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耐火原材料剛玉碳化硅在耐火材料中的應用

  耐火材料廣泛應用于冶金、建材、化工、有色等高溫工業，是跨行業多領域的基礎材料。而剛玉（白剛玉、棕剛玉）和碳化硅（黑碳化硅、綠碳化硅）是生產優質高性能耐火材料的主要原料，它們具有諸多優良的高溫性能與穩定性，主要用于特種耐火材料的生產。

    我國改革開放初期，高溫工業技術裝備落后，耐火材料品種單一，普通耐火材料比例大，品種主要以生產黏土、高鋁、硅磚和焦油結合白云石、鎂鋁、鎂鉻等鎂質磚、加熱爐用剛玉滑軌磚以及燒結剛玉、熔鑄、搗打料、澆注料等產品為主，滿足了當時鋼鐵、建材、有色等高溫工業的生產需要。當時特種耐火材料比例小，用于生產耐火材料的剛玉、碳化硅原料不足其總量的10%和5%。

    隨著我國技術裝備引進、消化及創新，提升了高溫工業的技術水平，同時對耐火材料質量品種提出了苛刻要求。特種耐火材料、不定形耐火材料的品種不斷增多，剛玉、碳化硅原料由于耐侵蝕、耐渣蝕、耐磨性等高溫性能好，其用量也在逐步增加。如在鋼鐵工業的高爐、出鐵溝、混鐵爐、鋼包、連鑄、電爐頂、加熱爐、水泥回轉窯襯、有色鋁電解爐襯、窯爐爐襯等主要部位用耐火制品及其不定形耐火材料等，均以剛玉、碳化硅為主要原料生產，其各類制品，如氮化硅結合的碳化硅磚、致密剛玉鐵溝料等，顯著提高了窯爐壽命，滿足了高溫工業技術進步的需要。剛玉、碳化硅原料促進了耐火材料品種結構的調整。

    近年來，全國剛玉產能年均約470萬噸，實際產量約250萬噸，其中白剛玉90萬噸，棕剛玉萬噸。用于耐火材料的剛玉已經占其總量的以上。碳化硅原料產能約萬噸，實際產量約160萬噸，其中黑碳化硅產量約萬噸，主要用于煉鋼添加劑和耐火材料。綠碳化硅約55萬噸，主要用于磨具和耐火材料。用于耐火材料的碳化硅約占其總量的20%。今后隨著精品耐火材料的發展需求，剛玉碳化硅原料用量比例還會繼續增加。

    當前存在的問題：剛玉碳化硅原料，市場需要，但發展受限。如棕剛玉供給受到極大限制，長期的過度開采，高鋁耐火粘土所剩無幾，若不加控制耐火材料、棕剛玉所需的礬土資源，將會很快枯竭。碳化硅行業同質化嚴重，整體競爭力、產品技術含量較低，加之成本攀升、企業利潤微薄。年以來，電價等生產要素成本提高，使剛玉、碳化硅冶煉企業遇到了前所未有的困難。目前河南棕剛玉開工率僅有25%，一些企業被逼遷到電價較低的地區。其成本高、價格高，這一情形已影響到產業鏈的下游行業發展。

    今后發展建議：生產剛玉碳化硅原料的企業，要主動淘汰落后，節能減排，提升裝備水平，嚴格控制產能，不再重復建設，減產增效。耐火材料品質性能要求原料性能穩定，棕剛玉生產要用傾倒爐，按照有關政策，淘汰千伏安以下普通棕剛玉冶煉爐和千伏安以下的固定式棕剛玉冶煉爐。高鋁耐火粘土已是緊缺資源，有關部門要有計劃，從發展戰略考慮，合理規劃配置資源，保障耐火材料、棕剛玉生產使用。

    高溫工業的發展離不開耐火材料，耐火材料工業的發展也離不開剛玉碳化硅等耐火原料的支撐。耐火材料行業要關注支持剛玉碳化硅原料行業的發展。