镁质耐火材料的未来发展趋势

镁质耐火材料的未来发展趋势

　

(1)传统镁质耐火材料的改进及合理利用与新材料开发并举

　　

在镁质耐火材料当中，一些传统的镁质耐火制品，如烧成镁砖及烧成镁铬砖等仍将被广发地应用于冶金、水泥以及玻璃等行业的生产过程当中。预计在未来相当长的一段时间内，由于相关领域的工艺、技术以及使用成本等方面的要求，一些传统的镁质材料仍将继续得到应用。但是，由于这些材料受到能耗和环保等方面的制约，在实际应用过程中将会得到进一步的改进或完善。例如，镁铬砖是炉外精炼和水泥窑中最重要的耐火材料之一，但是，由于在其烧成和使用过程中，耐火材料中的3价铬会氧化生成含有有害物质的6价铬化合物，容易对环境造成污染。对于此类耐火材料，在继续使用的同时，会通过合适的工艺过程降低和消除6价铬对环境所造成的影响。例如，通过降低耐火材料中的铬含量以及通过氧化还原法处理用后耐火材料等方法，尽可能地减少和消除6价铬的影响。

　　

在继续关注传统镁质耐火材料在发展国民经济、提高人民生活水平以及在社会可持续发展中的地位和作用的同时，还应从发现和创造新材料的角度出发，关切镁质新材料研究的系统性和超前性。未来，镁质新材料的研究和开发除了继续集中在传统的应用领域，即，冶金、建材、陶瓷、化工以及有色冶金等领域外，一些新兴领域的研究与开发应用也将得到进一步的重视。一些主要的研究和开发的新材料(包括镁质原料)、新工艺以及新设备有：

　　

1)体积密度大于3.40g/cm3、氧化镁含量高于97.5%的高纯高密度镁砂的工业化生产;

　　

2)用于电熔镁砂生产的直流电弧炉或变频电弧炉的研制与开发;

　　

3)镁钙系材料防水化技术及无水结合剂研发;

　　

4)不含铬的碱性及尖晶石质耐火材料;

　　

5)碱性不定性耐火材料及其设备;

　　

6)氧化镁在农业、医药、食品领域中的应用;

　　

7)纳米级氧化镁。

　　

(2)镁质新材料与生态环境、资源的协调性倍受重视

　　

环境恶化是社会可持续发展的重大障碍，镁质耐火材料在其原料制备(轻烧、重烧、电熔)、制品生产以及使用与废弃过程中不仅消耗了大量的资源和能源，而且还造成了严重的环境污染。因此，研究开发节能环保型镁质耐火材料，重视镁质新材料与生态环境、资源的协调性是未来镁质耐火材料的主要发展趋势之一。新材料的研制应更加注重资源、能耗、排放、回收再生的大系统和大循环。研究开发节能环保型镁质耐火材料，主要应从以下几个方面着手：

　　

1)镁质耐火材料的再生与综合利用

　　

由于镁资源的不可再生性以及其储藏量的有限性，开展镁质耐火材料的再生与综合利用亦具有重要意义。据统计，在消耗的耐火材料当中，在使用过程中被侵蚀消耗掉的约占50%，从炉子上拆下来的用后耐火材料约占50%。对于镁质耐火材料来说，用后可以再生与综合利用的领域有：脱硫剂、炉渣改质(造渣)剂、溅渣护炉调渣剂、土壤改质剂以及再生耐火材料的原料等。随着用后耐火材料回收率的不断提高，未来的耐火材料将会达到零排放。

　　

2)大力开发免烘烤和免烧砖

　　

通过使用高效无水结合剂和高效烧结促进剂，使耐火材料在干燥和使用过程中获得所必需的强度。通过开发免烘烤和免烧成的镁质耐火材料，节省烘烤和烧结过程中的能量消耗，同时，减少在烘烤和烧成过程中燃油和燃气所产生的污染。

　　

3)广泛应用镁质不定形耐火材料

　　

与定形耐火材料相比，不定形耐火材料具有省工、省时和省力的特点。日本的不定形耐火材料已经占到耐火材料总量的60%以上，而我国的不定形耐火材料只有20~30%，镁质不定形耐火材料的比例更少。因此，通过开发高效结合剂和不定形施工机械，广泛应用镁质不定形耐火材料，对于镁质耐火材料的节能和环保具有重要意义。

　　

(3) 企业创新能力不断提升、国际竞争力不断加强

　　

随着我国经济的不断发展以及相关领域的技术进步，未来我国的镁质材料行业将通过开发新产品、新技术和新工艺，赶上或超过世界先进水平。

　　

1)在研发方面的投入将不断增加

　　

随着我国冶金、建材以及化工等行业的不断发展，耐火材料企业的生产规模随之不断壮大，经济效益不断提高，耐火材料企业基本上完成了初始的资本积累过程，已经具备了在研发方面投入人力、物力和财力的能力。另外，随着企业管理阶层的新老更替以及新生管理者素质的不断提高，企业在研发方面加大投入的意愿也将明显提高。

　　

2)对外交流不断扩大

　　

随着外资企业的进入以及国产耐火制品出口的不断增加，耐火材料企业与国外先进耐火材料企业和研究机构之间的直接和间接交流也会不断增加。