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发表人：luobo |
发表时间：2008/5/19 9:09:00 |
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| 本栏论题： |
加快耐火材料科技成果转化和行业整合 促进玻璃工业产业升级和结构调整 [2837] |
加快耐火材料科技成果转化和行业整合
促进玻璃工业产业升级和结构调整
曾大凡 张用宾 冯中起 成洁
北京瑞泰高温材料科技股份有限公司 北京 100024
摘 要：随着我国玻璃工业的技术进步和快速发展，我国耐火材料行业肩负着如何更好地适应其发展的艰巨任务。本文回顾了耐火材料工业近五十年的发展历程；深入分析了目前耐火材料行业的现状和存在的主要问题；提出只有整合现有耐火材料行业资源、加快推进耐火材料产业化进程、组建科工贸一体化大型企业集团才能更有效地提高我国耐火材料行业的整体水平，更好地为玻璃等建材工业服务。
关键词：玻璃工业 耐火材料 产业化
我国的玻璃工业经过多年的发展，特别是近20年来在建材工业“由大变强，靠新出强”战略方针指引下，在生产技术和产业结构调整等方面都取得了明显的进步。截至2005年底我国已建有浮法玻璃生产线143条，平板玻璃生产能力达4亿重箱，总产量达3.57亿重箱，已连续十多年居世界第一。玻璃工业属高温工业，玻璃生产技术的进步主要就是以熔窑为中心的高温技术的进步，在我国玻璃工业发展的过程中作为熔窑砌筑体的耐火材料也得到快速的发展，快速发展的耐火材料产业对玻璃工业的技术进步和产业结构调整起到了积极的推动作用。目前我国玻璃工业用耐火材料与国外发达国家比较在生产技术、装备水平、产业规模等很多方面仍有相当的差距，如何缩小这些差距来适应玻璃熔窑的进步，使耐火材料产业达到我国玻璃工业发展的要求，今后面临的任务仍十分繁重。
一． 耐火材料科技攻关取得的成果及对促进玻璃工业技术进步的贡献
玻璃熔窑用耐火材料随着玻璃工业的发展在我国大体上经历了五十多年的发展历程，在上世纪八十年代前的三十年中，由于我国的玻璃工业十分落后，因此为之服务的耐火材料发展也很缓慢。自八十年代以后我国的玻璃工业快速发展，尤其是以浮法工艺为代表的熔窑新技术在我国的快速推广，大大促进了耐火材料的技术进步及耐火材料产业的形成。
1． 玻璃熔窑用耐火材料新品种的研制填补了国内空白
早在上世纪五十年代，中国建材研究院（以下简称建材院）就研制成功熔铸莫来石砖并在沈阳耐火材料厂投入生产，部分取代了进口材料。以后又随着玻璃窑炉的需要研制了30＃锆刚玉砖等，填补了我国没有熔铸耐火材料的空白。
随着玻璃熔窑不断提高熔化效率和熔化温度，耐火材料的使用条件愈加严酷，为提高使用寿命法国西普公司在六十年代就研究成功氧化法熔融的生产工艺，大大提高了材料的抗侵蚀及耐高温性能，而我国在八十年代初还采用技术简单的还原法生产熔铸材料。当时大型浮法玻璃工艺技术在我国已出现快速发展的势头，为满足浮法窑迫切需要大量优质材料的客观要求，建材院开展了氧化熔融新工艺技术的研究。掌握氧化熔融技术是衡量熔铸耐火材料工艺水平的尺度，建材院氧化熔融技术的突破性成果，标志着我国熔铸耐火材料有了跨越式的进展，缩小了与国外的差距，使我国大型浮法窑用优质耐火材料自给成为可能。
