礬土基耐火均質(zhì)料 編制說明

根據(jù)國家標準化管理委員會關于下達2023年國家標準復審修訂計劃的通知（國標委發(fā)[2023]64號文《礬土基耐火均質(zhì)料》列入2023年國家標準修訂計劃，計劃號20233292-T-469。該標準由北京金隅通達耐火技術有限公司、陽泉金隅通達高溫材料有限公司、鄭州大學等負責修訂，由全國耐火材料標準化技術委員會歸口。牽頭單位北京金隅通達耐火技術有限公司在標準制修訂計劃下達后就開始進行相關工作。2024年1月組建了《礬土基耐火均質(zhì)料》標準編制組，除牽頭單位北京金隅通達耐火技術有限公司外，成員還包括：陽泉金隅通達高溫材料有限公司、鄭州大學等，工作組進行了合理分工，并制定了工作計劃進度。主要工作過程如下：2.1調(diào)研及資料收集、匯總階段（2024年1月-2024年7月）2024年1月-2024年4月，工作組對國內(nèi)礬土基耐火均質(zhì)料（以下簡稱“均質(zhì)料”）的生產(chǎn)、銷售、應用等情況進行調(diào)研；2024年5月-2024年6月收集了部分均質(zhì)料企業(yè)的產(chǎn)品，并對產(chǎn)品進行性能指標檢測；2024年7月-2024年7月對國內(nèi)均質(zhì)料的應用客戶進行調(diào)研，了解客戶對均質(zhì)料的應用要求及收集當前使用均質(zhì)料的指標；在以上工作的基礎上，2024年8月在北京召開了標準編制的工作會，會議總結(jié)2024年來標準編制工作情況，討論標準編制過程中的問題、檢查編制進度；同時會議明確了后期標準編制工作的任務和要求。2024年1月-2024年9月工作組編寫了《礬土基耐火均質(zhì)料》編制說明書和《礬土基耐火均質(zhì)料》國家標準征求意見稿，并在其間多次組織討論會，對稿件進行討論和修改。2.2征求意見稿的確定（2024年7月-2024年9月）為使該標準科學、簡便易行、符合實際需求，編制組人員依據(jù)調(diào)研情況，于2024年9月完成了《礬土基耐火均質(zhì)料》標準征求意見稿初稿和編制說明初稿。2024年9月10日，編制組在北京召開討論會，對初稿進行了討論，并進一步修改后形成了最終的征求意見稿和編制說明。3.1標準修訂的必要性礬土基耐火均質(zhì)料行業(yè)標準（GB/T32832-2016）發(fā)布執(zhí)行已超過八年，標準的有些內(nèi)容與我國現(xiàn)在均質(zhì)料產(chǎn)品的實際情況已經(jīng)不相適應。一方面，隨著我國耐材工藝技術及裝備能力的快速提升，均質(zhì)料產(chǎn)品的品質(zhì)有了大幅的提高，部分指標也有了一定的變化，同時，行業(yè)積極踐行減排降耗、資源集約利用的綠色發(fā)展理念，此前未被利用的低品位資源在現(xiàn)有條件下也可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的均質(zhì)料，豐富了均質(zhì)料的種類。另一方面，高溫工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展也對耐火材料提出了更高的要求，作為耐火材料高檔原材料的均質(zhì)料，此前的指標要求迫切需要更新，一些此前沒有關注的，如磁性物的要求急需進行補充。當然，此前標準中也存在類似TiO2含量、質(zhì)量證明書等非關鍵指標或可合并引用的部分，為使標準更具有規(guī)范性、科學性、先進性和可操作性，迫切需要對其進行修訂。均質(zhì)料在提升礬土基耐火熟料的品質(zhì)，提高我國耐火鋁土礦綜合利用方面具有重要意義。對推動我國耐火材料性能的提升具有積極的推動作用。標準的修訂是對現(xiàn)行均質(zhì)料標準的技術指標等相關條文的更新、補充和修正，修訂后的標準更與時俱進、更適合現(xiàn)有資源的現(xiàn)狀、客戶的需求及生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制，也為科技工作者在未來均質(zhì)料的研發(fā)方面預留了空間，因此，八年后對現(xiàn)行標準進行審視，重新修訂是非常必要，對指導均質(zhì)料產(chǎn)業(yè)的健康高質(zhì)量發(fā)展具有非常重要的意義。3.2標準修訂的原則根據(jù)GB/T1.1-2020的要求編制。