水泥窑用耐火材料的发展

水泥窑用耐火材料是为满足水泥企业的需求而生产的。一方面，水泥窑用耐火材料的发展受到耐火材料及其科技进步的推动；另一方面，水泥窑用耐火材料的发展也受水泥行业需求的拉动。为了更好地选择耐火材料，或更好地研发耐火材料，都需要了解这种技术-市场的互动机制。

第一节耐火材料的技术进步

一、原料高纯化

耐火材料的科技进步是从原料高纯化开始的。耐火材料工艺常识表明：提高纯度、降低杂质的含量是提高耐火材料的质量最有效的手段之一。以镁砂为例，镁砂中的SiO2产生的低熔物易于浸润方镁石晶界，妨碍方镁石晶粒之间的结合，从而损害材料的高温性能和抗侵蚀性。科技人员通过从海水中提取氧化镁，或寻找高品位的矿产、拣选矿石、风选、水选和电熔富集等种种手段提高了原料的纯度，并通过调整钙硅比值进一步提高了原料的耐火性能。镁砂的纯度提高、高品位镁砂的出现为镁质耐火材料制品性能的提高和新型镁质耐火材料的发展奠定了物质基础。接着，“三高”技术即采用高纯原料、高压成型和高温烧成的耐火材料制造技术出现。高纯减少了影响耐火材料性能的有害组分；高压产生了致密的结构；高温产生了坚固而稳定的结合。采用这些技术后，耐火材料的性能显著提高，使用寿命明显延长。耐火材料的工艺进入了现代阶段。

二、材质复合化

原料高纯化的同时，材质复合化也在紧锣密鼓地进行。复合就是在单一耐火原料中添加其他耐火物质，通过取长补短开发出新的耐火材料。复合包括氧化物之间、非氧化物之间以及氧化物与非氧化物之间的复合。以水泥窑高温带用耐火材料为例，20世纪50年代以前都是采用单一耐火原料制造的，50年代以后都采用了复合工艺。几十年来，科技人员对有价值的耐火材料系统进行了深入研究，许多复相耐火材料被开发。例如：水泥工业用直接结合镁铬砖、镁铝尖晶石砖、铁铝尖晶石砖、镁白云石皓砖、抗剥落高铝砖、硅莫砖（碳化硅-莫来石材料）；玻璃工业用烧结AZS砖、a-3氧化铝砖、镁锆砖（MgO-ZrO2-SiO2系材料）;陶瓷工业用董青石-莫来石制品、氮化物结合碳化硅制品等。除大量渗加其他种物质制成复合耐火材料之外，还参加少量特殊添加剂，改善了众多耐火材料的性能。

高铝砖

三、工艺自动化

计算机控制技术在完成精确、快速的控制，实现稳产、高产，优质、低耗、安全运转，改善劳动条件，提高经济效益等方面，都发挥着重要的作用。

我国耐火材料和国外产品的差距主要表现在国产材料的批量稳定性差。要解决这一问题，就必须大量采用先进装备和自动化技术。例如，发达国家的耐火材料企业早已广泛采用了自控技术。近年来，我国一些耐火材料企业也认识到了装备的重要性，也逐步采用一些先进的装备。例如，河南瑞泰花费巨资购入大量先进装备，其中包括自动化配料和进口Laeis2000t全自动液压压砖机。该压机采用整体计算机程序控制，实现全自动化生产过程，一次性多面加压成型产品，采用红外质检，可消除生产过程中人为因素的影响，特别是使砖坯避免了隐蔽性的层裂，提升了产品质量和尺寸精度，使所制产品更加稳定可靠，能够满足高端客户的需求。

目前，国内大多数耐火材料企业装备水平不高，配料和烧成还没有实现自动化，成形还使用普通摩擦压砖机，这些状况都迫切需要进行改进。

四、耐火材料技术进步的影响

随着技术进步，耐火材料使用寿命的延长，单位消耗逐渐降低。几十年来，炼钢的耐火材料消耗已从50kg/t降低至10kg/t以下。耐火材料单耗的不断降低导致耐火材料市场日渐萎缩。在西方国家，耐火材料行业对年轻一代已经没有吸引力，一些人认为耐火材料工业是夕阳产业，耐火材料技术也已经走到尽头。