免劣质原料被用来生产优质品；此外，这道工序还能保证优质原料被有价值的利用，避免优质原料被用来生产低等级的制品。 一般挑选分级的对象有耐火黏土、高铝矾土、菱镁矿等，根据熟料的外观颜色、有无显而易见的杂质、比重、致密度等情况进行人工拣选。 三．原料的破粉碎 破粉碎在耐火材料的生产流程中是一道极为重要的生产工序，它决定了产品质量的好坏，因此它有着极为重要的意义： （1）各种原料只有破粉碎到一定细度才能充分均匀混合，从而保证制品组织结构的均匀性； （2）通过破粉碎将各种原料的加工成适当粒度，以保证制品的成型密度； （3）只有将原料粉碎到一定细度，才能提高原料的反应活性，促进高温下的固相反应，形成预期的矿物组成和显微组织结构，以及降低烧成温 度。 根据破碎的不同要求，可以选择不同类型的破碎机，常用的破碎机有颚式破碎机和圆锥破碎机。
配料不仅仅是调配化学组成的过程，还是调配颗粒组成的过程，因此在配料过程中颗粒级配的设计师极为重要的，合理的颗粒级配可以达到最紧密堆积，保证坯体的成型密度，减小坯体的烧成收缩，从而保证制品的质量和性能。 以取得最紧密堆积为目的，耐火材料的颗粒组成，一般采用下述公式： y i =[a +(1?a )(d i D )n ]?100 y i ——粒径为d i 的颗粒应配入的数量（%）； a ——系数，取决于物料性质及细粉含量等因素，一般情况下，a=0-0.4; n ——指数，与颗粒分布特性及细粉的比例有关，一般地n=0.5-0.9; D ——最大（临界）颗粒尺寸（mm ）。 理想的堆积是粗颗粒构成骨架，中颗粒填充于大颗粒构成的空隙中，细粉则填充于中间颗粒构成的空隙中，在实际生产中，通常采取三组分颗粒配料，有时候也会采取四组分颗粒配料，不同的产品因为成型和烧成的不同，会选取不同的配比。 五． 混练 混练是使各种物料分布均匀化，并促进颗粒接触和塑化的操作过程，耐火材料的混练过程，由于颗粒粒度相差较大及成型的需要，实际上不是一个单纯的混合过程，而是伴有一定程度的碾压、排气过程。混练的最终目的是使混合料的任意单位体积内具有相同的化学组成和颗粒组成。 达到较好混练质量所需要的混练时 间，主要与物料的流动性、外加剂的种 类、混练机的结构性能等因素有关，对 应于某一种坯料及混练设备，都有一个 最佳的混练时间，超过该时间就会造成 “过混合”，如右图所示，而且最佳混练 时间有时相差较大，例如黏土砖需要 4-10min ，而镁砖需要20-25min 。
硅砖的应用：是焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉、硅砖倒焰窑和隧道窑、有色冶炼和酸性炼钢炉及其它一些热工设备的良好筑炉材料。 粘土质耐火材料的原料 软质粘土 生产过程中通常以细粉的形式加入，起到结合剂和烧结剂的作用。苏州土和广西泥是我国优质软质粘土的代表。 硬质粘土 通常以颗粒和细粉的形式加入，前者起到配料骨架的作用，后者参与基体中高温反应，形成莫来石等高温形矿物。 结合剂 水和纸浆废液 粘土质耐火材料制品原料来源丰富，制造工艺简单，产量很大，广泛用于各种工业窑炉和工业锅炉上。如隧道窑，加热炉和热处理炉等的全部或大部分炉体，排烟系统内衬用耐火材料，其中钢铁冶金系统是粘土质耐火材料制品的大用户，用于盛钢桶，热风炉、高炉、焦炉等使用温度在1350℃以下的高温部位。 铝矾土的加热变化 a. 分解阶段（400~1200℃） b 二次莫来石化阶段（1200~1400℃或1500℃） 二次莫来石化时发生约10%的体积膨胀 c. 重结晶烧结阶段（1400~1500℃）。 ? 高铝质耐材的应用 ? 由于高铝质耐火材料制品的优良性能，因而被广泛应用于高温窑炉一些受炉气、炉 渣侵蚀，温度高承受载荷的部位。例如高铝风口、热风炉炉顶、电炉炉顶等部位。 ? 硅线石族制品具有较高的荷重软化温度、热震稳定性好、耐磨性和抗侵蚀性优良， 因此适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等行业，如用作烟道、燃烧室、炉门、炉柱、炉墙及滑板等。在高炉上，为确保内衬结构的稳定性、密封性，避免碱性物的侵入和析出，或风口漏风，在出铁口、风口部位，选择内衬大块型组合砖结构的硅线石族耐火材料，延长了使用寿命。 ? 莫来石制品的抗高温蠕变、抗热震性能力远远优于包括特等高铝砖在内的其它普通 高铝砖 ，广泛应用于冶金工业的热风炉、加热炉、钢包，建材工业的玻璃窑焰顶、玻璃液流槽盖、蓄热室，机械工业的加热炉，石化工业的炭黑反应炉，耐火材料和陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。 刚玉耐材的原料 氧化铝 所有熔点在2000℃以上的氧化物中，氧化铝是一种最普通、最容易获 得且较为便宜的氧化物。氧化铝在自然界中的储量丰富。天然结晶的 Al 2O 3被称为刚玉，如红宝石、蓝宝石即为含Cr 2O 3或TiO 2杂质的刚玉。大 232232400~600()H O Al O H O Al O αα-?????→-℃刚玉假象＋23222322400~600222H O Al O SiO H O Al O SiO ?????? →?℃＋23223229503(2)324SiO Al O SiO Al O SiO ????→?℃＋232232 12003232Al O SiO Al O SiO ≥+????→?℃
