耐火材料生产发展的主要方向

耐火材料行业出现的长期不景气使得企业为了提高竞争能力，致力于加强自身工艺水平、技术水平的提高，从而达到节能降耗，提高效率的目的。欧洲耐火材料生产者联合会（会员约有150多家）建议企业在如下几个方面加强活动：提高能源效率，使生产废料最少化，降低耐火材料单耗，增强对用后耐火材料的处理，在用户行业使用新工艺。这对于我们国内的耐火材料企业也不无借鉴意义。

提高能源利用率

提高能源利用率首先可减少对能源的需求，尤其是耐火材料行业。初级能源在耐火材料生产中主要用于干燥和烧成（不包括原料的开采），其消耗占成本中最多的部分。在现代工艺中，从窑炉冷却段散发出的热可在对制品进行干燥时被二次利用。在废气和热风管道内安装热交换器收集余热。任何设备都应该具有现代化的隔热层，这种隔热层在高温使用条件下可减少内衬重量，进而提高能源利用效率，减少CO2排放。

生产废弃物的最少化

耐火材料工业直接产生的废弃物已经显著减少。世界范围内用后废砖的处理实际上可达到100%，这些废砖经破碎后再二次利用。经过提纯处理的废料尽可能地循环利用。耐火材料在生活垃圾有效利用中的作用也显著提高。对于许多欧洲国家来说，使用工业垃圾作为燃料将越来越多，越来越重要。例如德国、瑞士和西班牙超过50%的汽车轮胎、用后机油、塑料、生活垃圾等用作燃料处理。将来废弃物的利用在二次燃料中的比例会更高。处理废弃物的主要优势是降低燃料成本，减少CO2排放量。但是这些废弃物燃料的燃烧，会大量释放出氯化物和硫，会增大对窑炉内衬的侵蚀。因此,很多垃圾焚烧炉用耐火材料生产企业使用抗碱侵蚀能力强的刚玉和碳化硅质耐火材料来提高内衬的使用寿命。

冶金行业耐火材料单耗下降

近十年来，耐火材料使用寿命显著提高，使得资源量得到明显节约。二十世纪60年代，生产一吨钢需要50 kg耐火材料，目前一吨钢只需要10 kg耐火材料。先进的炼钢技术的应用对耐火材料也提出了具体的要求。日本的耐火材料单耗至少下降到吨钢7.8 kg，欧洲和北美的耐火材料单耗下降到10 kg。在这些国家和地区，进一步降低耐火材料单耗将是比较缓慢的。中国的钢铁行业用耐火材料单耗约25 kg，将会进一步减少，因为中国的冶金工业正在向现代化的炼钢生产工艺过度。从技术角度来看，这是由于冶金设备内衬寿命得到了显著提高。从经济角度看，这是由于资源利用效率的提高，尤其是耐火材料的利用率得到提高。继续减少耐火材料的单耗虽然有诸多困难，但是，推广新研发的成果，有可能使炼钢用耐火材料单耗降低到5 kg。

用后耐火材料的处理

用后耐火材料的数量已经显著下降，在现代化的欧洲，经过处理的用后耐火材料正在广泛利用。目前，几乎所有的MgO、SiO2、Al2O3、ZrO2和SiC质耐火材料废料都可被用作二次原料。在欧洲，收集的全部废耐火材料中，约20%的能够迅速用作耐火原料。约27%的废料在其他行业用作非耐火材料，如建筑材料。经过不同方法处理后在生产中可回收35%左右的加工废料。在大多数国家经过多种方法处理后，最终废弃物总量只有18%，并且在继续开展减少工业废弃物的研究工作。欧洲的立法部门利用处罚措施促使企业减少废弃物的产出量。

在用户行业使用革新工艺

现代的耐火材料不仅要具有长寿命，而且要降低用户方面的能耗。吹氩透气砖的应用就是能给用户带来显著效益的工艺革新实例。吹氩透气砖是一种用来提高电弧炉使用性能的经济高效的工具，通过多孔透气元件向电炉内冲入惰性气体，有助于热量更好地分布，增加向熔池中的热传递，进而缩短熔炼时间。熔池中的搅拌力越强，合格钢产量越高。在钢包炉和炉外处理钢包上推广应用透气砖也取得了较好的效益，在这两种设备上减少高价铁合金的用量是其有效性的又一个因素。在炼铝和炼铜行业推广浸入式喷枪向熔池中吹入惰性气体也是一种能够减少能源消耗的革新工艺，吹入惰性气体能够去除熔池内的氧和杂质。在冶炼和澄清过程中对熔液进行强力搅拌，可以加快冶炼速度。这可以使炉内空气中的热量向熔体中有效传递，使得温度均匀分布。在向熔体内吹气过程中会出现大量的微小气泡。这些气泡与金属接触可以使得在铝处理过程中氯气释放量急剧减少。这种方法可以使熔炼速度提高20%~25%，炼铝时的能源需求减少10%，炼铜所需的能源减少25%。耐火材料生产领域内的技术革新除了能显著节约能源，减少CO2排放量，还能实现新的绿色工艺，如通用光电元件或利用风能等发电。