钢铁工业对耐火材料的新要求
时间：2018-05-22 作者：91再生 来源：91再生网
中国金属学会苏天森教授级高工在谈到“十三五”期间钢铁工业发展方向及其对耐火材料的新要求时指出，“十三五”期间，中国钢铁工艺技术发展确定了流程优化为主的清洁生产发展技术研发应用，以实现钢铁工业高效、优质、低耗、少排的绿色发展。耐火材料应适应钢铁工业发展新要求，进一步推进耐火材料生产与使用“更长寿、无污染、功能化”的目标，注重开发不定形耐火材料、耐火材料修复、自动化生产、纳米技术应用及清洁能源生产耐材的技术与产品，实现结构优化和转型升级。
1、"十三五"期间，耐火材料科技创新总体要求仍然应当以"更长寿、无污染、功能化"为目标，这也是保证耐火材料安全使用的基础。
长寿是保证质量和降低成本的关键，也是无污染、功能化和使用安全的标志。
无污染是高品质钢生产的必要条件，也是耐火原、材料生产的必要条件。如:不同档次洁净钢生产的不同要求；耐火原料精料和高利用率；耐材排放物处理与回收。
功能化是指有利于钢质量优化，又指具备一些特殊工艺要求的性能，还指具有优良的综合性能。如:有参与钢液净化的性能；与液态金属不浸润的功能；具有良好导磁性的功能；高强度而且同时具有高抗热震性。
2、钢铁生产流程主工序工艺技术发展方向对耐火材料的新需求
2.1 炼铁系统
①满足高风温、超高风温要求的热风炉耐火材料，当风温要求≥1280℃时，热风炉穹顶耐火材料可能要考虑满足长时间≥1450℃的工作条件；高尺寸精度热风炉格子砖；热风输送管道的保温与抗应力应变的耐火材料；高风温条件下的炉衬耐火材料优化。
②长寿高炉耐火材料优化技术。
◆陶瓷杯、热压碳砖(大、小)设计、砌筑与性能优化；
◆热态压补耐火材料与工艺装备；
◆耐火材料在线侵蚀情况监测(如工业CT 应用)。
③高富氧与全氧高炉条件下高抗侵蚀风口耐火材料的设计与制造。
④熔融还原、直接还原炼铁用新型耐火材料的研发与应用。
2.2 炼钢系统
①洁净钢生产工艺要求长寿、无污染、功能化耐火材料全面优化。
◆无碳、低碳耐材和低硅、低铝特殊耐材研发应用；
◆铁水预处理(搅拌棒、喷吹枪、低碱度预脱磷转炉)耐材优化；
◆转炉、钢包高强度绝热耐材优化；
◆转炉、电炉、AOD 炉底吹C02 长寿透气元件(低碳、高耐蚀耐材研发与应用)；
◆电炉≥1000 炉长寿炉底、炉缸耐材优化；
◆真空精炼炉用无铬、长寿、低成本耐材。
②单嘴真空精炉用特种耐火材料。
③连铸电磁冶金用耐火材料研发应用。如磁约束水口、旋流水口、钢包电磁自开水口、薄带坯连铸电磁侧封耐火材料的研发应用。
④连铸中间包超长寿系统耐火材料(≥15 小时/次)。
⑤板坯连铸隧道窑托辊用长寿耐火材料。
2.3 轧钢系统
①节能效率≥5%的轧钢加热炉高辐射能力炉衬耐火材料。
②轧钢加热炉高绝热性能保温层用耐火材料。
针对我国耐火材料行业的发展，苏教授认为，应加强如下几个方面：
（1）我国耐火材料应用中不定形耐材比例≥50%的目标至今尚未实现。应探索技术与经济方面的原因，配套完善施工(修砌、拆除)设备，加快推进提高不定形耐火材料的比例，达到发达国家具有的平均水平，节能降耗。
（2）重视研发推进精密高档耐火材料的修复再利用的技术与装备，以利减排，实现耐材企业与钢厂的互利双赢。
（3）大力推动耐材生产、应用的自动化、智能化水平，提高耐材质量及其稳定性，降低优质耐材的生产成本。如建立耐材生产与应用的数据库，实现从原料处理、加工(包括成型)与应用工艺的计算机数学模型控制，强化对产品及应用过程全面的无损检测(如超声、激光、工业CT 等)，确保产品应用的安全性。
（4）加强学科综合研究，与前沿科技结合，拓展耐火材料新品种，促进钢铁工艺技术进一步优化。纳米科技在耐火原料与制品中的应用要解决目前研究分散、目标重点不明确、应用效果数据收集不充分等问题，发挥其对耐材升级换代的作用。全数字液压系统在大功率液压压砖机的应用可提高生产效率与产品质量的同一性。
（5）清洁能源在耐火材料生产中的应用。耐火材料生产过程中，除焙烧工序外，基本上是不连续的，且功率较小，完全有条件在动力、原料干燥、恒温等方面率先使用清洁能源，实现低碳排放。（来源：世界金属导报）
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