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与高温工业同行 为经济社会稳定发展助力

作者:nbtian    来源:未知    发布时间:2018-10-16 16:48    浏览量:

耐火材料工业改革发展40年主要成就

在改革开放的伟大实践中,我国耐火材料工业坚持中国特色的发展方向,转变观念,转换机制,着力自主创新,促进了耐材产业结构的优化升级,推动了耐材产品结构的调整和技术研发的自主创新,加快了耐材工艺装备的更新换代,增强了中国耐材工业在世界耐材行业的竞争能力,为我国钢铁工业、高温工业的发展提供了基础材料的支撑和优良的服务。

1。改革开放促进了耐材产业结构的优化升级

改革初期的中国耐火材料工业虽已自成体系、初具规模,但仍处于半封闭状态,国有企业一统天下,耐材生产统购统销,整个行业以产品经济模式为主,以生产钢铁用耐火材料为主,产品单一,工艺流程僵化,呈现的是分散、传统的小生产状态。经营机制传统,企业缺乏活力,行业总体的生产力水平较为低下。十一届三中全会以后,在党的改革开放方针指引下,特别是社会主义市场经济体制的建立,我国耐火材料工业的产业结构也随着改革开放的深入,不断优化升级,发生了显著变化。回顾过去的40年,耐火材料工业产业结构的优化升级大致可以划分为3个阶段。

第一阶段(上世纪80年代),在我国耐火材料工业体系中占主要地位的国有耐火材料企业(主要是国有商品厂和钢铁企业的二级厂),为适应有计划的商品经济体制的改革需求,在计划经济和商品经济共存的双轨制条件下,为增强企业活力,提高经济效益,一方面不断完善经济责任制,大力推行多种形式的承包经营;另一方面,狠抓企业整顿,提高管理效率,强化全面质量管理,建立健全质量保证体系,开始了企业由单纯生产型向经营生产型的转变,绝大部分企业的资金利税率逐年递增。与此同时,在改革开放政策的引领下,在拥有丰富耐火原料资源的地区和改革开放的前沿省份,许多乡镇企业利用资源和低劳动力成本等优势,新建(或改建)了一批耐火材料厂,进入了耐火材料行业。这些乡镇(集体)耐火材料企业,尽管生产工艺和装备较落后、生产条件简陋,但经营机制活、应变能力强。它们的加盟,不仅是对耐火材料工业生产和品种数量的补充,作为一支生力军,还打破了国有企业一统天下的格局,给行业注入了新鲜血液,引入了竞争机制,增加了活力,促进了耐火材料行业产业结构的调整。

第二阶段(上世纪90年代),随着改革开放的不断深化,为适应社会主义市场经济体制逐步完善的客观需求,我国耐火材料行业产业结构优化升级也呈现出了良好的发展势头。进入上世纪90年代,为了加快产业结构调整的步伐,洛阳耐火材料厂、德阳耐火材料总公司、青岛耐火材料厂、上海泰山耐火材料公司、太湖耐火材料公司等企业分别与中国香港、中国台湾及东南亚等地的合作伙伴组建合资公司,联营开发新产品;山东6家耐火材料厂(矿)整合组建了山东耐火原材料公司,上海耐火材料厂与上海第二耐火材料厂合并组建了上海泰山耐火材料幸运赛车,秦皇岛耐火厂更是打破行业界限,与该市浮法玻璃公司进行了整合。为了优化组织结构,原属鞍钢、太钢、武钢、大冶、重钢、包钢、攀钢、本钢、湘钢、唐钢等大型钢铁企业二级单位的耐火材料厂相继从主体剥离,组建了在生产经营上拥有相对独立地位,具备法人(委托)资格的耐火材料公司。特别应该指出的是,在这期间,我国河南、辽宁、山东、山西、江苏、浙江等地区的民营耐火材料企业异军突起,他们顺应改革形势发展的浪潮,抓住商机,根据高温工业特别是钢铁工业持续发展的市场需求,投资建厂,引进先进工艺技术和装备,以灵活的经营机制和雄厚的实力快速发展。国有企业的重组整合,民营企业的迅猛发展,促进了耐火材料产业结构的优化升级,推动行业顺利实现了由简单再生产向扩大再生产的转变。

