水泥窯用耐火材料是為滿(mǎn)足水泥企業(yè)的需求而生產(chǎn)的。一方面，水泥窯用耐火材料的發(fā)展受到耐火材料及其科技進(jìn)步的推動(dòng);另一方面，水泥窯用耐火材料的發(fā)展也受水泥行業(yè)需求的拉動(dòng)。為了更好地選擇耐火材料，或更好地研發(fā)耐火材料，都需要了解這種技術(shù)-市場(chǎng)的互動(dòng)機(jī)制。

耐火材料的技術(shù)進(jìn)步

一、原料高純化

耐火材料的科技進(jìn)步是從原料高純化開(kāi)始的。圖3-1顯示了1945?1970年鎂砂純度的變化。

耐火材料工藝常識(shí)表明：提高純度、降低雜質(zhì)的含量是提高耐火材料的質(zhì)量最有效的手段之一。以鎂砂為例，鎂砂中的SiO2產(chǎn)生的低熔物易于浸潤(rùn)方鎂石晶界，妨礙方鎂石晶粒之間的結(jié)合，從而損害材料的高溫性能和抗侵蝕性?？萍既藛T通過(guò)從海水中提取氧化鎂，或?qū)ふ腋咂肺坏牡V產(chǎn)、揀選礦石、風(fēng)選、水選和電熔富集等種種手段提高了原料的純度.并通過(guò)調(diào)整鈣硅比值進(jìn)一步提高了原料的耐火性能。鎂砂的純度提高、高品位鎂砂的出現(xiàn)為鎂質(zhì)耐火材料制品性能的提高和新型鎂質(zhì)耐火材料的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。接著，“三高”技術(shù)即采用高純?cè)?、高壓成型和高溫?zé)傻哪突鸩牧现圃旒夹g(shù)出現(xiàn)。高純減少了影響耐火材料性能的有害組分;高壓產(chǎn)生了致密的結(jié)構(gòu);高溫產(chǎn)生了堅(jiān)固而穩(wěn)定的結(jié)合。采用這些技術(shù)后，耐火材料的性能顯著提高，使用壽命明顯延長(zhǎng)。耐火材料的工藝進(jìn)入了現(xiàn)代階段。

二、材質(zhì)復(fù)合化

原料高純化的同時(shí)，材質(zhì)復(fù)合化也在緊鑼密鼓地進(jìn)行。復(fù)合就是在單一耐火原料中添加其他耐火物質(zhì)，通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短開(kāi)發(fā)出新的耐火材料。復(fù)合包括氧化物之間、非氧化物之間以及氧化物與非氧化物之間的復(fù)合。

以水泥窯高溫帶用耐火材料為例，由圖3-2可知，20世紀(jì)50年代以前都是采用單一耐火原料制造的，50年代以后都采用了復(fù)合工藝。幾十年來(lái)，科技人員對(duì)有價(jià)值的耐火材料系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，許多復(fù)相耐火材料被開(kāi)發(fā)。例如：水泥工業(yè)用直接結(jié)合鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚、鐵鋁尖晶石磚、鎂白云石鋯磚、抗剝落高鋁磚、硅莫磚(碳化硅-莫來(lái)石材料);玻璃工業(yè)用燒結(jié)AZS磚、α-β氧化鋁磚、鎂鋯磚(MgO-ZrO2-SiO2系材料);陶瓷工業(yè)用堇青石-莫來(lái)石制品、氮化物結(jié)合碳化硅制品等。除大量摻加其他種物質(zhì)制成復(fù)合耐火材料之外，還摻加少量特殊添加劑，改善了眾多耐火材料的性能。

三、工藝自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在完成精確、快速的控制，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)、低耗、安全運(yùn)轉(zhuǎn)，改善勞動(dòng)條件，提高經(jīng)濟(jì)效益等方面，都發(fā)揮著重要的作用。