熔铸氧化铝材料生产的技术难度更大，它包括两个品种即熔铸α－βAl2O3,制品和熔铸β－Al2O3制品。该类材料结构致密、抗碱蒸气、玻璃液的高温侵蚀性极强，几乎不污染玻璃液，是生产优质玻璃制品必不可少的高档筑炉材料，国外先进的玻璃窑在澄清部、冷却部、流道、流槽等部位甚至熔化部后部火焰空间都大量采用该系列产品，玻璃窑是否配套使用和使用熔铸氧化铝材料的数量目前已成为评价窑炉整体技术水平的重要指标之一。该系列产品生产技术难度大，国外也只有少数几家公司能够生产。在上世纪八十年代，我国所需熔铸氧化铝制品完全依赖进口，法国西普、日本旭硝子等外国公司控制了中国市场，价格不断上升，一块熔铸α－β氧化铝唇砖价格高达60多万元人民币。如此昂贵的价格严重制约了该类材料在我国的推广应用。面对这一被动局面，中国建材院通过科技攻关在八十年代末研制出包括唇砖在内的熔铸氧化铝系列产品。研制品首先在秦皇岛耀华浮法玻璃窑上使用成功，继之在通辽浮法目标窑上使用也获成功，经过一个窑期的考验证明使用性能达到了国外产品的水平。虽然从熔铸氧化铝科技成果到真正实现产业化还有一艰难的路程，但是建材院研制的成果打破了外国对中国市场的控制和垄断，正如国家建材局一位资深专家所说：“建材院熔铸氧化铝产品的研制和成功使用，迫使国外产品在中国大幅降价，它所产生的社会效益和对平板玻璃工业的贡献是巨大的”。
上世纪八十年代我国不仅熔铸材料不能满足大型浮法玻璃窑的技术要求，其它材料的水平也很低，如大碹硅砖、烧结铝锆质材料、蓄热室用镁质材料等，甚至连粘土砖的性能都有很大差距。建材院同时对这些优质材料进行了科技攻关和定点生产的工作，如优质硅砖、锆英石砖、烧结锆刚玉砖、锡槽底用粘土大砖、低气孔粘土砖、蓄热室用配套高纯镁砖、直接结合镁铬砖等。
到九十年代初玻璃窑需用的优质配套耐火材料品种已基本齐全，随着科技成果的转化涌现出一批生产和供应这些材料的耐火材料企业，初步形成了玻璃窑用配套耐火材料生产、供应的格局，为我国大型浮法窑需用的耐火材料新品种实现国内自给奠定了基础。
2． 耐火材料合理配置应用技术开发为我国玻璃熔窑窑龄延长做出重要贡献
通过“六五”、“七五”国家科技攻关，玻璃窑用耐火材料品种基本齐全，熔窑各部位耐火材料合理配置应用的条件已初步具备，整窑耐火材料合理配套技术开发的工作列入“八五”国家重点科技攻关计划。
熔窑各部位由于作业环境不同，耐火材料的损毁机理与破坏程度也不相同，熔窑各部位耐火材料必须合理选择与配置，才能使各部位耐火材料寿命相匹配，提高熔窑的整体使用效果及降低成本。熔窑耐火材料的配套应用技术开发工作，需要进行大量的单项材料的应用作为基础，并要对各种材料的理化性能、微观结构及临界使用的条件、作业环境、使用过程中的损毁机理等等进行深入的研究，才能提出较为合理的耐火材料配套方案。此外进行熔窑耐火材料配套应用技术开发工作必须得到上级管理部门、窑炉设计单位、玻璃生产企业的大力支持和紧密配合才能得以完成，绝非耐火材料的科研及生产单位凭借自身的力量就能进行这项复杂的工作。
