◆市场分析
目前,再结合 Mg- Cr2O3 砖、直接结合 Mg- Cr2O3 砖是我国炉外精炼 AOD 炉、大型水泥窑烧成带的主体材料。这种砖具有荷重软化温度高、高温强度大、高温体积稳定性好等特点。但 Mg- Cr2O3 砖用作 AOD 炉内衬和大型水泥窑时可带来对环境的污染;不连续蚀损而且抗剥落性也不够理想; Mg- Cr2O3 砖中的铬会被钢水吸收,从而造成含铬钢水中 Cr 含量难以控制;同时国内铬铁矿资源较贫乏,品位较低,有害杂质 SiO2 含量较高,且价格也高。
目前欧洲、日本等国家出于资源和环境考虑,几乎所有的 AOD 炉都是用镁白云石耐火材料作炉衬材料。今后对环境有污染的耐火材料,将不再生产,并限制进口。随着中国加入 WTO ,国家环境保护质量水平及对环境的要求,也必将越来越高。同时考虑到资源有限和长远发展需要,环保型产品必将成为今后的主流。我国钢铁行业的大型企业宝钢、上钢五厂以及建材行业的华新水泥厂、福建顺昌水泥厂、柳州水泥厂已从德国沃尔法公司引进镁白云石耐火材料替代镁铬砖。近年来,镁白云石耐火材料在炼钢和水泥工业中的应用不断增加,据市场调查分析,目前宝钢、太钢、南通特钢、上钢五厂、长城特钢等钢铁企业的消耗量约需 20000 吨。主要分布在上海地区 7000 吨 / 年、浙江一带 6000-7000 吨 / 年、太钢 7000 吨 / 年。随着冶炼不锈钢及各种特殊钢比例的增大,镁白云石耐火材料需求量将会越来越大,市场前景非常广阔。
目前国外大型水泥窑烧成带大量采用了镁白云石耐火材料,已取得良好使用效果。国内日产 2000 吨以上水泥厂有 35 家 50 座大型回转窑,其主要有冀东水泥厂、海螺集团、华新水泥厂、福建顺昌水泥厂、新疆水泥厂、江西水泥厂等。若日产 2000 吨以上大型水泥窑全部使用镁白云石耐火材料,年用量在 25000 吨左右。国内 AOD 炉及水泥窑年总需求量在 45000 吨左右。另外,国际市场潜力很大,在价格上我们处于较大的优势,且生产镁白云石耐火材料可替代进口。
◆建设条件
目前采用低铬或无铬耐火材料愈来愈受到关注,西方发达国家都在开发无铬耐火材料来替代含铬材料,通过研究与生产实践表明,镁白云石耐火材料是炉外精炼 AOD 炉、大型水泥窑烧成带理想的耐火材料。镁白云石耐火材料与 Mg- Cr2O3 系耐火材料相比,其优点是:国内的菱镁石、白云石资源丰富,分布广且价格低廉。 2 、镁白云石质耐火材料中的 CaO 利于钢水的净化,在冶炼洁净钢方面,镁白云石耐火材料还具有良好的脱磷脱硫效果。 3 、镁白云石耐火材料中含有很多游离的 CaO ,高温下具有较大的塑性,可以缓冲因温度波动产生的热应力。抗热震性比镁铬砖好。 4 、在水泥窑烧成带,镁白云石材料中的 f-CaO 极易与熟料中的 C2S 结合成 C3S ,因而极易挂好窑皮,而且窑皮与耐火砖结合牢固,易于维护。 5 、由于镁白云石质耐火材料在使用过程中或使用后的废砖处理过程中,不会产生环境污染。基于上述的优点,开发镁白云石质耐火材料受到了人们广泛的关注。但是,镁白云石耐火材料中 CaO 易于水化,给镁白云石质耐火材料的生产、运输、使用带来了诸多不便,从而限制了镁白云石质耐火材料的开发。
洛耐集团公司与奥地利公司合作,进行制品的开发研究,针对镁白云石质耐火材料中 CaO 易水化的技术难题,参照引进材料的性能指标,在分析损毁机理的基础上,优选原料,保持制品的直接结合结构,加入一定量的添加剂来防止 CaO 的水化;引入高性能添加剂促使 MgO-CaO 相互固溶,而不降低制品的高温性能。同时采用欧洲的先进包装技术,解决镁白云石质耐火材料在包装、运输等过程中出现的水化问题,来提高产品的质量,使产品质量达到国际同类产品先进水平。本项目以高技术人工合成和环保节能为前提,研制出适合于高品质洁净钢 AOD 、 VOD 炼钢法、氧气转炉和大型水泥窑用镁白云石环保耐火材料,为高温工业提供新一代环保耐火材料。