连铸用耐火材料的现状及其今后发展趋向
耐火材料的发展历程
一、耐火材料的起源古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。
耐火材料的三大发展阶段东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。
20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的工业窑炉）。
前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。
50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料二、耐火材料在中国的发展20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。
现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐耐火材料冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。
在中国有许多工厂生产耐火材料产品。
中国有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。
在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。
2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。
但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。
三、发展具有综合技术水平的耐火材料产业综合技术水平的耐火材料产业，不仅指生产出的耐火材料产品具备质量好、环保、轻质等优质特点，同时也指生产耐火材料的匹配设备具有寿命长、性能好、产量高等优质特点。
连铸技术的发展状况及高效连铸
机作业率大大提高（≥８０％）。
１．２高效连铸的主要作用
１．２．１
连铸坯产量大幅度提高
００４
从１９８９年到２００１年我国连铸坯产量由１
投资３～４亿元。
万ｔ增加到１２ ０００万ｔ以上，连铸比由１６．３％提高 到８７．５％。如果只靠投资新建铸机，而没有连铸机 的高效化，新建和原有铸机都是那样的低生产率，要 想达到这样的总产量是不可想象的，无论资金投入、 场地占用等许多方面都是难以承受的。高教连铸技 术为钢铁行业的调整结构降低成本作出了贡献。 １．２．２ 实现炼钢车间的炉机匹配 我国的转炉车间炉容从几吨到２００ ｔ都有小方坯 生产。由于小方坯铸机生产能力低，３台转炉配４、５ 台甚至６台连铸机，匹配关系复杂混乱，工艺制度不 能保证。这反过来又影响了铸机生产和铸坯质量。 经过连铸机的高效化改造，设备可靠性增加，浇 铸速度提高，连铸机的台时产量大幅提高。实现了各 种模式的炉机匹配生产。如原３炉４、５机全连铸炼 钢车间只需要３台铸机．１炉对１机生产。原来炉容 较小的３炉２机加模铸的车间可实现３炉对２机的 全连铸生产。 炉机匹配后的最大好处全车间生产顺行，工艺制 度得以执行。钢水的温度、氧化性、到位时间都可保 证。这又促进了铸机生产的稳定、高速、优质。 １．２．３经济效益 实现高教连铸使各项技术指标提高，消耗下降， 铸坯质量改善，可使企业降低成本节省投资，获得很 大的经济效益。 连铸直接效盎首钢三炼钢厂统计，由于提高合 格坯收得率、节省备件费用、减少耐材消耗等可降低 连铸坯成本约７元／ｔ。广钢转炉厂节省中间包材料 及提高铸坯收得率可降低连铸坯成本１０元／ｔ。 综合经济效益包括降低冶炼消耗、降低连铸成 本、提高综合成材率等，见表４。
