耐火材料主要应用领域及产量

日期：2023-07-08 浏览：834

耐火材料，作为任何高温加工的支柱，是任何涉及高温的行业必须的组成部分。但对所有行业来说，对耐火材料的需求和要求以及对耐火材料应用的关键性是不同的，这取决于加工参数、温度、化学环境、生产速度、应用最合适的耐火材料等。因此，不同的行业可以根据其最佳适用性，以及耐火材料的性能和寿命，使用不同类型的耐火材料。因此，不同行业对耐火材料的要求也是不同的，下显示了全球主要耐火材料消费行业的情况，以及它们在耐火材料总产量中的消费比例。

钢铁工业是耐火材料的主要消费者。与其他材料相比，对铁和钢基产品的需求最大。这主要是由于铁的广泛可用性（铁是地壳上继氧、硅和铝之后的第四大元素，地壳丰度超过5%）、经济和有利的特性。因此，钢铁工业对耐火材料的消耗也很高。因此，由于钢铁行业是耐火材料的主要消费者，它引导和推动了耐火材料行业的发展。可以看出，耐火材料的发展活动和进步大多是跟随钢铁工业的发展和要求而产生的。

在钢铁行业中，有多个生产流程，在这些流程中，铁被制造、加工、转化为钢，钢被加工，钢水被铸造，等等。每一个生产工序都使用不同的高温工艺，需要耐火材料。但钢铁行业内不同工位对耐火材料的需求、使用和消费是不同的。下显示了钢铁厂不同工位消耗的耐火材料的平均百分比分布。由下表显示，钢水包、高炉包括铸钢区和碱性氧气炉（BOF）或转炉是钢铁厂的主要耐火材料消耗单位。

钢铁行业的不断发展，2020年全球钢铁产量约为18.65亿吨。我国是世界上最大的钢铁生产国

我国在钢铁制造和消费方面都处于领先地位。图1.2显示了领先的十个钢铁生产国，表明目前我国生产了全球50%以上的钢铁。同样在消费方面，我国消费了全球50%以上的钢铁产量。

中国是钢铁的最大生产国和消费国，也是耐火材料的最大生产国和消费国。耐火材料生产和消费的趋势与钢铁非常相似；印度紧随中国之后。不仅是钢铁，中国和印度也是最大的两个水泥生产国，所以从水泥生产的角度来看，这些国家的耐火材料生产和消费也是最大的。目前，全球耐火材料产量约为5300万吨，总营业额超过230亿美元。此外，全球耐火材料市场正以3%至4%的年增长率增长。图1.4显示了主要的耐火材料生产国及其在全球耐火材料生产中所占的比例。

耐火材料发展的障碍主要与环境有关。在耐火材料生产过程中，有机颗粒物（PM）和有害气体如二氧化硫（SO2 ）、氮氧化物（NOx ）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2 ）、氟化物和挥发性有机化合物（VOC）的释放对人类健康是致命的，各国政府正在限制这种释放到环境中。颗粒物的释放发生在粉碎、研磨、煅烧和干燥过程中，而挥发性有机化合物的释放发生在有机化合物和粘合剂，即焦油和沥青的热处理过程中。此外，在含铬耐火材料中形成的致癌性六价铬是致命的问题。

根据ASTM C71，耐火材料是 "具有化学和物理特性的非金属材料，使其适用于暴露在1000°F（811 K；538°C）以上环境的结构或系统的组成部分"。耐火材料必须具备的基本特性是

• 耐高温

• 高温下强度高

• 高抗蠕变性

• 高容量的稳定性

• 卓越的耐腐蚀性

• 抗磨损、抗磨蚀、抗侵蚀

• 低热膨胀 • 高抗热震性

• 导热性（低或高，取决于热冲击和绝缘的特性）

• 密度和孔隙率（取决于致密性或绝缘性能要求）

耐火材料是一项古老的技术，自火的发明以来就为人类所知。它不是一种直接的消耗品，而是一种辅助性产业。耐火材料是所有高温作业的必备品。该行业随着用户行业的增长和要求而增长。所生产的耐火材料中约有70%用于钢铁工业。中国是主要的钢铁制造和消费国，是耐火材料的主要制造商。