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TUhjnbcbe - 2021/1/1 17:04:00

耐火材料属无机非金属材料,产品广泛应用于钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、机械、电力等国民经济各领域的高温工业生产过程中,是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的支撑材料。在高温工业的发展中起着不可替代的重要作用。

一、耐火材料工业发展状况

年以来,是我国耐火材料工业发展速度最快的一个阶段,在钢铁、有色、水泥和玻璃等高温工业高速发展的强力拉动下,耐火材料工业实现了产销两旺,效益增长,产品结构调整效果显著,市场竞争力明显增强,到目前为止已成为世界耐火材料的生产和出口大国。

1、耐火原料及制品产量稳步增长,满足了国内高温工业生产发展的需要。

根据国家统计局统计,~年耐火原料及制品产量稳步增长,其中“十五”末比年增长.67%;“十一五”末比“十五”末增长.29%;年是年的8.34倍。~年我国耐火原料及制品生产量走势见图1。

图1~年中国耐火原料及制品生产量的走势

年,全国耐火材料产量.25万吨,同比增长3.88%。其中,致密定型耐火制品.71万吨,同比增长5.93%;保温隔热耐火制品55.73万吨,同比降低2.67%;不定形耐火制品.81万吨,同比增长1.24%。主要品种产量见图2。

从产业区域分布情况看,主要集中在河南、辽宁和山东三省,年三省耐火材料产量占全国耐材总量的78.94%。经过十年多的努力,河南、山东发展成铝硅系耐火材料的主产区,辽宁为镁质耐火材料的生产基地。

图2我国耐火材料主要品种产量

图3我国耐火材料主要生产省(市)的产量

近年来,我国耐火材料进口量仅占国内耐火材料需求总量的0.1%左右,足以说明我国耐火材料产品无论是数量、品种还是质量等方面,基本能够满足国内高温工业生产和技术发展的需要。

2、耐火原料品级进一步提升,结构进一步优化

我国耐火原料资源丰富。几十年来,在耐火原料精选、提纯、均化、合成、改性、高温煅烧、扩大品种和提高质量等方面取得了显著成效。目前,全国可生产各种耐火原料十几类百余种,产量高达多万吨,基本满足了耐火材料生产和技术发展的需要。

(1)镁质耐火原料

上个世纪80年代初,以天然菱镁矿为原料,采用二步煅烧工艺生产出MgO≥95%的中档镁砂。在此基础上,采用矿石浮选工艺,高温重油坚窑煅烧生产出MgO≥98%的高纯镁砂,并迅速应用于工业生产。这是镁质耐火原料品位提升的重大突破。到目前为止,镁质耐火原料已形成了不同品级的产品序列,不但满足国内耐火材料的生产需要,同时每年出口多万吨。图4为-年镁砂出口量。

图4~年镁砂出口量

近年来,烧结镁砂、电熔镁砂和轻烧镁产量合计均在0万吨左右,矿石的年消耗量万吨以上。图5-7为-年烧结镁砂、电熔镁砂和轻烧镁的年产量及增幅。

图5~年烧结镁砂产量及增幅

图6~年电熔镁砂产量及增幅

图7~年轻烧镁产量及增幅

(2)铝硅质耐火原料

铝硅质耐火原料主要是高铝矾土熟料和硬质粘土熟料(焦宝石),其中高铝矾土熟料需求量较大。图8为-年耐火粘土出口量及增幅。按耐火制品产量及出口量计算得出高铝矾土熟料和铝土矿消耗量,如图9所示。

图8年~年耐火粘土出口量及增幅

图9年~年高铝矾土熟料和铝土矿消耗量

铝硅系耐火原料品种较多,除高铝矾土和硬质粘土熟料外,电熔刚玉、烧结刚玉、碳化硅、轻质耐火原料及各种合成耐火原料等也发展很快。近年来,随着市场需求的不断增加,产能也不断扩大。

3、优势企业自主创新能力和工艺装备水平明显提升

年以来,耐火材料工业紧随钢铁、水泥、有色和玻璃等下游行业快速发展和优化升级的步伐,围绕高温工业关键环节对耐材的需求,通过产品结构调整和新产品开发,保证了下游行业生产运行和技术发展的需要。