４５０
ｍｍ，带厚度２．３～３．２
ｍｍ，拉速达３５～７０ ｍ／ｒａｉｎ，该生产线计划于２００１年
我国薄板坯连铸连轧工艺发展现状及前景展望
我国薄板坯连铸连轧工艺发展现状及前景展望祝志新（辽宁科技大学材料成型及控制工程12级，鞍山114000）1引言薄板坯连铸连轧技术是20 世纪80 年代末世界钢铁工业发展的一项重大技术, 它的开发成功是近终形浇铸技术的重大突破。
1998年我国第一条薄板坯连铸连轧生产线在珠钢投产，从1998 年底到2006 年上半年, 我国已有珠钢、邯钢、包钢、鞍钢、唐钢、马钢、涟钢、本钢、通钢、济钢、酒钢、唐山国丰12 家钢铁企业的13 条薄板坯( 包括中薄板坯) 连铸连轧线相继投产, 年产能约3500 万t。
2001 年底, 全球已建成53 条薄板坯连铸连轧生产线, 共75 流, 包括CSP ( Compact StripProduct ion)、ISP (In—Line St rip Production) 、FTSR ( Free Thin Slab Roll)、QSP 、DSP 和CON ROLL 工艺形式。
在过去的25 年中,美国与中国的钢铁工业分别引领了前2 个10 年国际薄板坯连铸连轧技术的发展。
第 1 个10 年以美欧为主,美国则主要以电炉流程为主。
第 2 个10 年以中国为主,主要以转炉流程为特点,同时铸坯厚度向70 ～90mm发展。
现在,到了薄板坯连铸连轧技术发展的第3个10 年。
2011年以来中国钢铁行业面临严重危机。
导致危机的原因有以下几点：一是2011 年房地产、汽车、造船等下游行业增速明显减缓，导致对钢铁产品的需求下滑；二是由于宏观经济低迷，造成国际市场钢材需求量下降，2011 年我国钢材出口量增速明显下滑；三是四万亿经济刺激计划后导致国内钢铁行业扎堆上马，产能过剩，各企业为争夺有限的市场进行价格战，利润下滑。
没有更多经费投入到技术改良，产品研发上，高端产品不多，附加值低。
钢铁行业盛行丛林法则，企业兼并重组，削减产能是目前走出困境的良方。
2发展现状尽管如此，薄板坯连铸连轧技术仍是一项好的技术。
铝碳质耐火材料研究进展及展望
铝碳质耐火材料研究进展及展望摘要：高温烧成铝碳质耐火材料是一种由氧化铝和炭素为基体原料，加入Al、Si、SiC等添加剂，用沥青或树脂等结合剂黏结烧成的耐火材料，被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。
耐火材料组成是其获得优质性能的基础，整理分析耐火材料中各组分对性能的影响，可以为开发低成本优质耐火材料提供理论支持和研究导向。
本文总结了高温烧成铝碳质耐火材料中碳源、结合剂、添加剂的作用及其对材料性能的影响，并对潜在研究方向进行了展望。
关键词：铝碳质耐火材料；理化性能；碳源；结合剂；添加剂0 引言高温烧成铝碳砖(以下简称铝碳砖或铝碳质耐火材料)是一种典型的碳复合耐火材料，因具有优良的热震稳定性和抗渣侵蚀性而被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。
在炼铁系统中，应用在高炉炉缸部位的铝碳砖其碳含量一般在10%～15%(质量分数)[1]，由此带来的缺点是强度低、抗氧化性差，很难抵挡高炉内铁水的长期冲刷和炉内气氛的氧化。
在炼钢系统中，铝碳砖等传统碳复合耐火材料的碳含量一般在10%～20%(质量分数)，在炼钢过程中会对钢水产生增碳作用，不利于洁净钢的生产。
另外从节约资源的角度来看，制备碳含量较高的铝碳砖也会加剧石墨资源的消耗。