第三阶段,进入21世纪以来,特别是中国加入WTO后,我国耐材行业积极应对入世挑战,适时把握入世机遇,在国民经济快速增长,特别是在冶金、建材、有色等高温工业高速增长的影响拉动下,产业结构调整又有新的进展。首先是一些耐材企业通过强强联合、兼并重组、改革改制、相互持股等方式进行战略整合,推进了耐火材料工业组织结构的调整、优化和产业升级。如营口青花集团控股上海第二耐火材料厂,组建了上海青花二耐耐火材料幸运赛车;山西西小坪耐火材料幸运赛车收购上海泰山耐火材料幸运赛车,成立了上海新泰山耐火材料幸运赛车;北京通达耐火技术幸运赛车控股河南巩义中原耐火材料幸运赛车,又引入中国中材国际工程股份幸运赛车和北控高科技发展幸运赛车等战略投资者,组建了北京通达耐火技术股份幸运赛车。为了推进国有企业管理体制的转变,唐山时创坚持改革20年不停步,勇敢打破国有所有权铁板一块的格局,引入外资参股,让自然人股东持股,顺利完成了混合所有制改革,使企业管理质量和效益有了明显提升。其次是部分优势企业顺势而为,运作资本上市融资,不仅增强了企业发展后劲,更推动了全行业的转型升级。自2006年8月瑞泰科技作为第一家上市耐材企业在深交所挂牌以后,先后已有38家耐火材料企业和协会会员单位进入了资本市场,其中上交所、深交所上市17家,北交所挂牌16家,港交所及境外有5家。濮阳濮耐股份实施全产业链资源价值整合战略,旗下已有14家合资子公司、5家控股子公司、3家分公司和3家参股公司,总资产突破50亿元,2017年销售额达28.15亿元;瑞泰科技上市后注重资本运作,不断加快重组步伐,收购、设立了10家子公司和1家分公司,主营业务从单一的熔铸耐火材料生产发展覆盖了钢铁、建材、有色、电力、石化、煤化工等高温产业;北京利尔股份充分发挥资本优势,以独资或合资形式投资成立了10家子公司,并购重组了3家全资子公司,形成了镁质原料合成、镁质制品生产、耐火材料国际贸易三大主营业务板块,公司整体运营质量不断提升;山东鲁阳股份借助资本平台推动企业进步,引入外企提升核心竞争力,走出了一条项目带动、高端高质、跨越发展的成功之路。越来越多的上市公司和不断出现的联合重组,促进了耐材工业管理的提升和规范运营,不仅提高了全行业企业管理的现代化水平,更优化了产业结构,提高了行业生产集中度,推动了全行业转型升级。还有一批重点骨干企业,应对我国耐材工业不断快速扩张、经济增长粗放的实际,根据经济新常态下供给侧结构性改革的客观需求,在保证耐材主业稳定发展的同时,结合自身条件,不断拓展新的发展空间,打破耐材生产一元化的格局,努力提高“非耐比”,创造性地拓展资源综合利用空间,向建材、化工、镁合金、节能、环保、房地产和养老产业发展,探寻我国耐材工业经济增长的新途径,推进了我国耐火材料产业由内向型向外向型的转变,提高了耐材产业生产的集中度,增强了耐材行业的整体竞争能力。

2。改革开放提升了耐材产品结构调整和技术研发自主创新的速度

新中国成立以后,我国耐火材料工业为适应钢铁、建材、有色、电子、化工等产业的发展需求,先后开发了高铝砖、镁铝砖、焦炉硅砖、不定型材料、焦油结合白云石砖、电炉顶高铝砖、烧结刚玉砖、熔铸砖、大型玻璃窑用硅砖和粘土砖、普通硅酸铝耐火纤维、熔融石英质浸入式水口、整体塞棒等连铸专用材料。从数量上保证了钢铁冶炼和建材、电力等高温工业的生产需求,但在质量和品种配套方面,与发达国家相比还存在明显差距,也适应不了高温工业新技术的迅速发展。

在党的十一届三中全会精神指引下,为了适应国民经济迅速发展的要求,从“六五”计划开始,以引进、剖析、消化武钢“○七”工程,南钢氯化球团工程,抚钢VOD/VHD精炼炉项目,贵州铝厂“186”工程,化工系统的13套合成胺项目,建材系统的大型水泥回转窑,浮法玻璃生产线等一批引进项目为契机,特别是宝钢引进项目所需耐材的逐步国产化,使我国高温工业用耐火材料的技术研发和品种结构出现了质的飞跃。

