耐火材料工业发展现状及展望

徐殿利中国耐火材料行业协会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2000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，2001～2013年耐火原料及制品产量稳步增长，其中“十五”末比2001年增长112.67%；“十一五”末比“十五”末增长217.29%；2013年是2001年的8.34倍。2001～2013年我国耐火原料及制品生产量走势见图1。图12001～2013年中国耐火原料及制品生产量的走势2013年，全国耐火材料产量2928.25万吨，同比增长3.88%。其中，致密定型耐火制品1730.71万吨，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1141.81万吨，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，2013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3000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100多万吨。图4为2006-2013年镁砂出口量。图42006～2013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1000万吨左右，矿石的年消耗量2000万吨以上。图5-7为2006-2013年烧结镁砂、电熔镁砂和轻烧镁的年产量及增幅。图52006～2013年烧结镁砂产量及增幅图62006～2013年电熔镁砂产量及增幅图72006～2013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2008-2013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82008年～2013年耐火粘土出口量及增幅图92008年～2013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2000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。2013年销售收入前15名国内耐材企业年销售收入见图10。图102013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150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。2008年出口量突破200万吨，达210万吨。2009年受国际金融危机影响，出口量145万吨。2012年又一次突破200万吨，达203.97万吨，同比增长4.4%。2013年受市场需求的影响，耐火制品出口量176.91万吨，同比降低13.27%。2001-2013十三年间我国耐火制品的出口量及增长情况见图11,2013年耐火制品出口的主要去向见图12。图112001-2013年我国耐火制品的出口量及增长情况图122013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4500万吨左右，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132013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100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1970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2001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。2013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142013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3000多万吨。(1)菱镁矿目前，世界已探明菱镁矿储量约126.25亿吨，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116.10亿吨，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1.31.3巴基斯坦1212澳大利亚682132.3549.7菲律宾66.4奥地利3030波兰1212巴西562562罗马尼亚22加拿大64俄罗斯275027455中国3642357171沙特阿拉伯42402埃及55塞尔维亚13.813.8希腊3030斯洛伐克12401240印度245.218659.2南非1818伊朗3.33.3西班牙3030哈萨克斯坦55土耳其150150科索沃88乌克兰55尼泊尔6666美国6666朝鲜30003000总计1262511610.31014.7(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我国铝土矿的分布图17我国耐火粘土的分布图18我国高铝粘土矿的分布(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。2013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2011年全球耐火材料产量调查结果显示，2011年全球耐火材料产量为4275万吨。其中中国耐材产量2950万吨，占全球产量的69%。如果扣除出口195万吨，国内企业在保持年末库存平衡的情况下，2011年国内消耗耐火材料为2755万吨(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22013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)7.7949.3水泥(亿吨)24.14＞50十种有色金属(万吨)4029＞25玻璃(亿重量箱)7.79≈604、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