遵從以下規(guī)則：貫徹執(zhí)行國家的政策、法規(guī)，與現(xiàn)行其他國家標準協(xié)調(diào)一致的原則；技術指標制定先進可行、規(guī)范合理的原則；標準編制突出產(chǎn)品特性，促進行業(yè)健康發(fā)展和產(chǎn)品推廣的原則。標準編制過程中技術指標的確定參考了國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品技術指標，以保證標準中技術指標的準確性、科學性與可比性。4.1規(guī)范性引用文件變化結(jié)合產(chǎn)品檢測項目和最新檢測方法，引用文件“GB/T17617耐火原料和不定形耐火材料取樣”修改為“GB/T17617耐火原料抽樣檢驗規(guī)則”；“GB/T15545不定形耐火材料包裝、標志、運輸和儲存”修改為“GB/T15545不定形耐火材料包裝、標志、運輸、儲存和質(zhì)量證明書的一般規(guī)定”。增加了引用文件“GB/T18930耐火材料術語”和“JB/T6570磁性物含量測定方法”。4.2術語和定義的修改“下列術語和定義適用于本文件”修改為“GB/T10325界定的以及下列術語和定義適用于本文件”。原定義“以不同氧化鋁含量的鋁土礦石為原料，經(jīng)過配料、均化、細磨、成型、高溫煅燒等工藝制成的成分均勻、性能穩(wěn)定的高鋁質(zhì)耐火熟料”修改為“以不同氧化鋁含量的鋁土礦石為主要原料，經(jīng)過配料、均化、細磨、成型、高溫煅燒等工藝合成的成分均勻、性能穩(wěn)定的鋁硅質(zhì)耐火熟料”。由于目前或未來均質(zhì)料技術的發(fā)展，原料中可能添加其他的輔助組分,因此，在“原料”前面添加了“主要”兩字一方面更準確，另一方面也為未來均質(zhì)料的改性留有空間；鑒于均質(zhì)料的制備過程中，不僅僅發(fā)生了物理變化，也發(fā)生了化學和物相變化，為準確起見將“制成”修改為“合成”；根據(jù)修改后的產(chǎn)品體系，氧化鋁含量范圍更廣，“高鋁質(zhì)熟料”已不夠準確，因此，修改為“鋁硅質(zhì)熟料”。4.3牌號的調(diào)整根據(jù)現(xiàn)有市場主流產(chǎn)品種類，增加了礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-90牌號，將FNJ-60、FNJ-70兩個牌號調(diào)整為FNJ-60A、FNJ-60B、FNJ-70A、FNJ-70B四個牌號。礬土基耐火均質(zhì)料按化、FNJ-80、FNJ-85、FNJ-88、FNJ-90。牌號中F、N、J分別為“礬土基”、“耐火”和“均質(zhì)料”首個漢字的漢語拼音首字母，數(shù)字為氧化鋁的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)氧化鐵含量質(zhì)量分數(shù)的差異，又分為A、B兩種牌號。4.4技術要求的變化1）修訂部分1：理化指標的修訂。由如下表1的原理化指標更新為表2的理化指標。具體變化為：①化學成分中刪除了“TiO2”的指標要求，增加了“灼燒減量”的指標要求。由于定義中主要原料為鋁土礦，因此，熟料中TiO2指標決定于原礦固有特征含量，且在常規(guī)耐火材料中TiO2含量對最終產(chǎn)品性能的影響較小，考慮到驗收的快捷性，本次修訂予以刪除；由于灼燒減量可以間接體現(xiàn)熟料的燒結(jié)程度，因此，為了提高均質(zhì)料粉的質(zhì)量的保險系數(shù)，本次修訂中增加了“灼燒減量”的指標要求，并根據(jù)實際統(tǒng)計對其數(shù)值予以了規(guī)定。②根據(jù)現(xiàn)有鋁礬土資源的現(xiàn)狀以及均質(zhì)料產(chǎn)品指標的統(tǒng)計數(shù)據(jù)將原標準中FNJ-88、FNJ-85、FNJ-80牌號中的Fe2O3含量調(diào)整為≤2.0%；CaO+MgO、K2O+Na2O含量全部修訂為≤0.6%；FNJ-70、FNJ-60各拆分為兩個均調(diào)整為，A牌號Fe2O3為≤1.5%，B牌號Fe2O3為≤2.0%;根據(jù)現(xiàn)有的技術能力，F(xiàn)NJ-60A、FNJ-60B的吸水率調(diào)整為≤2.5%；FNJ-50的吸水率調(diào)整為≤2.0%；新增的FNJ-90根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)規(guī)定了相應的理化指標。