我國(guó)耐火材料和國(guó)外產(chǎn)品的差距主要表現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)材料的批量穩(wěn)定性差。要解決這一問(wèn)題，就必須大量采用先進(jìn)裝備和自動(dòng)化技術(shù)。例如，發(fā)達(dá)國(guó)家的耐火材料企業(yè)早已廣泛采用了自控技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)一些耐火材料企業(yè)也認(rèn)識(shí)到了裝備的重要性，也逐步采用一些先進(jìn)的裝備。例如，河南瑞泰花費(fèi)巨資購(gòu)入大量先進(jìn)裝備，其中包括自動(dòng)化配料和進(jìn)口Laeis2000t全自動(dòng)液壓壓磚機(jī)。該壓機(jī)采用整體計(jì)算機(jī)程序控制，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，一次性多面加壓成型產(chǎn)品，采用紅外質(zhì)檢，可消除生產(chǎn)過(guò)程中人為因素的影響，特別是使磚坯避免了隱蔽性的層裂，提升了產(chǎn)品質(zhì)量和尺寸精度，使所制產(chǎn)品更加穩(wěn)定可靠，能夠滿(mǎn)足高端客戶(hù)的需求。

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)耐火材料企業(yè)裝備水平不高，配料和燒成還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，成形還使用普通摩擦壓磚機(jī)，這些狀況都迫切需要進(jìn)行改進(jìn)。

四、耐火材料技術(shù)進(jìn)步的影響

隨著技術(shù)進(jìn)步，耐火材料使用壽命的延長(zhǎng)，單位消耗逐漸降低。幾十年來(lái)，煉鋼的耐火材料消耗已從50kg/t降低至10kg/t以下。圖3-3顯示了美國(guó)耐火材料產(chǎn)量和價(jià)格的變化。

耐火材料單耗的不斷降低導(dǎo)致耐火材料市場(chǎng)日漸萎縮。在西方國(guó)家，耐火材料行業(yè)對(duì)年輕一代已經(jīng)沒(méi)有吸引力，一些人認(rèn)為耐火材料工業(yè)是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，耐火材料技術(shù)也已經(jīng)走到盡頭。

國(guó)際耐火材料行業(yè)的變革

一、企業(yè)大型化

隨著耐火材料需求的減少，發(fā)達(dá)國(guó)家的耐火材料企業(yè)之間展開(kāi)了激烈而殘酷的競(jìng)爭(zhēng)。低效率者被逐漸淘汰，高效率者才能生存。其中，企業(yè)大型化是一個(gè)提高效率的好辦法。

企業(yè)大型化可以提高開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的能力。企業(yè)合并之后，有利于避免重復(fù)研究，有利于分享知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)訣竅，進(jìn)行技術(shù)交流，集中優(yōu)勢(shì)力量進(jìn)行攻關(guān)，并有利于建設(shè)一支人才齊全的科研隊(duì)伍。

企業(yè)大型化可以提高質(zhì)量。例如，采礦、原料、制品企業(yè)合并之后，可以實(shí)現(xiàn)從礦山到最終產(chǎn)品的全過(guò)程控制。這樣，就為穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了良好條件。

企業(yè)大型化可以提高市場(chǎng)地位。合并之后，原來(lái)互不聯(lián)系的各家企業(yè)，可以集中購(gòu)買(mǎi)大宗的原料和燃料;原來(lái)互相對(duì)立的各方自然聯(lián)合成一家與耐火材料的需方進(jìn)行談判。這樣，十分有利于降低運(yùn)營(yíng)成本和減少惡性競(jìng)爭(zhēng)。

企業(yè)大型化不僅可通過(guò)正常辦法來(lái)降低成本、提高質(zhì)量和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，還有利于實(shí)施特殊手段主導(dǎo)市場(chǎng)和擊敗各個(gè)弱小的對(duì)手。進(jìn)而，一些耐火材料跨國(guó)公司的規(guī)模越變?cè)酱蟆?/div>