冶金工程耐火材料課程

冶金工程耐火材料課程1第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三緒論耐火材料的概念耐火材料的歷史耐火材料的分類耐火材料的發(fā)展現(xiàn)狀耐火材料的一般生產(chǎn)過程2第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料的概念什么是耐火材料？(refractory)書中定義為“耐火材料是耐火度不低于1580℃的無機(jī)非金屬材料”。定義雖不錯(cuò)，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展仔細(xì)推敲起來是不夠嚴(yán)格的。Heatresistant below1.500°CRefractory min.1.500°CHighlyrefractorymin.1.800°CIncommonlanguagematerialsarecalledrefractories,iftheyareappliedattemperatures>600°C3第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三如1．非金屬一詞已不能全面概括現(xiàn)在耐火材料的實(shí)際內(nèi)容，書中金屬陶瓷就是一種陶瓷與金屬的復(fù)合材料，Al2O3/Fe,Al2O3/Cr,Al2O3/Ni等，還有用金屬絲加強(qiáng)的陶瓷等都突破了非金屬的范圍。美國的國家耐火材料標(biāo)準(zhǔn)定義為“用于承受高溫的材料，通常為非金屬材料”。1968年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的推薦標(biāo)準(zhǔn)是“一種非金屬材料或制品（包括含有少量金屬的）耐火度最低為1500℃（前蘇聯(lián)為1580℃）定義為耐火材料”。這個(gè)1500℃標(biāo)準(zhǔn)同法國標(biāo)準(zhǔn)相同。4第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料的歷史金屬冶煉陶瓷的生產(chǎn)玻璃的生產(chǎn)5第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三金屬冶煉（pyrometallurgy)

---Fireandtheartofmetals古埃及金屬冶煉木炭和礦石分層排布加火燃燒3-4天產(chǎn)量1kg/次爐襯為粘土6第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三Fireandtheartofmetals7第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三Ore+Phlogiston→Metal8第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三ScientistAntoineLaurentLavoisier(1743-1794)HenryBessemer(1813-1898)9第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料的分類化學(xué)礦物組成耐火度：普通耐火制品（1580-1770℃）高級(jí)耐火制品（1770-2000℃）特級(jí)耐火制品（2000℃以上）形狀和尺寸制造工藝方法10第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用耐火材料可用作高溫窯爐等熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料、工業(yè)用的高溫容器和部件（在冶金，硅酸鹽，化工，動(dòng)力，石油，機(jī)械制造等工業(yè)部門中得到廣泛應(yīng)用）。在我國鋼鐵冶金及有色金屬行業(yè)占66.7%；日本鋼鐵工業(yè)消耗70%的耐火材料。耐火材料是為高溫技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)材料。11第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀世界范圍內(nèi)耐火材料概況歐洲引領(lǐng)耐火材料的發(fā)展：奧鎂公司（RHI年銷售額約130億人民幣）、LWB全球白云石耐火材料技術(shù)和年產(chǎn)量第一、圣哥班、威蘇威、雷法均為總部在歐洲的跨國公司。美洲（北美和南美）：美國耐火材料產(chǎn)業(yè)受制于環(huán)境、發(fā)展前景不被看好、南美主要是巴西發(fā)展勢頭很好。非洲：耐火材料未進(jìn)入真正的發(fā)展時(shí)期亞洲主要是中國和日本：日本是一個(gè)島國、耐火材料產(chǎn)業(yè)受制于資源、其基本理念是低端產(chǎn)品放棄、只保留高端產(chǎn)品。12第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三世界范圍內(nèi)耐火材料概況歐洲：奧地利奧鎂公司總部德國雷法公司法國圣哥班