表1礬土基耐火均質(zhì)料的理化指標（原標準）%A12O3Fe2O3K2O+Na2O表2礬土基耐火均質(zhì)料的理化指標（現(xiàn)標準）%A12O3Fe2O3K2O+Na2O2）修訂部分2：增加了“磁性物含量和鐵合金粒含量”的要求，見5.2.1。由于均質(zhì)料較礬土熟料有更高的硬度，加工過程中客觀存在磁性物，且正常情況下破碎加工設備的核心金屬件或提升為高硬度的鐵合金件，在加工過程中所產(chǎn)生的進入均質(zhì)料物料中的磁性物或碰撞產(chǎn)生的鐵合金顆粒均會對均質(zhì)料在高溫下的應用產(chǎn)生影響，尤其是鐵合金顆粒。因此，結(jié)合應用的影響及工藝設備能力，將磁性物含量和鐵合金粒含量的要求規(guī)定為：＞3mm的顆粒中磁性物含量≤0.03%，≤3mm的顆粒中磁性物含量≤0.05%，大于0.5mm粒度的礬土基耐火均質(zhì)料中，不允許有鐵合金顆粒。3）修訂部分3：增加了對外觀的要求，為“礬土基耐火均質(zhì)料中不允許混入外來雜質(zhì)”。4.5試驗方法的補充根據(jù)新增的技術要求，對應增加了相應的試驗方法，依次為“6.4磁性物含量和鐵合金粒含量的測定按JB/T6570的規(guī)定進行”，“6.5外觀檢驗目測進行”。4.6包裝、標志、運輸、儲存及質(zhì)量證明書的簡化按照引用標準的規(guī)定，刪除了原8.3，對照現(xiàn)有標準，規(guī)定均質(zhì)料塊料和顆粒料的包裝、標志、運輸、儲存及質(zhì)量證明書依次按照YB/T5142和GB/T15545的規(guī)定進行。4.7主要驗證情況分析本文件采集試驗驗證數(shù)據(jù)來自國內(nèi)外礬土基耐火均質(zhì)料需求企業(yè)和生產(chǎn)廠家，驗證數(shù)據(jù)匯總見表3-表9。表3礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-50數(shù)據(jù)驗證匯總表Al2O3%Fe2O3%%%%%%Na2O%%%求求測測測從表3匯總FNJ-50的數(shù)據(jù)來看，3個樣品全部指標都達到標準規(guī)定的數(shù)值。表4礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-60A、FNJ-60B數(shù)據(jù)驗證匯總表處Al2O3%%%%%%%Na2O%%%測測n)測測率從表4匯總FNJ-60A、FNJ-60B的數(shù)據(jù)來看，12個樣品中僅有1個Al2O3超標，其他關注（檢測的）全部指標都達到或接近標準規(guī)定范圍。需求指標，除主成分外Al2O3僅對下限進行設置或范圍較大，其他指標也都與規(guī)定指標具有較高的符合。表5礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-70A、FNJ-70B數(shù)據(jù)驗證匯總表處Al2O3%Fe2O3%%%%%%Na2O%%%n))從表5匯總FNJ-70A、FNJ-70B的數(shù)據(jù)來看，11個樣品中僅有4個樣品中的部分數(shù)據(jù)有較大差異，其他關注（檢測的）全部指標都達到或接近標準規(guī)定范圍。需求指標，除主成分外Al2O3僅對下限進行設置或范圍較大，其他指標也都與規(guī)定指標具有較高的符合。表6礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-80數(shù)據(jù)驗證匯總表Al2O3%Fe2O3%%%%%%Na2O%%%-----------------從表6匯總FNJ-80的數(shù)據(jù)來看，10個樣品中僅有2個樣品中的雜質(zhì)成分（K2O+Na2O）或（CaO+MgO）部分數(shù)據(jù)有微小差異，1個粉狀樣品因為欠燒灼燒減量超標，其他關注（檢測的）全部指標都達到或接近標準規(guī)定范圍。需求指標，除主成分外Al2O3僅對下限進行設置或范圍較大，其他指標也都與規(guī)定指標具有較高的符合。