耐火材料工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望
徐殿利
中國耐火材料行業(yè)協(xié)會
耐火材料屬無機非金屬材料，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、機械、電力等國民經(jīng)濟各領(lǐng)域的高溫工業(yè)生產(chǎn)過程中，是保證上述產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運行和技術(shù)發(fā)展必不可少的支撐材料。在高溫工業(yè)的發(fā)展中起著不可替代的重要作用。
一、耐火材料工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
2000年以來，是我國耐火材料工業(yè)發(fā)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(yè)高速發(fā)展的強力拉動下，耐火材料工業(yè)實現(xiàn)了產(chǎn)銷兩旺，效益增長，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)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(chǎn)和出口大國。
1、耐火原料及制品產(chǎn)量穩(wěn)步增長，滿足了國內(nèi)高溫工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。
根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2001～2013年耐火原料及制品產(chǎn)量穩(wěn)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(chǎn)量走勢見圖1。
圖1 2001～2013年中國耐火原料及制品生產(chǎn)量的走勢
2013年，全國耐火材料產(chǎn)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(chǎn)量見圖2。
從產(chǎn)業(yè)區(qū)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(chǎn)量占全國耐材總量的78.94%。經(jīng)過十年多的努力，河南、山東發(fā)展成鋁硅系耐火材料的主產(chǎn)區(qū)，遼寧為鎂質(zhì)耐火材料的生產(chǎn)基地。
圖2 我國耐火材料主要品種產(chǎn)量
圖3 我國耐火材料主要生產(chǎn)省(市)的產(chǎn)量
近年來，我國耐火材料進口量僅占國內(nèi)耐火材料需求總量的0.1%左右，足以說明我國耐火材料產(chǎn)品無論是數(shù)量、品種還是質(zhì)量等方面，基本能夠滿足國內(nèi)高溫工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的需要。
2、耐火原料品級進一步提升，結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)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(zhì)量等方面取得了顯著成效。目前，全國可生產(chǎn)各種耐火原料十幾類百余種，產(chǎn)量高達3000多萬噸，基本滿足了耐火材料生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的需要。
（1）鎂質(zhì)耐火原料
上個世紀(jì)80年代初，以天然菱鎂礦為原料，采用二步煅燒工藝生產(chǎn)出MgO≥95%的中檔鎂砂。在此基礎(chǔ)上，采用礦石浮選工藝，高溫重油堅窯煅燒生產(chǎn)出MgO≥98%的高純鎂砂，并迅速應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。這是鎂質(zhì)耐火原料品位提升的重大突破。到目前為止，鎂質(zhì)耐火原料已形成了不同品級的產(chǎn)品序列，不但滿足國內(nèi)耐火材料的生產(chǎn)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(jié)鎂砂、電熔鎂砂和輕燒鎂產(chǎn)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(jié)鎂砂、電熔鎂砂和輕燒鎂的年產(chǎn)量及增幅。
圖5 2006～2013年燒結(jié)鎂砂產(chǎn)量及增幅
圖6 2006～2013年電熔鎂砂產(chǎn)量及增幅
圖7 2006～2013年輕燒鎂產(chǎn)量及增幅
（2）鋁硅質(zhì)耐火原料
鋁硅質(zhì)耐火原料主要是高鋁礬土熟料和硬質(zhì)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(chǎn)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(zhì)粘土熟料外，電熔剛玉、燒結(jié)剛玉、碳化硅、輕質(zhì)耐火原料及各種合成耐火原料等也發(fā)展很快。近年來，隨著市場需求的不斷增加，產(chǎn)能也不斷擴大。
3、優(yōu)勢企業(yè)自主創(chuàng)新能力和工藝裝備水平明顯提升
2000年以來，耐火材料工業(yè)緊隨鋼鐵、水泥、有色和玻璃等下游行業(yè)快速發(fā)展和優(yōu)化升級的步伐，圍繞高溫工業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)對耐材的需求，通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和新產(chǎn)品開發(fā)，保證了下游行業(yè)生產(chǎn)運行和技術(shù)發(fā)展的需要。
針對冶金、水泥、玻璃等下游行業(yè)對耐材的新要求，各優(yōu)勢企業(yè)與科研機構(gòu)合作，開發(fā)出了性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品，如Si-SiC-棕剛玉高爐陶瓷杯、氮化硅結(jié)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(jié)合滑板等。這些產(chǎn)品在下游企業(yè)廣泛應(yīng)用，取得了很好的使用效果。
同時各企業(yè)積極推動耐材無鉻化技術(shù)，開發(fā)出AOD爐用鎂鈣系列產(chǎn)品、水泥窯用鎂鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石系列產(chǎn)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(huán)境保護和下游產(chǎn)品無鉻化提供技術(shù)支持。
隨著耐火材料工業(yè)的快速發(fā)展，重點耐材企業(yè)的裝備不斷提升，自動化水平逐漸提高。優(yōu)勢企業(yè)先后購進日本、德國全自動液壓機、機械手、混砂機等先進設(shè)備。同時，國內(nèi)福州海源、山東桑德機械、遼鍛等設(shè)備制造企業(yè)研制生產(chǎn)的液壓成型設(shè)備、電動螺旋壓磚機等，在各耐火材料企業(yè)也取得了廣泛應(yīng)用。
在耐材企業(yè)的裝備水平上了一個新臺階的同時，生產(chǎn)自動化程度提高，人工成本降低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性也有了很大提高。
近幾年，河南、山西在節(jié)能減排和環(huán)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(chǎn)企業(yè)的熱工裝備整體水平。
4、企業(yè)聯(lián)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(yè)。
隨著國內(nèi)市場經(jīng)濟的逐步完善，生產(chǎn)企業(yè)的市場意識和自主研發(fā)能力明顯增強。"十一五"以來耐材行業(yè)聯(lián)合重組步伐明顯加快，跨省市的聯(lián)合重組取得了突破性進展。國內(nèi)耐材企業(yè)通過自身發(fā)展和聯(lián)合重組等方式擴大企業(yè)規(guī)模，逐步形成了一批具有較強競爭力的大型耐材企業(yè)。目前，企業(yè)跨區(qū)域聯(lián)合重組的勢頭仍在繼續(xù)。
2013年銷售收入前15名國內(nèi)耐材企業(yè)年銷售收入見圖10。
圖10 2013年銷售收入前15名的國內(nèi)耐材企業(yè)銷售收入