LWB

威斯維公司英國摩根公司歐洲耐火材料中心在老歐洲、不在新歐洲（東歐、前蘇聯(lián)均不占優(yōu)勢。）13第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三LWBLWB耐火材料公司已經(jīng)售給RhoneCapital有限公司。RhoneCapital是一家在倫敦、巴黎和紐約都有辦事處的合資公司，同時(shí)，它還擁有Almatis特種氧化鋁廠。LWB耐火材料公司成立于2000年，它是由Lhoist集團(tuán)、Wulfrath耐火材料公司、Baker耐火材料組成。公司年?duì)I業(yè)額4億歐元。LWB在歐洲的白云石生產(chǎn)能力為26-28萬噸，其白云石原料主要來自位于比利時(shí)的Lhoist生產(chǎn)廠和德國的生產(chǎn)廠。14第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三南美洲：巴西實(shí)力最強(qiáng)、其堿性耐火材料尤其是鎂鋁尖晶石磚特點(diǎn)鮮明，其它國家不是很強(qiáng)巴西、阿根廷鋼鐵冶金、智利銅冶金15第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三亞洲：日本耐火材料曾經(jīng)是亞洲最強(qiáng)大、中國寶鋼建設(shè)所用耐火材料均從日本進(jìn)口。日本品川、黑崎、播磨、東京窯業(yè)、東芝陶瓷、川崎爐材印度：

ORISASCEMENT、ORINAND16第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三日本耐火材料鋼鐵公司擁有耐火材料公司的股份：新日鐵的耐火材料由黑琦、播磨提供；日本鋼管由品川提供；另外有一些獨(dú)立的耐火材料供應(yīng)商。耐火材料公司直接在鋼廠有自己的辦公室，為客戶提供全套的工程服務(wù)。17第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料發(fā)展形勢歐洲引領(lǐng)世界耐火材料發(fā)展北美耐火材料發(fā)展呈萎縮勢態(tài)非洲尚未真正進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期南美以巴西為代表、品質(zhì)與數(shù)量均未形成主流亞洲尤其是中國正在成為世界范圍的耐火材料制造研發(fā)中心18第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三中國的耐火材料工業(yè)現(xiàn)狀二十世紀(jì)八十年代以前，幾乎全部是國有企業(yè)生產(chǎn)耐火材料；現(xiàn)在絕大多數(shù)為私有企業(yè)、股份制企業(yè)、中外合資及外資獨(dú)資企業(yè)；其中世界上所有的大型耐火材料企業(yè)均在中國建立了合資或獨(dú)資公司（如RHI、SAINTGOBAN、VESUVIUS、MINTEQ、MORGAN、LWB、日本的黑崎播磨、品川、朝鮮耐火等)。中國正在成為一個(gè)世界的耐火材料加工廠耐火材料生產(chǎn)企業(yè)至少1500家以上19第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三存在的差距：

1、通常用耐火材料綜合消耗指．標(biāo)．來衡量一個(gè)國家的鋼鐵工業(yè)與耐火材料的發(fā)展水平。

2、耐火材料生產(chǎn)裝備落后，新技術(shù)推廣慢

3、原料不精，高純原料的生產(chǎn)有困難。20第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三我國發(fā)展耐火材料工業(yè)的優(yōu)勢有豐富的耐火材料原料資源—高鋁礬土、菱鎂石和石墨等。有相當(dāng)大的耐火材料生產(chǎn)能力。有優(yōu)秀的耐火材料專業(yè)的生產(chǎn)、科研、設(shè)計(jì)、管理和教學(xué)的科技人員。21第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三今后發(fā)展的方向原料方面：發(fā)展優(yōu)質(zhì)耐火材料原料高純（天然原料選礦，人工合成）；高密度（高溫煅燒）。品種方面：多品種化高溫、超高溫直接結(jié)合、再結(jié)合堿性耐火磚和高檔高鋁制品；連注用耐火材料；節(jié)能耐火材料。22第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三材質(zhì)方面：氧化物和非氧化物復(fù)合的耐火材料含碳耐火材料；

SiC質(zhì)耐火材料；含鋯耐火材料；Sialon結(jié)合耐火材料。23第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三耐火材料的一般