一、耐火材料的起源 古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。 耐火材料的三大发展阶段 东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。 20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的工业窑炉）。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。 50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料 二、耐火材料在中国的发展 20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐耐火材料冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了
应用。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。中国有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。 在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。 三、发展具有综合技术水平的耐火材料产业 综合技术水平的耐火材料产业，不仅指生产出的耐火材料产品具备质量好、环保、轻质等优质特点，同时也指生产耐火材料的匹配设备具有寿命长、性能好、产量高等优质特点。综合技术水平的评定因素，涉及耐火产品和生产设备等一整套工艺流程，以及高水平的产品研发、监督管理人员等因素，这些因素综合评估的结果决定了耐火材料产业的综合技术水平。 此外，耐火材料整体承包企业还必须对钢铁企业要拥有一定的耐火材料新产品开发和质量改进的自主权，方可以根据钢企高温设备不同部位对耐火材料侵蚀损坏的差异，依靠企业技术优势对不同部
耐火材料行业应用解决方案 一、耐火材料的简介 耐火度高于1580℃的无机非金属材料。耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。 （一）耐火材料的分类 耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。 现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。 （二）不同耐火材料的化学组成成分 酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、耐火材料熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。 中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热振性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。 碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。 在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等，难熔化合物材料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高温复合材料，主要有金属陶瓷、高温
摘要：简要地介绍了垃圾焚烧炉的结构、特征和使用技术，阐述了焚烧炉用耐火材料的种类、性能及其使用效果，并指出焚烧炉用耐火材料今后的发展方向。 关键词：垃圾焚烧炉；耐火材料；现状与发展 随着世界人口的不断增加和经济的高速发展，城市垃圾和工业废物的数量急剧增多。垃圾的存在不仅占用大量的空间，而且对地球环境造成严重污染，危害人类和动植物的环境。因而城市垃圾和产业废弃物的处理是一个亟待解决的问题。 目前，世界各国为实现“综合的垃圾经济”所做的努力越来越多，这一概念的主要内容是避免产生垃圾和重新利用垃圾。西方一些国家对垃圾处理所做的努力取得了显著成绩，研究开发了各种处理垃圾的方法：生物处理、热处理以及生物处理和热处理相结合。比较研究各种垃圾处理的方法后表明，目前还没有哪一种技术能够代替焚烧法，该法具有减容量大、处理及时、无害化程度高且可以回收热能等一系列优点而倍受关注，已成为发达国家处理垃圾的主要方式。 