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1、耐火材料工业科技发展方向,一、耐火材料的产业地位二、耐火材料现状分析三、耐火材料发展机遇,一、耐火材料产业地位,耐火材料是高温工业和所有高温装置赖以运行的重要基础材料和支撑材料耐火材料技术进步是所有高温工业重大技术进步不可或缺的重要环节耐火材料技术发展与各高温工业的结构调整、节能降耗、环保和清洁生产、效率和能效的提高等息息相关,一、耐火材料产业地位,一、耐火材料产业地位,锆英石材料,氧化锆材料,白云石材料氧化镁材料,含碳耐火材料,尖晶石耐火材料镁铬耐火材料,铝硅系耐火材料：粘土、硅砖莫来石、氧化铝等耐火材料,耐火材料的化学组成,二、耐火材料现状分析,二、我国耐火材料现状分析,相关高温工业科技的
2、发展推动并带动耐火材料行业的发展：2009年耐火材料产量略有回升，达到2544万吨，同比增长3%节能型产品(生产过程节能或使用过程节能)产品产量上升，如不定型耐火材料产量达到841万吨，占耐火材料总量的33.1%；陶瓷纤维近年发展迅速，2008年产量已经达到40万吨，占到全球总量的47%，2009年提升至48%,我国耐火材料现状分析,产品品种基本满足各工业领域高温工艺需要，质量水平不断提高，应用水平长足进步，耐火材料消耗逐年下降世界最大的耐火材料生产和消费国，中国成为世界耐火材料主要生产基地。,我国耐火原料资源状况,人均资源占有量少。按人均计算我国的资源量，仅达到世界 人均水平的58%铝矾土2
3、5亿吨，铝矾土储量占世界总储量的2.4%,铝矾土人均占有量为世界人均水平的7.3%，而每年的开采量占世界总开采量的8%菱镁矿34亿吨，菱镁矿储量占世界总储量的25%石墨18亿吨，石墨占世界25%,耐火资源同时也是其他行业的原料资源铝矾土金属铝、耐火材料、磨料、陶瓷等菱镁矿金属镁、耐火材料、农业（畜牧和肥料）、建筑（氧化镁水泥和防火板）、通用工业（纸加工、填充料、化工晶和医药）以及环保方面（水和水处理）石墨钢铁和铸造、坩埚、耐火材料、导电材料、润滑剂等硅石玻璃、耐火、陶瓷等,石墨的应用行业,资源消耗量大，逐年急剧增加,有色金属行业、钢铁行业、建材行业、电力行业等的迅猛发展，对资源的消耗加剧,20
4、09年金属铝产量1300万吨，消耗约5700万吨铝土矿,我国约一半的铝土矿需求要通过进口来解决。2008年，中国铝业一次资源对外依存度51.7%，其中，进口铝土矿2579万吨，进口氧化铝729万吨。2009年，在政策扶持的推动下，铝业生产迅速恢复，但对外依存度依然居高不下，达到43%。,导致耐火材料行业用铝矾土紧张,中国耐火材料行业的特点产业特点：中小企业众多，产业集中度低中小企业众多，产业集中度低，生产规模小。产值超过15亿以上全国只有青花集团一家产能状况：产能过剩，落后产能占相当比例产业布局：主要分布在河南、山东、辽宁等耐火原料所在地,与所服务的高温行业的布局不相匹配,国内各省耐火材料产量
5、比例,2009年全国粗钢5.76亿吨及分布,西部五省占总产量的23.6%,2009年十总有色金属产量2680.9万吨,2009年全国水泥产量为16.4557亿吨,产品质量：原材料波动、产品质量稳定性与国外先进水平相比波动较大装备水平：与国外先进水平相比，耐火材料行业装备较落后，影响材料质量稳定性节能和安全环保：生产过程能耗较大，存在粉尘等环保问题,产品结构：以定形制品为主,低耗能产品和节能隔热材料比例偏低：2008年耐火材料产量2417.48万吨。其中，致密定形耐火制品1554.08万吨（64.3%）、不定形耐火制品816.20万吨（33.8%）、2009年耐火材料产量2544万吨,1653万