①耐火原料

业内重点企业和科研院所、大专院校非常重视耐火原料的研发,在采取提纯、均化等不同技术路线使天然原料的品位、质量发生质的飞跃同时,还研发了大量的合成原料等优质新材料,为耐火制品的研发打下了坚定的基础。这期间,原料发展伴随耐火产品的研制而研发,始终坚持了立足本土、自主创新的方向,如电熔致密刚玉、高纯烧结莫来石、电熔尖晶石、烧结标准尖晶石、电熔高纯镁砂、电熔大结晶镁砂、鳞片石墨,同时还有相应的结合系统用原料发展迅速,如、高纯铝酸钙水泥、高铝水泥等逐步实现了规模化生产。进入本世纪后,伴随我国高温工业的快速发展,耐火材料的产量逐年增加,耐火原料的用量也与日俱增。耐火原料的需求在给我国耐火相关产业带来机遇的同时,也增加了新的挑战,例如资源浪费、天然原料品质下降、传统耐火原料无法满足高档制品的要求等问题。可喜的是,在广大企业、科研院所和大专院校的共同努力下,经过十余年的创新发展,我国的耐火原料品种已逐渐得到完善,取得了一定的成就。

铝硅耐火原料方面:首先是矾土基均质料产品初具规模,已形成了比较完备的产品体系,在大幅提高资源利用率的同时,提升了铝硅耐火原料的品质,铝硅原料的稳定性得到了保障。目前我国已形成了年产百万吨的均质料产能,一些示范性企业如通达耐火技术股份幸运赛车等不仅生产制造均质料,还深入开展了均质料的应用研究工作,承担了国家科技支撑计划项目,为我国铝硅耐火铝矾土的资源集约利用和品质提升做出了积极贡献。其次是本土板状刚玉的成长和壮大,目前我国已完全具备板状刚玉的自主供应能力,通过技术的消化和创新还形成了微孔刚玉、致密刚玉等新产品种类,为新型高端制品的研发和生产奠定了基础;除此之外,如高纯莫来石、电熔锆莫来石、莫来石高硅氧玻璃等高档原料也逐渐进入市场,在特定的产品和使用环境中得到了充分的应用。再次是针对高品位矿匮乏、低品位矿亟待提质的问题,山西道尔集团投巨资建设了年处理200万吨中低品位铝土矿浮选分级综合利用项目,采用三级五步浮选工艺洗选高品位铝土矿,使尾矿铝硅比A/S从3。0以下提升到了5。0~6。0;引进世界最先进的多级高梯度超导除铁技术,将产品Fe2O3降低至1。2%以下,完全满足了耐火材料制品生产的需求。镁质耐火原料方面:镁砂的选矿技术得到应用,高纯镁砂、大结晶镁砂等高档镁砂原料形成产业化,为高档碱性耐材制品提供了较充裕的原材料;镁铝、镁铁、铁铝尖晶石得到广泛应用,相应的产品在建材、冶金、有色、环保节能等领域发挥重要作用,相应的镁铬原料被环保的原材料所替代;镁钙原料的水化问题取得进展的同时,镁钙制品已突破传统思维,在冶金领域得到应用;堇青石、橄榄石等原料也吸引了广大科技人员的注意,相应的制品相继面世。近年来,红柱石作为一种优质原料,由于质量稳定、能耗低,也得到了广泛应用。我国的耐火原料种类更加齐全,品质更加稳定,性能更加优良。

②钢铁工业用耐火材料

在高炉长寿方面,巩义五耐以刚玉为主原料。采用微气孔结构特殊工艺研制的高炉陶瓷杯用微孔刚玉砖,解决了抗碱浸蚀性、抗炉渣浸蚀性和微气孔3个技术关键,其综合使用性能达到或超过了国外陶瓷杯壁用棕刚玉浇注块的性能指标。他们研制的莫来石、硅线石、低蠕变砖三大类9个牌号的高炉热风炉系列高性能耐火材料产品。在武钢5号(3200m3)高炉使用,寿命达16年。中钢集团洛阳耐火材料研究院自主研发的赛隆结合刚玉产品,成功应用于宝钢COREX—C3000装置,打破了国外公司产品在COREX熔融炉用耐火材料的垄断地位,扭转了我国炼钢关键部位用耐火材料依靠进口的被动局面。中钢集团耐火材料公司研制的高炉风口区快干高强刚玉—氮化硅—碳化硅复合浇注料,在炼铁高炉使用效果良好,通过了省级科技鉴定。北京科技大学研发的金属复合氧化物非氧化物耐火材料,是具有自主知识产权的新型耐火材料,Si—SiC—棕刚玉高炉陶瓷杯材料已在国内100多座高炉使用。郑州安耐克公司研发的锥柱复合结构顶燃式热风炉,采用热风炉对称布置、三段式独立结构、三维混合燃烧器、高效小孔格子砖四大核心技术,在提高热风炉系统热效率、改善空煤气混合效果、降低煤气消耗、减少NOx排放、降低工程投资等方面均取得了良好效果。投入市场后在国内20多家钢铁企业近70座热风炉上成功应用,还突破新日铁、卡鲁金等国外公司的技术壁垒和垄断,进入了国际市场。首钢二耐与北科大共同研发的新型高性能大型高炉用无水泡泥在使用性能上克服了传统产品的缺陷,在满足大型高炉冶炼及延长使用寿命方面取得了突破性提高。经首钢炼铁厂等大型高炉使用,其拔泡时间、平均出铁次数、吨铁泥耗和钻杆用量等指标均大幅下降。