为适应环保产业的日益发展，满足焚烧炉的需要，世界各国开发使用了各种优质耐火材料，并取得了显著的使用效果，因而继续研究开发性能优异的耐火材料已成为当务之举。 1垃圾焚烧炉的类型和特点 常见的焚烧炉有：间歇式焚烧炉、炉箅式焚烧炉、CAO焚烧系统、流化床式焚烧炉、回转炉式焚烧炉等。图1是垃圾焚烧设备的流程图。 图1垃圾焚烧设备流程图 1.平台； 2.垃圾装入门； 3.垃圾坑； 4.垃圾吊车； 5.垃圾料斗； 6.焚烧炉； 7.锅炉； 8.反应塔； 9.除尘装置；10.抽风机；11.烟囱；12.强制鼓风机；13.蒸汽式空气预热器；14.运灰机； 15.磁选机；16.灰坑；17.灰吊车；18.金属运送机；19.金属坑；20.除尘粉尘运送机；21.反应塔下粉尘运送机；22.集中粉尘运送机；23.飞灰处理装置；24.飞灰坑；25.防止白烟用鼓风机；26.蒸汽式空气加热器；27.垃圾污水槽；28.垃圾水中间槽；29.高压蒸汽储汽器； 30.蒸汽汽轮机；31.中央控制室；32.控制传感器室；33.受电变电室；34.锅炉副机室；35.闸门操作室 间歇式焚烧炉 间歇式焚烧炉一般分为小型炉和大型炉，目前使用的焚烧炉多半是小型炉，一次性投入垃圾，焚烧结束后，再次投入垃圾，日处理垃圾量在25t以下，一般按规定的时间出灰。炉下部设有炉箅、气体冷却、废气排出和送风装置；若是大型炉，常设有垃圾投入和排灰装置。无论是大型炉还是小型炉，其特点为：结构简单，建设费用少、使用时间长；但气体量和气体温度波动大，热量有效利用差，灰份残渣多等。 炉箅式焚烧炉 炉箅式焚烧炉也称炉排式焚烧炉，是一种连续式焚烧炉，因其优良的使用性能而逐渐取代了间歇式焚烧炉。目前城市垃圾焚烧炉大多数为这种焚烧炉(约占70%)，其日处理量为80-200t,大型炉为300-600t。炉箅式焚烧炉底部设有多段炉算，炉箅上堆放用料斗供给的垃圾，在移动炉箅的同时，在其下部吹入燃烧空气，进行干燥、燃烧。炉箅式焚烧炉的特点是：炉身高大，造价较高；只有一个燃烧室，对进入炉内的垃圾不必分选、破碎；固体垃圾在炉内停留约1-3h，气体停留约几秒种；垃圾的表层温度为800℃，烟气温度为800-1000℃；要求炉排耐高温、耐腐蚀、机械性能好。 为减少焚烧炉产生的有害气体(如二恶英、NO、NO2、CO等)，日本钢管公司采用NKK技术开发了双回流炉箅式焚烧炉，使来自副烟道的还原性气体与主烟道的燃烧气体进行再燃烧，从而抑制NOx气体的发生，促进燃气的完全燃烧，减少二恶英的发生。
世界耐火材料企业20强 世界销售额在1亿美元以上的耐火材料企业（集团），排名如下： 1、Radex-Heraklith工业股份有限公司（RHI AG)（奥地利.维恩） 主营：耐火材料、高温材料、隔热材料、主要服务于钢铁、水泥、石英、玻璃等工业部门。2000年耐火材料销售额占全国总销售额21亿美元的76％（15.96亿美元），隔热材料和高温工程占17％（3.57亿美元），其他占7％（1.47亿美元）。 2、圣戈班公司（法国.巴黎） 世界上最大的100家集团之一，在40多个国家设有分公司，2000年总销售额为271亿美元。其中高级陶瓷材料、耐火材料、磨料等占17％（46.07亿美元），玻璃占39％（105.7亿美元），房建材料占44％（119.24亿美元）。 3、维苏威集团（Vesyrius Group)（比利时） 该集团为Cookson Group PLC（英国.伦敦）下属之公司，主要产品为陶瓷和耐火材料，用于钢铁、玻璃及其他工业部门，2000年销售额为12亿美元。 4、Ferro公司（美国，俄亥俄州，克利夫兰市） 2000年陶瓷、釉料、涂料、窑具、磨料等销售额为8.785亿美元。 5、旭硝子公司，（日本东京） 2000年公司总销售额121亿美元，其中陶瓷和耐火材料销售额为8.23亿美元。 6、黑崎播磨集团（日本，Kita－Kyushu） 主要产品为耐火材料、窑炉及相关设备，2001年总销售额为5.8亿美元。 7、Morgan坩锅公司（英国） 主要产品为隔热砖、坩锅、不定形耐火材料及其它耐火制品，主要用于炼铝、钢铁、陶瓷、石化、水泥、玻璃等工业部门，2000年销售量为4.8亿美元。该公司还生产陶瓷等其他产品，公司总销售额2000年为16亿美元。 8、品川耐火材料公司（日本，东京） 是日本最大的钢铁工业用耐火材料生产企业之一，此外还生产精细陶瓷，2000年度比1999年度销售收入下降6％，1999年公司总销售收入为3.65亿美元，其中耐火材料为2.3738亿美元 9、Lydall公司（英国曼彻斯特） 主要产品为特种工程材料、隔热/隔层材料、过滤/分离用材料。2000年总销售额为2.611亿美元。 10、Magnesita S.A.（巴西） 主要产品为耐火制品、骨料、不定形耐火材料和特种制品（包括死烧镁砂），1999年销售额为2.30亿美元 11、东芝陶瓷公司（日本，东京） 主要产品有电子元件、陶瓷膜过滤器、耐火材料、生物陶瓷等，2000年总销售收入7.35亿美元，其中耐火材料和精细陶瓷产品销售额为2.205亿美元。 12、Baker耐火材料公司（美国，约克市） 2001年3约与Wulfrath耐火材料公司（德）合并，更名为LWB耐火材料公司（德），属Lhoist 集团，Baker耐火材料公司主要生产钢铁、水泥工业用耐火材料，1999年销售额为1.9亿美元。 13、矿物工艺公司（美国，纽约） 主要生产钢铁工业用耐火材料。2000年耐火材料销售收入占公司总销售额6.709亿美元的27.5％（1846亿美元） 14、Unifrax公司（美国，纽约） 为跨国陶瓷纤维制品生产企业，为冶金企业、加工工业、陶瓷、玻璃、汽车、航天、仪表等