针对冶金、水泥、玻璃等下游行业对耐材的新要求,各优势企业与科研机构合作,开发出了性能优异、质量稳定、节能环保的新产品,如Si-SiC-棕刚玉高炉陶瓷杯、氮化硅结合碳化硅铝电解槽、高效连铸用不烘烤薄壁长水口、金属-氮化物结合滑板等。这些产品在下游企业广泛应用,取得了很好的使用效果。

同时各企业积极推动耐材无铬化技术,开发出AOD炉用镁钙系列产品、水泥窑用镁铝尖晶石、镁铁尖晶石系列产品,RH炉用无铬材料等,目前水泥窑用耐材无铬化已完成近50%,70%左右的AOD炉已用镁钙砖代替镁铬砖,为环境保护和下游产品无铬化提供技术支持。

随着耐火材料工业的快速发展,重点耐材企业的装备不断提升,自动化水平逐渐提高。优势企业先后购进日本、德国全自动液压机、机械手、混砂机等先进设备。同时,国内福州海源、山东桑德机械、辽锻等设备制造企业研制生产的液压成型设备、电动螺旋压砖机等,在各耐火材料企业也取得了广泛应用。

在耐材企业的装备水平上了一个新台阶的同时,生产自动化程度提高,人工成本降低,产品质量稳定性也有了很大提高。

近几年,河南、山西在节能减排和环保治理中,在先后拆除落后燃煤倒烟窑的同时,新建了一批先进的隧道窑和梭式窑,提高了耐材生产企业的热工装备整体水平。

4、企业联合重组步伐加快,形成了几个具有较强竞争力的大型耐材企业。

随着国内市场经济的逐步完善,生产企业的市场意识和自主研发能力明显增强。“十一五”以来耐材行业联合重组步伐明显加快,跨省市的联合重组取得了突破性进展。国内耐材企业通过自身发展和联合重组等方式扩大企业规模,逐步形成了一批具有较强竞争力的大型耐材企业。目前,企业跨区域联合重组的势头仍在继续。

年销售收入前15名国内耐材企业年销售收入见图10。

图10年销售收入前15名的国内耐材企业销售收入

二、我国耐火材料工业在国际耐材市场中的优势和地位

在市场需求的拉动下,我国耐火材料工业发展迅速,生产工艺技术和装备水平不断提升,产品质量不断提高,品种结构不断完善。到目前为止,我国耐火材料产品的品种和总量不仅满足了国内高温工业生产和发展的需要,而且出口量也逐年递增,市场遍及亚洲、欧洲和美洲等多个国家和地区,出口量已多年稳居世界第一。

我国耐火制品出口量稳定增长。年出口量突破万吨,达万吨。9年受国际金融危机影响,出口量万吨。年又一次突破万吨,达.97万吨,同比增长4.4%。年受市场需求的影响,耐火制品出口量.91万吨,同比降低13.27%。-十三年间我国耐火制品的出口量及增长情况见图11,年耐火制品出口的主要去向见图12。

图11-年我国耐火制品的出口量及增长情况

图12年耐火制品出口的主要去向

1、国外耐火材料产业现状及发展趋势

目前,全球耐火材料产量约万吨左右,中国耐火材料产量约占全球耐材总量的65%左右,其他产量主要集中在欧盟、独联体、美国、日本和韩国等国家和地区,见图13。

图13年世界耐火材料的产量分布

国外耐火材料产业发展有如下特点:

(1)通过并购、重组和淘汰落后提高耐材工业生产集中度

发达国家上个世纪九十年代以来的并购、重组和在市场经济运行中自然淘汰,使生产集中度迅速提高,如日本上世纪50年代有余家耐火材料生产企业,几十年来,通过并购、重组和在市场经济大潮中倒闭、商标注销等形式,到目前为止,仅有60余家耐材企业。又如年美国的7家独立的耐火材料生产企业,通过多次并购重组,到年合并成一个公司。即“RHI耐火材料。”