综合分析，从高炉长寿、洁净钢生产和节约石墨资源等角度考虑，铝碳砖等碳复合耐火材料必然向低碳方向发展，但单纯降低碳含量又会使碳复合耐火材料的韧性、抗热震及导热性能急剧下降。
因此开发耐火材料不能追求某一指标的发展，应注重各项指标协调综合提高[2]，而综合性能的提高与材料的成分、结构有着密不可分的关系。
本文从合理控制耐火材料成分入手，总结了碳源、结合剂、添加剂对铝碳砖等碳复合耐火材料的结构和性能的影响，碳复合耐火材料中碳源、添加剂、结合剂的作用如图1所示，以期获得指导低碳耐火材料生产的依据，并据此浅谈了相应的研究前景和发展方向。
图1 碳复合耐火材料中碳源、添加剂、结合剂的作用Fig.1 Role of carbon source, additive and binder in carbon composite refractories1 碳在耐火材料中的作用铝碳质耐火材料的碳源按粒度大小可分为纳米级碳源和微米级碳源。
连铸用耐火材料详细介绍
连铸用耐火材料详细介绍概述连铸是金属制造过程中常用的一种技术，用于连续生产高品质的金属铸锭或连续铸件。
在连铸过程中，耐火材料扮演着重要的角色，它能够承受高温和热冲击，并保持稳定的物理和化学性质。
本文将对连铸用耐火材料进行详细介绍。
类型连铸用耐火材料可分为两大类：综合性能耐火材料和专用性能耐火材料。
1. 综合性能耐火材料综合性能耐火材料具有广泛的适用性，用于各种金属的连铸过程。
它们通常由耐火粘土、耐火泥、耐火纤维和碳化硅等材料制成。
这些材料具有较好的抗温度变化能力和机械强度。
综合性能耐火材料可进一步分为以下几类： - 耐火砖：用于炉墙、保温罩和渣槽等部位，承受高温和侵蚀。
- 硅酸钙耐火材料：用于渗封材料，具有较好的温度稳定性和耐腐蚀性。
- 高温涂层材料：用于渣槽内壁，防止渣渗透和腐蚀。
- 陶瓷纤维：用于保温。
2. 专用性能耐火材料专用性能耐火材料是为满足特定连铸工艺需求而开发的材料，具有特殊的热力学和物理性质。
这些材料通常由高级氧化物、碳化物、氮化物和金属等化合物制成。
以下是一些常见的专用性能耐火材料： - 铝碳复合材料：具有高强度和耐腐蚀性，用于结晶器和漏斗等部位。
- 氮化硅材料：用于保护渣槽内壁，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能。
- ZrO2陶瓷材料：用于结晶器和渣槽等部位，具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
性能要求连铸用耐火材料需满足一系列性能要求，以确保连续生产过程的稳定性和产品质量。
1. 抗高温能力连铸过程中的温度非常高，耐火材料必须能够承受高温环境中的热冲击和热应力。
2. 耐腐蚀性由于连铸过程中与金属液接触，耐火材料需要具有良好的耐腐蚀性，以防止金属液的侵蚀。
3. 抗渣侵蚀能力连铸过程中会产生一定的渣，渣对耐火材料的侵蚀也需要得到有效的抑制，以延长材料的使用寿命。
4. 优异的物理性质连铸用耐火材料还需要具备良好的强度、抗振动、热膨胀系数匹配等物理性质，以确保材料在高温环境下的稳定性。
天津钢管公司连铸耐火材料的使用和改进
１９ 年投产 以来 ， ９２ 耐火材 料一直是制约连 浇 炉数达标的主要原 因 ， 中表现在 塞棒 头部侵蚀 集 严重造成水 口关不住 ， 塞棒在 浇铸 过程 中本体 断 裂， 以及水 口堵死等 ， 连浇炉数仅 为 ２～ 炉 。到 ３ ２Ｏ ０ ０年末 ， 过 对 耐 火 材 料 质 量 的 改 进 ， 浇 炉 经 连
李 霞 杨利荣
（ 天津钢管 有限责任公 司 ， 天津 ３００ ） ０３ １