2010级化学班孟享洁2010061415 耐火材料的制备 耐火材料是一种耐火度不低于1580℃，有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％。耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。中国耐火材料的发展历史悠久，具有了较为完整的生产工艺，其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料，但依然存在各种缺点和不足。其制备流程图如下所示： 耐火材料制备原理： 1．耐火原料的加工 原料的加工主要包括原料的精选提纯.均化或合成；原料的干燥和煅烧；原料的破粉碎和分级。 原料的精选提纯和均化为了提高原料的纯度，一般需经拣选或冲洗，剔除杂质，有的还需要采用适当选矿方法进行精选提纯。有的原料中成分不均，需要均化。 原料的煅烧：为了保证原料的高温体积稳定性。化学稳定性和高强度，多数天然原料和合成原料，需经高温煅烧制成熟料或熔融成熔块。烧结温度T约为其熔点的0.7~0.9倍。 原料的破粉碎和分级：原料的破粉碎的目的是按照配料要求制成不同粒级的颗粒及细粉，进行级配，使多组分间混合均匀，以便相互反应，并尽可能获得
致密的或具有一定粒状结构的制品胚体。 2耐火材料成型工艺 耐火材料借助于外力或模型，成为具有一定尺寸。形状和强度的胚体或制品的过程。压制或成型是耐火材料生产工艺过程中的重要环节。按胚料含水量的多少，分为半干法.可塑法.注浆法。 3耐火材料的干燥 干燥过程可分为三个阶段。在此之前有一个加热阶段。一般加热阶段时间很短，胚体温度上升到湿球温度。第二阶段是降速阶段，随着干燥时间的延长，或胚体含水量的减少，胚体表面的有效蒸发面积逐渐减少，干燥速度逐渐降低。第三阶段干燥速度逐渐接近零，最终胚体水分不再减少。 4耐火材料的烧成 烧成是耐火制品生产中最后一道工序。制品在烧成过程中发生一系列物理化学变化，随着这些变化的进行，气孔率降低，体积密度增大，使胚体变成具有一定尺寸.形状和结构强度的制品。 耐火材料的生产工艺 1原料的加工 原料的加工主要包括原料的精选提纯.均化或合成；原料的干燥和煅烧；原料的破粉碎和分级。 2配料与混练 配料组成：（1）.化学组成：主成分，易熔杂质总量和有害杂质量的规定（2）.颗粒配比（3）.常温结合剂（4）.原料中水分和灼减的换算。配料方法：重量：磅秤、自动称量称、称量车、电子称、光电数字显示称。容积：带式、板式、槽式、圆盘式、螺旋式、振动给料机。混练：使不同组分和粒度的物料同的物料同
耐火材料的发展历史,研究现状，发展趋势，资源的回收与利用 时间： 2010-10-10 来源：国炬高温科技点击： 587 次 中国在4000多年前就使用杂质少的粘土，烧成陶器，并已能铸造青铜器。东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于160 耐火材料 0℃以上的工业窑炉）。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料，例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。 耐火材料-分类分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料按化学特性分为酸性、 耐火材料 中性和碱性。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580～1770℃)、高级耐火制品(1770～2000℃)和特级耐火制品（2000℃以上）。按照制品的外形可分为块状（标准砖、异形砖等）、特种形状（坩埚、匣钵、管子等）、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状（耐火泥、浇灌料和捣打料等）。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。 