在炼钢方面,转炉炉龄是耐火材料质量、冶炼条件及筑炉维护的综合反映,耐火材料质量是炉龄的基础。改革开放前,我国炼钢转炉炉龄一直很低,上世纪70年代末,原鞍钢大石桥镁矿研发的烧成油浸镁白云石砖,才使鞍钢150t大型转炉炉龄提高到1000次以上。随着宝钢引进项目所需耐火材料的逐步国产化,我国自己引进、移植、研发的镁碳砖问世(原辽镁公司、上海二耐及丹东四兴的镁碳砖产品首先在宝钢使用),使转炉炉龄大幅提高,也使我国炼钢转炉用耐火材料跃上了一个新台阶。到2003年转炉平均炉龄4674炉,溅渣护炉技术的推广,使转炉炉龄的世界纪录不断刷新,国内重点钢铁企业转炉的炉龄均突破了1万炉大关。武钢耐火公司研制生产的镁碳砖,1999年8月在武钢二炼钢厂2号转炉创下了15208炉的顶底复吹炉龄纪录,2002年12月以29942炉刷新了世界纪录,2003年3月,在武钢二炼钢厂1号转炉又创下了30368炉的最新世界纪录,实现了在溅渣护炉条件下,耐火材料使用寿命与转炉炉龄同步的突破。营口青花集团自主研制的CaO含量15%~50%镁钙砖系列产品,在太钢、宝钢、酒钢等100多家钢厂的AOD炉上使用,产量仅次于LWB,居世界第二位,被列为国家星火计划项目。该公司等单位研制生产的RH炉用电熔再结合镁铬砖在武钢等大型钢铁企业使用并替代进口,取得了良好的使用效果。

在高效连铸方面,濮阳濮耐高温材料幸运赛车研制的中包透气上水口,生产成本低、生产效率高,被国家认定为享有知识产权的产品,他们采用板状刚玉、氧化锆、碳化硅等为原料研制的不烧优质滑板,具有扩孔小、抗氧化性能好、耐热震性好的特点。山东耐材集团,先后研制开发了洁净钢用无碳无硅水口、高效连铸用长寿命整体复合塞棒、长寿命铝锆碳浸入式水口和长寿命不烘烤薄壁长水口等新产品,进入市场后很快得到了用户的肯定,也顺利通过了省级科技鉴定。洛阳耐火材料研究院与武钢合作完成的连铸洁净钢用无碳无硅水口,采用铝镁尖晶石水口内衬主原料加入适量ZrO2材料,具有良好的抗热震性和抗渣浸蚀性,内孔有良好的抗冲刷、抗浸蚀和抗氧化铝附着性,经武钢二炼钢厂使用,其性能可满足超低碳钢生产的需要。唐山时创耐材公司研制的金属—氮化物结合滑板,经过对原料CAN防水化研究,采用半干法成型—氮化烧结一次完成工艺,使滑板具有了较高的常温和高温强度,同时还具备了抗氧化性和抗浸蚀性。

在不定形耐火材料的应用方面,近年来我国不乏亮点和特色。如铁水包工作衬已越来越多地由砖衬改为整体浇注,使用寿命1000次左右。混铁炉工作衬采用了全部或部分整体浇注取代砖衬,使用寿命3年左右。鱼雷罐采用湿式喷射修补,寿命提高25%以上。为提高施工效率和避免极端气候的干扰,钢包也采用了浇注料预制件作工作衬。铁水包、钢包、中间包等的背衬采用体积密度为1.6g/cm3~2.2g/cm3的高强、低收缩半轻质浇注料以减少热损失。大型和异形浇注料预制件的应用日益增多并出口国外,如加热炉烧嘴、烟道砖、锚固砖、高炉风口组合砖等均采用浇注料预制件。浇注料预制件的制备,正成为一种新型的耐火材料成型方法。联合荣大自主研发的湿法喷注成套技术,包括成套设备及系列湿法喷注材料,不仅在国内外大小高炉维修维护过程中得到广泛应用,也开始推广至转炉喷注修补、钢包喷注修补、加热炉喷注筑炉,而且可望在不久的将来全面替代传统耐火材料浇注工艺,实现耐火材料在各种应用环境下的无模具浇注。

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