6、吨,65%,不定形为841万吨（33.1%），隔热耐火制品47万吨（2%）2010年1-5月份总产量1038.03万吨,订定制品634.21万吨,占61.1%,不定形378.42万吨,占36.4%,日本2008年耐火材料总产量为约120万吨，定形制品占总产量的24.55%，不定形产品的比例为：75.4%,耐火材料产品结构,不定形耐火材料的特点是生产过程节能、减少二氧化碳的排放，减少了占总能耗的70%的烧成过程能耗。日本的应用达到74%，世界发达国家的应用比例在50%，中国的比例仅为1/3,高温隔热材料品种少、水平低 影响高温热效率、节能降耗,高温工业能耗高的重要原因之一是在节能耐火材料的发展和
7、应用技术上和发达国家相比存在较大差距，降低高温工业能耗的重要途径之一是应用高效隔热耐火材料,服务方式:提供耐火材料产品为主，全流程服务发展相对滞后,处于相对低端、粗放绿色环保耐火材料较少耐火材料的循环利用率低耐火原料资源综合利用率低,耐火材料为高温工业服务现状高温流程耐火材料消耗偏高影响高温流程运行效率、产品品质（与产品结构、质量，应用技术、应用基础研究缺乏有关）差距：以耐材最大的用户钢铁工业为例，如日本和欧洲的吨钢耐材消耗为8(8.5)10，南美14kg、北美12kg。而我国的耐材总体水平较低，吨钢耐材消耗约为19-22kg，宝钢达到的最好水平大约是9.3kg。环境友好型耐火材料的应用较少节
8、能隔热材料在提高高温热效率方面的作用没有得到发挥-与产品品种、配套技术等相关,耐火材料应用现状,产能过剩，淘汰落后产能任务艰巨行业集中度低、市场竞争无序资源、环境压力大自主创新能力不强、产品结构不合理、市场竞争力较弱等问题仍然突出,耐火材料工业目前存在的问题,世界耐火材料主要企业中只有青花集团,企业研发投入少，技术力量薄弱，抗风险能力不强基础和应用基础研究薄弱，产业共性关键技术和前沿技术系统研究的不充分,影响行业产品结构调整和产业技术的提升产品结构不合理，长寿高效、功能化、节能、环保等先进耐火材料比重低耐火材料的配套技术水平不高和实际使用效果较差,资源日趋紧张，综合利用率低，资源在未来将制约行
9、业生产和持续发展;耐火铝土矿已出现了供不应求的现象，逐渐开始影响和阻碍耐火材料和企业的发展不重视以技术为核心的产品价值提升和产业链的拓展，未形成以技术为核心竞争力集优质耐火材料的生产与专业化使用技术服务为一体的行业龙头企业。中国虽然有很多耐火材料生产商，但缺少成套技术支持，竞争力不强！,我国耐火材料市场环境,国内市场的特点：市场需求受钢铁、有色、石化、建材等高温工业的技术进步和市场影响较大，需求疲软；国际金融危机影响的严重性和经济复苏的曲折性，导致国内外需求呈现不确定性钢铁行业目前面临产能过剩、淘汰落后产能、行业集中度低、资源能源环境等问题，未来五年发展波动大，耐火材料的60%以上用于钢铁行业
10、，因此同样面临波动,竞争异常激烈，边际利润低：行业处于亏损或微利，倒闭企业增加用户风险转嫁：耐材企业提供设计、筑炉、维护、设备全套服务用户成本转嫁：价格低但对质量和服务要求更加苛刻市场竞争不规范,国际市场：世界经济复苏缓慢，经济增长乏力，耐火材料需求空间有限国际贸易保护主义抬头，欧盟、美国对我国耐火材料的反倾销案增加消耗品的出口需要及时地服务国际化的人才竞争,中国耐火材料产量2008年增加到62%,中国,行业发展面临的主要瓶颈,高效节能耐火材料的技术落后 对隔热耐火材料发展的重视不够，发展明显滞后，隔热耐火材料生产技术落后，品种少，隔热性能指标落后，隔热效果差。特别是高温高效隔热耐火材料技术差