耐火材料-主要品种在普通和特种耐火材料中，常用的品种主要有以下几种： 酸性耐火材料 耐火材料 用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93％以上SiO2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30％～46％氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度1580～1770℃，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是目前生产量最大的一类耐火材料。 中性耐火材料 高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚 耐火材料 玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。铬砖主要以铬矿为原料制成的，主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性差，高温荷重变形温度较低。用铬矿和镁砂按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好，主要用作碱性平炉顶砖。 碳质制品是另一类中性耐火材料，根据含碳原料的成分和制品的矿物组成，分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料，加焦油、沥青作粘合剂，在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500～2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料，加粘土、氧化硅等粘结剂在1350～1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅－碳化硅制品。
耐火材料行业研究报告 作者：张恒 一、耐火材料概述 （一）概述 耐火材料是指高温下能够承受各类物理、化学变化，以及机械作用，且耐火度于1580℃以上的无机非金属材料。耐火材料是高温工业和所有高温装置赖以运行的重要基础材料、关键耗材，广泛应用于冶金、建材、有色金属、轻工等高温行业。几乎所有生产过程中需要热加工与热处理的产业都需要使用到耐火材料。耐火材料的技术进步对高温工业的发展起着不可替代的关键作用。 耐火材料种类繁多，按耐火度可分为普通耐火材料（1580~1770℃）、高级耐火材料（1770~2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料；按化学矿物组成可分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含炭质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按形状和尺寸可分为定型耐火材料和不定型耐火材料。
（二）行业监管体系
根据公开资料整理二、耐火材料行业特征 行业现状 “十二五”以前，我国耐火材料的主要下游行业产能高速增长，2001—2014年，年均基建工程用耐火材料需求量高达500万吨左右。钢铁、水泥、玻璃等主要下游行业“十二五”期间减量发展已成定局，据此测算，各下游行业日常生产消耗用耐火材料需求量将逐步减少300万吨左右。 “十二五”以来，我国耐火材料生产总体处于下降态势，据中国耐火材料协会统计，2017 年全国耐火材料产量2 292.54万t（见图1），同比下降8.56%。2011~2017 年我国耐火材料产量由2 949.7 万t 下降到2 292.54 万t，年均下降4.1%。耐火材料产量下降的主要原因除基建工程用耐火材料需求量继续减少外，由于国家加大环保整治力度、环保不达标窑炉停产整顿也是产量下降的主要因素。 目前，耐火材料出于产能过剩状态，产能利用率不足75%。事实上，从上世纪90年代初以来就一直处于无序竞争的状态。我国耐材生产企业众多、高度
直接还原用耐火材料的特点与应用 曹仁锋赵继增张广智徐延庆 （北京利尔高温材料股份有限公司北京， 102211） 1.前言 直接还原铁技术是以气体燃料、液体燃料或非焦煤为能源，在铁矿石(或含铁团块)软化温度以下进行还原得到金属铁的方法。直接还原铁既是废钢的代用品，更重要的是冶炼高级钢种的必须品。在冶炼高级钢种时直接还原铁优于废钢。我国的直接还原铁的生产还处于起步阶段。2007年全球直接还原铁产量达到6722万吨，而我国的年产量约为60万吨，2008年我国全年的直接还原铁进口量在50万吨左右。 钢铁工业的发展离不开耐火材料的进步，由于我国的直接还原铁的生产还处于起步阶段，直接还原铁用耐火材料的生产企业更是稀少。目前的现状是绝大多数直接还原铁生产企业对耐火材料重视程度不够，不了解直接还原铁用耐火材料的特殊要求，一般采用普通耐火材料，寿命普遍不高。 2.直接还原铁用耐火材料的特点及使用要求 直接还原铁用耐火材料与普通耐火材料相比对大的特点就在于工作气氛的不同，一般耐火材料工作气氛为氧化气氛或弱还原气氛，而直接还原铁用耐火材料在强还原气氛下工作。还原性气氛对耐火材料的使用有着决定性的影响，普通耐火浇注料在强还原气氛下易导致施工体开裂甚至崩塌现象(图1，图2)。可以说耐火材料对还原性气氛的适应性即抗CO气体侵蚀性能的好坏直接决定了耐火材料的使用寿命。 图1普通耐火材料经过抗CO实验后开裂现象