(2)耐材总量增长逐步减弱,产品附加值稳步提高

在耐火材料需求量相对稳定的前提下,由于耐火材料品种结构的不断调整,产品质量的不断提高,将使耐火材料的需求量减少,但产品附加值仍在稳步提高。

美国、日本和欧洲等发达国家呈现了耐火材料销售收入增长幅度高于耐材产量的增长幅度的良性发展态势。特别是有的国家耐材产量在逐年下降,而销售收入在逐年增长。

(3)耐火材料行业向组建大型企业集团方向发展

目前,通过上百家企业的并购重组和企业自身发展,耐火材料产业形成了多家大型企业集团。年世界大型耐火材料公司销售收入见图14。大型企业集团使生产集约化程度不断提高,产业链逐渐延伸,并利用其强大的经济和技术实力及品牌优势,以谋取更大的利润空间。

图14年全球前十强耐材企业销售额

2、我国耐火材料行业的资源优势

我国具有丰富的耐火原料资源,菱镁矿、铝土矿、石墨等为我国重要的耐火原料资源,均以储量大、品位高、易开采著称。我国耐火原料在精选、提纯、均化、合成、改性、高温煅烧,扩展品种和提高质量等方面取得了显著成效。目前,全国可生产的各类耐火原料有十几类百余种,产量高达多万吨。

目前,世界已探明菱镁矿储量约.25亿吨,主要分布在中国、朝鲜、俄罗斯等国家和地区。其中晶质菱镁矿.10亿吨,占菱镁矿资源总量的91.96%,隐晶质菱镁矿10.15亿吨,占8.04%。菱镁矿资源储量较大的国家储量所占比例见图15。其中,中国、朝鲜和俄罗斯占全球总储量的74.39%。分布情况见表1。

图15菱镁矿资源储量较大国家储量所占比例

表1世界菱镁矿的分布情况

国家或地区

总量/百万吨

晶质

菱镁矿

/百万吨

隐晶质

菱镁矿

/百万吨

国家或地区

总量/百万吨

晶质

菱镁矿

/百万吨

隐晶质

菱镁矿

/百万吨

阿尔巴尼亚

1.3

1.3

巴基斯坦

12

12

澳大利亚

.3

.7

菲律宾

6

6.4

奥地利

30

30

波兰

12

12

巴西

罗马尼亚

2

2

加拿大

64

俄罗斯

5

中国

71

沙特阿拉伯

42

40

2

埃及

5

5

塞尔维亚

13.8

13.8

希腊

30

30

斯洛伐克

印度

.2

59.2

南非

18

18

伊朗

3.3

3.3

西班牙

30

30

哈萨克斯坦

5

5

土耳其

科索沃

8

8

乌克兰

5

5

尼泊尔

66

66

美国

66

66

朝鲜

总计

25

10.3

.7

(2)铝硅系原料

我国铝土矿的分布见图16,山西、河南、广西和贵州四省占全国总储量的91.13%。我国高铝粘土和耐火粘土的分布分别见图17和图18。

我国高岭土资源分布全国各地。如果把煤系高岭岩和铝土矿傍生硬质粘土统计在内,全国资源总储量更大。

图16我国铝土矿的分布

(3)石墨

我国的石墨资源也颇丰富,主要出产在黑龙江和山东省。全世界已探明石墨矿物储量3.7亿吨,我国储量及产销量均居世界首位,在国际石墨市场上有着举足轻重的地位。石墨由于特殊的地质成因和性质,一直是军工与现代工业及高、新技术发展中不可或缺的重要战略资源。

图19我国石墨(晶质)的分布

3、我国耐火材料市场优势

中国不但是耐火材料生产大国,同时也是耐火材料的消耗大国。主要下游行业生产规模均排世界前列。年重点下游行业产量及占世界总产量比例见表2。

欧盟耐火材料制造者联合会对年全球耐火材料产量调查结果显示,年全球耐火材料产量为万吨。其中中国耐材产量万吨,占全球产量的69%。

如果扣除出口万吨,国内企业在保持年末库存平衡的情况下,年国内消耗耐火材料为万吨(包括陶瓷、火电、机械、化工等高温工业的消耗量),占世界耐材消耗总量的65%。因此,不管经济形势如何变化,中国依然是耐火材料产品的“大市场”,为耐火材料工业带来了广阔的发展空间。