11、距很大，亟待突破。不定形耐火材料应用技术发展滞后 不定形耐火材料由于生产过程节能和使用的灵活成为耐火材料发展的主要方向，但作为不定形耐火材料发展最重要推动力的应用技术研究是我国发展不定形耐火材料最薄弱的环节，已成为不定形耐火材料技术进步和竞争力提升的瓶颈。,耐火材料综合优化配置技术的系统集成和工程化研究薄弱耐火材料性能、功能、品质、配置优化不够，综合集成和应用技术研究薄弱是实现较大幅度降低耐火材料消耗的主要症结所在。现代耐火材料需要进行材料结构、性能的优化和功能化工艺技术、材料应用的优化配置技术等集成研究。耐火材料资源高效利用技术研究薄弱 铝矾土和菱镁矿是耐火材料两大主原料，高品位资源日益减少
12、，原料问题将成为行业发展的一个潜在瓶颈。研究不同档次资源的高效利用技术对行业长远发展有重要意义,行业目前发展面临的主要瓶颈,What should we do?Strengthen innovation work on raw materials,including natural and synthesized oneFocus on fundamental researchAdjust the product structure Promote the consolidation of refractory industry to improve industrial concentrat
13、ionEnhance the energy efficiency and utilization efficiency of natural raw refractory resource,三、耐火材料发展方向,本领域发展趋势,发展以高效、功能化、节能、环保为内涵的先进耐火材料耐火材料行业自身可持续发展的需要高温工业的发展和技术进步需要当前耐火材料的研究重点，今后耐火材料发展的方向,本领域发展趋势,先进耐火材料技术是基于先进的材料技术，集材料技术、热工工程、在线监控、窑炉设计、炉衬砌筑以及窑炉操作等以一体的技术集成。未来耐火材料成功的关键在于创新（Innovation），长寿(long-ser
14、vice life)、多样化(Diversification)、顾客定制（customer-designed）今后耐火材料的发展需要适应低碳经济的发展、资源能源的制约所服务高温工业的技术发展和节能减排以及发展循环经济的需要,先进耐火材料的内涵,以应用基础研究推动耐火材料技术进步，研发高效低耗、功能化、节能、环保、安全智能化先进耐火材料高效低耗是提高其使用技术和寿命，实现消耗和排放的减量化功能化是指通过组成或工艺设计和优化，赋予耐火材料某种特定功能，满足所服务等工业产品结构调整、新技术实施的需要节能是指通过高效节能设计、高效节能生产、高效节能产品、高效节能使用，在减轻能源、资源、环境压力上作出贡
15、献安全智能化：在高温使用时对耐火材料的状态能够在线检测，防止漏穿或过早更换，提高安全性环保是指发展环境友好和资源节约型耐火材料，提高耐火原料资源的高效利用及低品位资源和用后耐火材料综合利用,耐火材料性能可调控、材料设计科学化，耐火材料服役功能化（智能化）和高效化 以材料制备新理论新技术指导传统耐火材料优化、提升、创新以有限元计算机设计和细观力学等对材料结构、性能等设计、预测以计算机模拟和设计实现耐火材料高温应用的结构优化和配置优化以高温应用模拟研究为基础指导材料设计以高效节能为宗旨，以溶胶-凝胶、纳米等技术发展新型高效高温隔热耐火材料深化发展先进不定形耐火材料和先进应用技术 发展环境友好和资源