图2普通耐火材料经过抗CO实验后崩塌现象 除了必须具备优良的抗CO气体侵蚀性能，直接还原铁用耐火材料在使用过程中还应具备以下性能： 1)高强度：以保证浇注料能经受炉壳的弯曲。 2)高耐磨性：以保证耐火材料能抵抗物料在上面移动时的磨蚀作用。 3)高的化学稳定性：以保证材料能抵抗由铁矿、脱硫剂和媒组成的炉料接触时形成的液体的作用。 4)高的耐热震稳定性：以保证耐火材料在温度发生冷热变化时不被破坏。 3.还原气氛下耐火材料的损毁机理 直接还原铁的基本原理是还原剂还原Fe203成金属Fe。其用固体碳直接还原铁氧化物的反应通常以下式表示： 3Fe203+C＝2Fe304+CO Fe304+C＝3FeO+CO FeO+C＝Fe+CO 而实际上固体碳还原固体Fe203是固相与固相之间的反应，其接触面积很小，其反应速度是非常缓慢的。用固体碳还原氧化铁的反应主要是通过CO的媒介作用进行还原的。其反应由以下二个反应组合起来完成： C+C02＝2C0……………(碳的气化反应) FeO+CO＝Fe+C02……………(铁氧化物的还原反应) 早期研究结果表明：CO对耐火材料的侵蚀损坏是由于在耐火材料有碳沉积的结果。碳是由2C0＝C+CO2反应生成的产物。而且含铁化合物是这个反应的催化剂。 日本对经受CO气体侵蚀变质后的衬砖进行了电子显微镜观察，发现碳素呈丝状，在丝的端部有碳化铁触媒核。这就是说碳素沉积的催化剂不是氧化铁或铁，而是由它们所生成的碳化铁。
1. 耐火材料的发展历史,研究现状，发展趋势，资源的回收与利用 时间：2010-10-10来源：国炬高温科技点击：587次 1.1. 概述 中国在4000多年前就使用杂质少的粘土，烧成陶器，并已能铸造青铜器。东汉时期(公元25～220)已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维(用于1600℃以上的工业窑炉)。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料，例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。 耐火材料-分类分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580～1770℃)、高级耐火制品(1770～2000℃)和特级耐火制品(2000℃以上)。按照制品的外形可分为块状(标准砖、异形砖等)、特种形状(坩埚、匣钵、管子等)、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状(耐火泥、浇灌料和捣打料等)。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。 耐火材料-主要品种在普通和特种耐火材料中，常用的品种主要有以下几种： 酸性耐火材料 中性耐火材料 碱性耐火材料 用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30％～46％氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度1580～1770℃，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是目前生产量最大的一类耐火材料。 高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量
生产工艺流程 一、滴定管生产 玻璃原材料→剪裁到适当长度→经过碎火→慢慢吹制定形→拉伸成形→降温冷确→检验→不合格产品→合格产品→合格的成品→包装→入库 二、水电解演示器 玻璃原材料→剪裁到适当长度→经过碎火→慢慢吹制定形→拉伸成形→降温冷确→检验→不合格产品→合格产品→合格的成品→包装→入库 三、抽气管 玻璃原材料→剪裁到适当长度→经过碎火→慢慢吹制定形→拉伸成形→降温冷确→检验→不合格产品→合格产品→合格的成品→包装→入库 四、气体发生器
玻璃原材料→剪裁到适当长度→经过碎火→慢慢吹制定形→拉伸成形→降温冷确→检验→不合格产品→合格产品→合格的成品→包装→入库 产品合格检验规程 表1 检验项目
一、水电解器检验的内容： 1.外观要求：由支架、底座、H形电解管、胶塞、铅电极、导线、连接胶管等组成，检验外观是否有破损，不规则变形等情况 形玻璃电解管要求95# 3.产品全高为340±3 mm 形直径15± mm 5.漏斗直径≥32 mm 二、气体发生器检验的内容： 1. 全高：306±15 mm 2. 歪颈垂直度≥3 mm 3. 球斗气泡直径≥5 mm