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔ ｏ ｆ ａ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｔｎ ｌ ｔｏ ｎ ｍ ｒ ｖ ｍ ｎ ｆ Ｒｅ ｒ ｃ ｏ ｙ ｆ ｒ Ｃｏ ｃ ｓ ｉ ｇ ｃ
ａ ａｎｉ ｉｅＣ ｔ ｔＴ ｉｊｎＰ ｐ ｏＬ ｄ
数 平 均为 ４ ２炉 。 ．
图 １ 复合型的浸 入式水 口示 意图
Ｆｇ． Ｓ ｈ ｍａ ｃ ｏ ｏ ｌｘ ｈ ｍｅｓ ｄ ｎ ｚｌ ｉ １ ｃ ｅ ｔ ｆ ｍｐ ｅ ｎ ｒｅ ｏ ｚ ｉ ｃ ｅ
２０ 年 公司分别 对 电弧炉和 连铸设备 进行 ０１
提 速改 造 ， 造 后 连 铸 坯 的 年 产 量 达 ８ 改 ０万 ｔ 以 上 ， 铸 时 间 由 ８ ｉ 浇 ０ｒｎ缩短 为 ６ ｉ， 浇炉 数 稳 ａ ０ｒｎ 连 ａ
Ｌ ａ ａ ｄ Ｙａ ｇ Ｌ ｒ ｎ ｉ Ｘｉ ｎ ｎ ｉ ｇ ｏ
（ ａｊ ｉｅＣ ｔ， ｉｎｎ３００ ） ｎｎＰ ｏＬｄ Ｔａｊ ０３ １ ｎ ｉ ｐ ｉ
天津钢管有 限责任公 司炼钢厂 的连铸设备是 １９ 年从 德 国曼 内斯 曼 ・ 马克 公 司 引进 ， ９１ 德 采用 ４
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第２ ３卷第 ４期 ２Ｏ Ｏ２年 ８月
特 殊钢
Ｓ ＥＣ Ａ ． ｌ Ｐ Ｉ Ｉ ｓｍ
连铸耐火材料
炼钢用耐火材料
四、连铸
1.中间包 2.连铸用功能材料
1
炼钢用耐火材料
1.中间包
中 间 包 示 意 图
2
炼钢用耐火材料
1.中间包
中间包功能
1.钢水保温、分配和整流 2.净化钢水：多孔透气砖，挡渣墙 3.调温功能：加小块废钢，喷吹铁粉 4.成分微调：喂丝 5.精炼功能：双层渣吸收上浮的夹杂物 6.加热功能：感应加热法，等离子加热法
11
炼钢用耐火材料
2.连铸用功能耐火材料
（3）定径水口（Sizing Nozzle） 材质：锆英石质、ZrO2质
12
炼钢用耐火材料
2.连铸用功能耐火材料
（4）连铸“三大件” “三大件”的生产方法： 所用原料：白刚玉、板状刚玉、锆莫来石、石墨、树脂
配料 造粒 成型 干燥 培烧 整型 喷涂料
探伤
包装
中间包用耐火材料组成图
1-包壳；2-永久层；3-工作层；4-包底；5-包盖； 6-塞棒；7-轴砖； 8-塞头； 9-座砖；10-水口砖
3
炼钢用耐火材料
1.中间包
中间包内衬耐火材料 （1）保温层（10～30mm）：纤维板、石棉板、保温砖或轻质浇注料 （2）永久层（100～200mm）：粘土砖、莫来石质浇注料、高铝质浇注料 （3）工作层（20～50mm）： 绝热板：硅质、镁质、镁橄榄石质 涂抹料：镁质、镁铬质、镁钙质 干振料： 镁质、镁钙质 （4）座砖：高铝质、刚玉质 （5）包底：与工作层相当，冲击区镁质预制块、刚玉质预制块 （6）挡渣墙（堰）：镁铝质、镁质
14
炼钢用耐火材料
2.连铸用功能耐火材料
（4）连铸“三大件”—长水口（Shroud ） 材质：熔融石英、铝碳质
耐火材料行业分析报告2010