16、节约型耐火材料，,研究方向,先进耐火材料的共性关键技术基础研究 耐火材料功能化基础及应用研究 高效隔热、蓄热耐火材料及其制备和应用技术研究 高性能不定形耐火材料设计和应用技术研究 耐火材料资源综合利用及新型环境友好型耐火材料制备技术研究 先进耐火材料应用模拟、性能评价方法及标准研究 实现耐火材料应用科学化和消耗最小化、节能最大化,耐火材料功能化基础及应用研究,耐火材料性能优化和功能化基础研究 在充分了解耐火材料服役环境参数的前提下，以材料组成、结构和工艺的精细设计为基础，实现耐火材料应用科学化、智能化，使用效率最大化耐火材料服役条件下通过原位反应获得功能化 耐火材料工作面功能,高效隔热节能耐火
17、材料,目的：开发新型高效隔热节能耐火材料，降低高温流程能源 消耗，提高高温工业装置和高温窑炉热效率和能源效率需要关注的研究内容：新型低导热耐火材料组成、结构和隔热性能研究，组成梯度型节能耐火材料的开发微孔、超微孔、纳米介孔隔热耐火材料研究，结构梯度型节能耐火材料的开发使用温度高于1500oC以上高温晶体纤维隔热耐火材料、制品及使用技术研究环保型可降解纤维的开发及使用技术研究高温高效蓄热材料和技术研究,耐火材料应用模拟、性能评价方法及标准研究,1、耐火材料高温应用模拟基础研究冶金容器用耐火材料在高温熔体强作用下（动态钢液、渣液、气氛等作用下的渣蚀、渗透、热剥落等）的蚀损过程模拟研究煤气化炉用耐火
18、材料长期高温服役过程中的蚀损模拟研究绿色炼铁新工艺用耐火材料高温应用模拟研究,3、耐火材料在线检测方法与技术研究开展冶金容器安全使用在线监测技术和预警技术 耐火材料科学评价方法、评价体系、评价标准,2、耐火材料检测方法及标准研究耐火材料高温断裂能测试装置研制，耐火材料高温断裂能研究耐火材料抗热震性评价新方法研究和应用，以热震损坏为主要形式的耐火材料产品的抗热震性判据研究测试标准研究：重点开展耐火材料使用性能评价标准、标准测试方法研究,电解铝发展技术趋势,大型铝电解槽综合节能技术相关新材料和集成技术开发 目前发展的三种节能技术:TiB2涂层技术异型阴极技术惰性阳极技术节能技术的发展将会打破现有技
19、术的热平衡侧墙用新一代高能效耐火材料新型阴极结构铝电解槽高效节能技术用高效新型阴极材料,耐火材料资源综合利用,高度关注耐火材料资源（矿产、用后耐火材料）综合利用及环境友好耐火材料技术目的：实现耐火材料工业的可持续发展和环境友好需要的研究内容：耐火材料资源合理利用技术研究 用后耐火材料再利用基础研究环境友好型耐火材料技术研究：无铬化、生态结合剂等,研发能力：了解客户需求，拥有高素质的研发团队和先进的研发装备，快速开发市场需求的产品和提供相关技术解决方案的能力是竞争力的关键要素。原材料：开发新产品的能力高低环取决于是否有可靠和质量稳定的原材料，这是竞争力的另一关键要素，决定着新开发产品实施能否规模化生产和质量稳定。天然原料：质量均匀、稳定，与原料供应商战略联盟高纯合成材料：,耐火材料企业未来应注重,调整产品结构：未来的选择取决于自身竞争性地位.瞄准市场，在基建工程为主基础上发展为基建工程材料和消耗性产品并重的产品结构开发先进耐火材料，并在高端市场占有较大份额立足先进耐火材料，瞄准战略性新材料领域，在新能源材料、环境材料、节能材料等有所突破；以核心材料为中心在工程化和装备上进行产业链延伸,谢谢！,