4. 球斗节瘤最大直径≦3 mm 5. 急冷温差≥80℃ 6. 耐碱等级≦2耐酸等级≦2耐水等级≦3 三、抽气管检验的内容： 1. 内外管应在同一轴线上，内管喷口正对下管口，，两口间距不大于3mm 2. 内管喷口磨平，不允许有斜口和缺口 3. 外观节瘤最大直径小于2mm，数量不超过3个，结石最大至今小于，数量不超过2个 四、滴定管检验内容： 1. 酸式，25ml 采用透明玻璃制造 2. 耐水等级≦3 3. 铜红扩散印线，容量误差± 4. 全高570mm 5. 壁厚± 6. 活塞2#玻璃制
2017年耐火材料行业专题分析报告
目录索引 一、耐火材料：高温工业关键耗材，70%应用于钢铁行业、消耗强度约为15 公斤/吨钢. 5 （一）耐火材料：耐火度在1580 以上的无极非金属材料，高温工业重要基础材料、关键耗材 (5) （二）需求结构：耐火材料70%应用于钢铁行业，广泛应用于高炉、转炉、电炉等炼铁炼钢设备，化学成分以镁质和铝质为主 (7) （三）产品与原料价格：营口电熔镁砂价格相比年初上涨78%以上，镁质耐火材料价格上涨30%左右，但距2008 年7 月份高点仍有40%左右差距 (10) 二、上游原材料：菱镁矿、铝矾土、石墨等原料成本占比超70%，我国菱镁矿产量全球第一、环保限制产能释放 (12) （一）原材料及成本构成：菱镁矿、铝矾土和石墨是主要原材料，原材料成本占耐火材料成本比例超70% (12) （二）资源储备：我国拥有丰富的菱镁矿、铝矾土、石墨原料资源，其中辽宁、山东是我国菱镁矿主要产区 (13) （三）环保限产：菱镁矿开采和加工业属高污染、高耗能行业，辽宁省已执行环保限产措施 (14) 三、耐火材料需求分析：钢铁行业景气度提升、新增电弧炉投放驱动耐火材料需求增长 (16) （一）已有产能存量需求：粗钢产量的高增长将加快耐材的消耗进而释放耐火材料需求 (16) （二）新投放产能的增量需求：中频炉多采用酸性耐火材料，新增电弧炉提升镁质耐火材料需求 (18) 四、耐火材料供给分析：三大壁垒与环保限制产能释放，濮耐股份、北京利尔为钢铁耐火材料龙头企业 (19) （一）产业现状：我国耐火材料产量占全球总产量的65% (19) （二）行业壁垒：政策、技术、客户资源与市场壁垒，共筑行业较高进入门槛 (21) （三）竞争格局：濮耐股份和北京利尔在钢铁行业销售收入占比超80%，濮耐股份胜在规模，北京利尔盈利能力领先 (22) 五、成品端VS 原料端：钢铁行业景气度与耐火材料价格传导将影响耐火材料行业整体盈利能力 (26) （一）成品端：钢铁行业景气度提升增加耐材需求，耐材行业环保限产降低耐材供给，耐材成品端供需格局得以改善 (26) （二）原料端：菱镁矿开采及镁砂冶炼双限产，镁砂价格上涨对耐火材料行业成本造成压力 (27) （三）成品端VS 原料端：钢铁行业景气度与耐火材料价格传导将影响耐火材料行业整体盈利能力 (28) 六、投资建议：耐材供需格局及预期边际改善，钢铁行业景气度与价格传导共同影响耐材企业盈利 (29) 六、风险提示 (29)
耐火材料生产安全规程 AQ 2023-2008 Safety regulations for refractory material 目次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4总则 5基本规定 6厂址选择、厂区布置及厂房 7生产工艺 8动力供应与管线 9工业卫生 前言 本标准是依据国家有关法律法规的要求，在充分考虑耐火材料生产工艺的特点(除存在通常的机械、电气、运输、起重等方面的危害因素外，还存在易燃易爆和有毒有害气体、高温热源、尘毒、放射源等方面的危害和有害因素)的基础上编制而成的。 本标准对耐火材料安全生产作出了规定。 本标准由国家安全生产监督管理总局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会归口。
本标准起草单位：中钢集团武汉安全环保研究院、中冶焦耐工程技术有限公司、中钢集团洛阳耐火材料研究院、中钢集团耐火材料有限公司。 本标准主要起草人：李晓飞、高士林、赵丹力、梁占超、王瑞、李慎虑、胡东涛、熊建华、左大武、崔远海、陈强。 耐火材料生产安全规程 1范围 本标准规定了耐火材料安全生产的技术要求。 本标准适用于耐火材料厂(或车间)的设计、设备制造、施工安装、验收以及生产和检修。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB2894 安全标志 固定式工业防护栏杆安全技术条件 固定式工业钢平台 GB4387 工业企业厂内铁路、道路运输安全规程 GB5082 起重吊运指挥信号 GB6067 起重机械安全规程 GB6222 工业企业煤气安全规程 GB7231 工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识 GB8703 辐射防护规定
耐火材料行业分析报告