表2年重点下游行业产量及占世界总产量比例

主要下游行业

产量

占世界总产量比例(%)

粗钢(亿吨)

7.79

49.3

水泥(亿吨)

24.14

>50

十种有色金属(万吨)

>25

玻璃(亿重量箱)

7.79

≈60

4、我国耐火材料人才和技术优势

中国是培养和从事耐火材料专业技术人员最多的国家。武汉科技大学、辽宁科技大学、河南科技大学、北京科技大学、郑州大学等高校均开设耐火材料专业学科,每年为耐材行业培养大量的专业技术人员。同时设立了研究机构,实行了产学研用一体化的协同创新机制。加强了与生产企业的合作,为耐火材料行业的生产发展提供了技术保证。

虽然我国的资源丰富、市场大、人员多,但行业的整体竞争优势并不明显,这是我们今后努力的方向。

1、原料矿产资源问题

虽然我国耐火矿产资源储量丰富,但长期以来对矿产资源规划不合理,重开发而轻保护,滥采滥挖、破坏和浪费现象较严重,如山西、河南的优质铝矾土资源几乎全部配置给了氧化铝行业。这种不合理规划不但造成了资源浪费,也影响到耐火材料行业的产业安全,如山东优质焦宝石已濒于枯竭,锆英砂、铬铁矿等少数特种耐火原料资源缺乏。

(1)菱镁矿开采存在的主要问题

一是未能按采矿设计正规开采。在目前开采的矿区中,有的矿区有矿山设计院的开采设计,有的矿区没有开采设计。据不完全统计,近十余年以来,一些有开采设计的矿区没有按开采设计或没有完全按开采设计进行开采,没有开采设计的矿区更是无序开采,滥采乱挖现象严重。这样下去,将造成矿山的服务年限缩短、资源的损失浪费严重。二是剥岩欠账较为严重。由于不按开采设计中确定的“剥采比”或无设计开采,出现了“只采不剥”、“多采少剥”和“采富弃贫”等问题。4年由中国耐材协会组织对辽宁省12个重点矿区进行调查,经初步测算,剥岩欠账约1.0亿吨左右。矿山采剥失调造成了矿石的品级失调。有的重点整体矿场分别由多家分采,向下挖坑采矿,形成多个露天坑。有的矿区表面无矿可挖,顺矿脉抠洞采矿,严重违反了采矿规程,使回采率大幅降低。还有的矿区级外矿及岩石无序堆放,堆积在已剥岩的矿体上,将造成二次剥岩。

(2)铝土矿存在的主要问题

目前,世界已探明耐火铝粘土资源的国家49个,但拥有一水铝石(耐火材料生产所需的优质原料)的只有我国和圭亚那。其他国家均为三水铝石(氧化铝生产所需的优质原料)。我国耐火铝粘土资源主要分布在山西、河南、贵州和广西等省区。当前,在耐火铝粘土的开采、使用和管理方面存在以下主要问题。

耐火铝粘土资源配置不合理。目前我国的耐火铝粘土资源主体矿块绝大部分配置给氧化铝行业,耐火材料行业多年来只能在小矿体群采的小企业中收购。而在群采过程中,私挖滥采导致浪费现象十分严重。

经东北大学有色冶金专业的教授测算,以进口的三水铝石为原料,每吨氧化铝的成本为0~1元/吨。如用国内的一水铝石生产,每吨氧化铝的成本为~元/吨,成本增加30%左右。而耐火材料用一水铝石为原料生产比用三水铝石成本则可降低30%左右。

据了解,国内耐火铝粘土资源之所以绝大部分配置给氧化铝行业,是因为铝工业规模及占GDP比例比耐火材料行业大。但从另一个角度看,若耐火材料工业生产所需原料资源没有保障,所有高温工业的生产都将受到严重影响。

在制约我国耐火材料工业可持续发展的诸多问题中,资源问题尤为突出,并且正向不断加剧的方向发展,应引起各企业和*府部门的高度

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