表7礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-85數(shù)據(jù)驗證匯總表Al2O3%Fe2O3%%%%%%Na2O%%%-----從表7匯總FNJ-85的數(shù)據(jù)來看，7個樣品中僅有2個樣品中的雜質(zhì)成分（K2O+Na2O）數(shù)據(jù)略有超標，其他關注（檢測的）全部指標都達到或接近標準規(guī)定范圍。需求指標，除主成分外Al2O3僅對下限進行設置或范圍較大，其他指標也都與規(guī)定指標具有較高的符合。表8礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-88數(shù)據(jù)驗證匯總表Al2O3%Fe2O3%%%%%%Na2O%%%-----從表8匯總FNJ-88的數(shù)據(jù)來看，12個樣品中僅有2個樣品中的雜質(zhì)成分（K2O+Na2O）或（CaO+MgO）部分數(shù)據(jù)有微小差異，1個樣品因為欠燒，吸水率超標，其他關注（檢測的）全部指標都達到或接近標準規(guī)定范圍。需求指標，除主成分外Al2O3僅對下限進行設置或范圍較大，其他指標也都與規(guī)定指標具有較高的符合。表9礬土基耐火均質(zhì)料FNJ-90數(shù)據(jù)驗證匯總表Al2O3%%%%%%%Na2O%%%--------------0從表9匯總FNJ-90的數(shù)據(jù)來看，6個樣品都達到或接近標準規(guī)定范圍。需求指標，除主成分外Al2O3僅對下限進行設置或范圍較大，其他指標也都與規(guī)定指標具有較高的符合。綜上，從整體驗證情況分析可見：國內(nèi)外不同客戶的均質(zhì)料指標要求和供需雙方不同牌號均質(zhì)料檢測指標絕大部分都達到或接近標準規(guī)定范圍；使用廠家需求的化學性能指標主要為：主成分Al2O3的含量，雜質(zhì)成分Fe2O3，也有廠家對K2O和Na2O的合量作出了規(guī)定；物理性能指標主要為：體積密度、吸水率，也有廠家對磁性物含量提出了要求；從供需雙方所檢測的指標主要為：Al2O3的含量、雜質(zhì)成分Fe2O3，體積密度、吸水率,其他關注度較高的為（K2O+Na2O）和（CaO+MgO）。因此，標準中對主成分Al2O3進行了限制，其設置了上下限，體現(xiàn)了均質(zhì)料的穩(wěn)定性和先進性；其他作為必須要的補充，規(guī)定了雜質(zhì)成分Fe2O3、（K2O+Na2O）和（CaO+MgO)、體積密度和吸水率；灼燒減量的設計也為了避免欠燒料進入粉體產(chǎn)品中，也體現(xiàn)了標準的先進性。均質(zhì)料硬度比較大，破碎加工時會有機械鐵引入的可能，因此，磁性物的設計也體現(xiàn)了標準的先進性。標準制定的指標絕大部分都可以實現(xiàn)，未達標的指標也很接近標準指標，通過加強原料及生產(chǎn)控制就可以達標，標準制定的指標合理可行。4.8產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應用論證和預期達到的經(jīng)濟效果等情況均質(zhì)料產(chǎn)品較傳統(tǒng)高鋁礬土熟料具有原料來源廣、質(zhì)量波動小、性能特征可控等優(yōu)點，在生產(chǎn)和應用中具有不可比擬的優(yōu)勢，在國內(nèi)外市場具有很強的競爭力。由于耐材制品性能的提升給礬土基熟料也提出了更高的要求，隨著高品位鋁土礦日漸稀缺，傳統(tǒng)鋁礬土熟料已經(jīng)無法滿足高檔耐材制品的需求。隨著裝備技術的提升，均質(zhì)料的產(chǎn)業(yè)化技術也逐漸成熟，山西、河南、山東等地生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，部分技術成熟、運營穩(wěn)健的企業(yè)站穩(wěn)了腳跟，并不斷壯大，呈現(xiàn)深耕之勢，為耐火材料產(chǎn)業(yè)源源不斷的輸出高品質(zhì)的均質(zhì)料產(chǎn)品，帶動整個行業(yè)的健康發(fā)展，持續(xù)增速產(chǎn)業(yè)化的進程，助推均質(zhì)料成為耐火材料新質(zhì)生產(chǎn)的新賽道。近十年來，伴隨著對均質(zhì)料認知的不斷深入，耐火材料技術人員的對均質(zhì)料的應用經(jīng)