在国家建材局、设计院及通辽玻璃厂的大力支持下，九十年代初，首先以通辽玻璃厂建设的400吨/日浮法目标窑进行耐火材料配套应用为试点，该窑是引进美国托利多的熔窑技术，对耐火材料要求高。为该窑配置的国产耐火材料完全满足了美国的设计要求，经过多年运转效果良好，窑炉寿命5.5年，达到当时国内最好水平（当时国内窑龄平均2－3年），获国家建材局表彰。通过通辽厂浮法目标窑的耐火材料配套应用开发工作使我国玻璃熔窑在整体技术水平上有了大幅度的提高。以后与玻璃设计院对该窑的窑衬配套方案进行了适当调整与改进，先后建成了秦皇岛耀华、秦皇岛市浮法、昌平、蚌埠、洛阳、双辽、浙江、杭州、山东、太原等玻璃厂的数十座浮法窑。为了缩短与国外的差距，1998年我院会同玻璃设计部门在浙江玻璃厂的支持下举行了延长窑龄至8年的研讨会，在对材料的配套方案进行大量研究工作的基础上提出了新的配置方案。该方案得到了设计部门及玻璃企业的认可，并已被采纳到新窑的设计中。
我国的浮法玻璃生产线增长速度很快，为实现玻璃工业“由大变强、靠新出强”调整产业结构起到了主要的作用。浮法窑用耐火材料所取得的科技成果与配套应用开发工作，使得配套耐火材料实现了全面国产化，大大促进了浮法窑的推广进程，为玻璃工业的现代化做出了重要贡献。
3． 研制耐火材料工艺装备提高生产技术水平，初步建立标准体系规范产品质量
在玻璃窑用耐火材料所需品种基本齐全、有了一批专业生产厂的基础上，提高生产工艺水平、稳定和提高产品质量从而保证熔窑的技术要求就成为亟待解决的问题。为此在“八五”、“九五”期间进行了以研究耐火材料生产技术、工艺装备、工艺控制为重点的国家科技攻关。此阶段主要完成了提高熔化质量节能的熔铸耐火材料专用电弧炉、提高异型制品冷加工精度和效率的数控专用多功能机床、提高退火成品率的熔铸制品退火设备以及用计算机控制熔化过程、配料系统的计算机控制和化学成份自动控制等研究。上述研究成果及应用在一定程度上缩小了与国外的差距，提高了我国熔铸耐火材料的生产技术水平和产品的质量。
为了使得玻璃窑用耐火材料的产品质量得以保证，以建材院为主制订了十多个耐火材料品种的产品行业标准和十多项相关的化学、物理检测方法标准。这些标准初步组成了建材窑炉用耐火材料的标准体系，其内容基本涵盖了建材耐火材料的主要品种。这为规范玻璃窑用耐火材料市场、判别产品质量、仲裁质量纠纷提供了依据，为玻璃工业窑炉技术的发展起到了重要的作用。
4． 科研成果的转化带动建材耐火材料产业的形成，对玻璃工业的发展做出重要贡献
五十多年来，我国玻璃工业用耐火材料经历了一个从无到有、从小到大的发展过程，特别是二十世纪八十年代以后，随着玻璃工业的技术进步得到了快速的发展，到九十年代初，大型浮法玻璃窑所需用的优质配套耐火材料品种已基本齐全，陆续转化生产，涌现出一大批专门生产和供应这些材料的耐火材料生产企业，初步形成了玻璃窑用耐火材料的产业，建立起科研－设计－生产－应用的体系，玻璃窑用耐火材料产业基本形成。该产业的形成使得我国玻璃工业用优质配套耐火材料实现了国内自给，替代了进口产品，大大降低了工程造价，对新型窑炉技术和新工艺在我国的推广和发展起到了积极的推动作用。
我国平板玻璃工业在上世纪九十年代以前主要以垂直引上为主，浮法玻璃发展比较缓慢。九十年代以后，在国家建材局调整产业结构、“靠新出强”的战略方针指引下，浮法玻璃有了较快的发展，至2000年左右，垂直引上工艺基本已被淘汰。2005年底我国有浮法玻璃窑143座，产量占平板玻璃总量的70%以上，据了解2006年还将有1 |
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