2010年耐火材料行业分析报告目录一、我国耐火材料行业管理体制及产业政策 (4)1、《钢铁产业发展政策》和《钢铁产业调整振兴规划》 (4)2、《耐火材料产业发展政策》 (5)3、《耐火材料“十一五”科技发展规划》 (6)4、建设部《关于培育发展工程总承包和工程项目管理企业的指导意见》 (6)5、《促进中部地区原材料工业结构调整和优化升级方案》 (6)二、耐火材料行业简介 (7)1、耐火材料产品分类 (7)2、耐火材料应用领域 (8)（1）钢铁行业和耐火材料 (8)（2）建材等其他行业用耐火材料 (10)3、我国耐火材料行业发展特点 (10)（1）行业发展迅速，经济效益持续增长 (10)（2）行业发展区域化 (11)（3）生产能力分散，市场竞争激烈 (11)（4）耐火材料市场国际化 (11)4、耐火材料行业未来发展趋势 (12)（1）耐火材料产品品种结构调整加快，对产品质量的要求更高 (13)（2）产业整合、兼并重组是大势所趋 (13)（3）耐火材料全球化理念增强 (14)三、耐火材料行业竞争情况 (14)1、国际主要耐火材料生产商 (14)2、国内主要耐火材料生产商 (15)四、进入耐火材料行业的主要障碍 (17)1、行业政策壁垒 (17)2、技术壁垒 (18)3、客户资源与推广应用壁垒 (18)4、人才壁垒 (19)五、影响我国耐火材料行业发展的有利和不利因素 (19)1、有利因素 (19)（1）耐火原料资源优势 (19)（2）下游行业平稳发展带动行业发展 (19)（3）下游行业技术进步推动产业升级 (20)（4）国际需求增加带来更多的发展机遇 (20)2、不利因素 (21)（1）原料价格波动，影响耐火材料产品成本 (21)（2）行业集中度低，竞争激烈 (21)六、行业技术水平和经营模式 (21)1、行业技术水平 (21)2、行业经营模式 (22)（1）整体承包模式 (22)（2）直销模式 (25)（3）中间商代理模式 (25)七、上下游行业状况及其对本行业的影响 (26)1、耐火材料行业与上游行业的相关性 (26)2、耐火材料行业与下游行业的相关性 (26)3、国务院对钢铁行业过剩产能调控政策的影响分析 (27)（1）“意见”对于钢铁行业进行调整和规划的主要内容 (27)（2）钢铁行业抑制产能过剩和重复建设的政策对耐火材料行业的影响 (29)一、我国耐火材料行业管理体制及产业政策目前我国耐火材料行业实行行业自律管理。
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连铸用耐火材料的现状及其今后发展趋向
就目前连铸用耐火材料的发展状况而言，可以归纳为以下几点：
① 耐火材料的加工技术水平不断提升：目前，砖、板材、管材等烧结
耐火材料的加工技术水平比较成熟，尤其是新材料保温层技术，让连
铸用耐火材料更安全、更可靠。
② 新型耐火材料的得到深入研究：为了更好地满足连铸行业的需求，
多种新型耐火材料已得到深入的研究，其中尤以高度耐火材料和玻璃
钢材料为代表，既能提高耐火材料的使用效果，又能减小质量的使用
成本，更能减少污染物的排放。
③ 耐火材料在装配工艺方面的创新：装配工艺在烧结耐火材料及其周
边用品研究中也有突破：采用新型材料、新工艺和新装配技术，这些
改进都有助于连铸行业高效率、高可靠性地实现物质流通和能量利用
要求。
根据以上情况，未来的发展趋势可归纳如下：
① 耐火材料的研发加快：许多新型材料和新技术，都不断出现，如低
温耐火材料和低损耗耐火材料，这些新技术和新材料会在未来发挥重
要作用，取代传统耐火材料，来更好地满足连铸企业的生产要求。
② 耐火材料的加工技术进一步完善：连铸用耐火材料加工技术越来越
完善，加工工艺可选择性也越来越强，从而使耐火材料的使用效率和
可靠性都有很大的提高。
③ 耐火材料的综合利用率提高：结合企业的整体节能战略，以及更低
污染、更高可靠的耐火材料的发展，未来耐火材料的综合利用率将会
大大提升，为山水、空气、水资源的保护起到重要作用。
总之，未来连铸用耐火材料的发展，必将更加注重技术创新、新技术
和新材料的应用，提高材料的节能效率和可靠性，更有利于可持续发
展。