目录 一、我国耐火材料行业管理体制及产业政策 (4) 1、《钢铁产业发展政策》和《钢铁产业调整振兴规划》 (4) 2、《耐火材料产业发展政策》 (5) 3、《耐火材料“十一五”科技发展规划》 (6) 4、建设部《关于培育发展工程总承包和工程项目管理企业的指导意见》. 6 5、《促进中部地区原材料工业结构调整和优化升级方案》 (6) 二、耐火材料行业简介 (7) 1、耐火材料产品分类 (7) 2、耐火材料应用领域 (8) （1）钢铁行业和耐火材料 (8) （2）建材等其他行业用耐火材料 (10) 3、我国耐火材料行业发展特点 (10) （1）行业发展迅速，经济效益持续增长 (10) （2）行业发展区域化 (11) （3）生产能力分散，市场竞争激烈 (11) （4）耐火材料市场国际化 (11) 4、耐火材料行业未来发展趋势 (12) （1）耐火材料产品品种结构调整加快，对产品质量的要求更高 (13) （2）产业整合、兼并重组是大势所趋 (13) （3）耐火材料全球化理念增强 (14) 三、耐火材料行业竞争情况 (14) 1、国际主要耐火材料生产商 (14) 2、国主要耐火材料生产商 (15) 四、进入耐火材料行业的主要障碍 (17) 1、行业政策壁垒 (17) 2、技术壁垒 (18) 3、客户资源与推广应用壁垒 (18)
4、人才壁垒 (19) 五、影响我国耐火材料行业发展的有利和不利因素 (19) 1、有利因素 (19) （1）耐火原料资源优势 (19) （2）下游行业平稳发展带动行业发展 (19) （3）下游行业技术进步推动产业升级 (20) （4）国际需求增加带来更多的发展机遇 (20) 2、不利因素 (21) （1）原料价格波动，影响耐火材料产品成本 (21) （2）行业集中度低，竞争激烈 (21) 六、行业技术水平和经营模式 (21) 1、行业技术水平 (21) 2、行业经营模式 (22) （1）整体承包模式 (22) （2）直销模式 (25) （3）中间商代理模式 (25) 七、上下游行业状况及其对本行业的影响 (26) 1、耐火材料行业与上游行业的相关性 (26) 2、耐火材料行业与下游行业的相关性 (26) 3、国务院对钢铁行业过剩产能调控政策的影响分析 (27) （1）“意见”对于钢铁行业进行调整和规划的主要容 (27) （2）钢铁行业抑制产能过剩和重复建设的政策对耐火材料行业的影响 (29)
1 02137686.7 防火保温材料 2 01130037.X 一种隔热防火材料 3 02108446.7 轻质隔音隔热防火建筑材料及其制造方法 4 02113998.9 防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法 5 03118965.2 防火膨胀型酚醛树脂基无机纤维增强复合材料与制作方法 6 95107617.5 防火材料及其制造防火材料的方法 7 96109749.3 无机保温隔声防火泡沫材料及其生产方法 8 95113792.1 蜂窝复合防火材料及其制作方法 9 85109741 防火材料 10 87100146 防水防火建筑材料 11 87107316 隔声、隔热和防火的轻质材料及其制造方法 12 88105944.7 隔热防火复合材料及其用途 13 92114521.7 内墙保温绝热隔音防火材料及其制作方法 14 94190052.5 用于屋顶和护板的防火材料 15 94101365.0 防火隔热材料 16 95105457.0 改良的可喷涂波特兰水泥基防火复合材料 17 95109200.6 高浓度硼酸化合物及其防火耐火组合物和防火耐火材料 18 95101363.7 保险箱防火隔热漂珠复合耐火材料 19 97107484.4 一种防火膨胀材料、一种防火膨胀密封条及其制作方法 20 99116060.6 用玻璃粉制造的隔热防火材料及制造方法 21 99116059.2 用硅质材料粉制造的隔热防火材料及制造方法 22 99102993.3 用于防火用途的硅氧烷树脂复合材料及制造该复合材料的方法 23 98102760.1 硅酸钙隔热防火材料及其制造方法 24 00104138.X 含水膨胀涂料组合物及用其生产的防火材料 25 00120490.4 防火材料 26 00100540.5 硅酸钙隔热防火材料的制造方法 27 99809162.6 耐热防火材料 28 01129957.6 一种新型的防火材料 29 02109724.0 镁质防火隔热材料及制品 30 200610069252.5 高抗弯强度的防火绝热蜂窝复合材料制品及制作方法 31 200710157532.6 一种防火保温材料 32 200710050745.9 隧道轻质无机防火复合材料 33 200710164832.7 用竹木丝条或刨花为原料压制防火材料的方法 34 200610171790.5 有机/无机复合材料与包含该复合材料的防火板材 35 200810046666.5 节能防火建筑材料纳米聚脲硬泡体的生产工艺 36 200580050039.3 防火毡材料