【正文】 產(chǎn)量變化，這在美國(guó)和加拿大已經(jīng)得到證實(shí)，鋼鐵企業(yè)開發(fā)、改進(jìn)了鎂碳磚、生產(chǎn)操作和裝備。另外，各工藝流程和各廠之間都有各自的特征，這都影響要討論的耐火材料性能。因此，在實(shí)際比較各國(guó)或地區(qū)的耐火材料性能之前，弄清楚設(shè)備情況、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)參數(shù)、原料條件、能源情況等至關(guān)重要。印度耐材使用情況　　印度耐火材料的使用，可以說，隨著80年代中期二次煉鋼、連鑄等技術(shù)的引進(jìn)，傳統(tǒng)耐材被高技術(shù)產(chǎn)品取代，印度耐材行業(yè)為此加強(qiáng)了研發(fā)力度，并與國(guó)外的技術(shù)力量通力合作。耐火材料最值得注意的使用情況是：在魚雷罐車和鐵水包上和高爐鐵口使用Al2O3－SiC系材料；在滑板、長(zhǎng)水口、浸入式水口、整體式塞棒上使用Al2O3－ZrO－C；在鋼包上使用Al2O3－MgO－C和Al2O3－尖晶石；VOD鋼包大規(guī)模使用鎂碳質(zhì)耐火材料。整體材料的不斷發(fā)展促進(jìn)了其在鋼鐵生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域中迅速地推廣應(yīng)用。低水泥、超低水泥和無水泥澆注料以及Al2O3－尖晶石、Mg－尖晶石、Mg－Al2O3－尖晶石等新型澆注料的接續(xù)開發(fā)是印度當(dāng)前的重點(diǎn)方向，這些材料也在鋼鐵生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中使用。　　此處應(yīng)該提及的是，2000年出于市場(chǎng)銷售的打算，曾將印度鋼鐵管理局使用的耐材性能與世界主要工廠進(jìn)行了比較，結(jié)果在壽命、單耗和單位成本方面存在著相當(dāng)大的差距。然而，令人振奮的是，后來這些方面都在近幾年得到了改進(jìn)，塔塔鋼鐵公司和VSP的耐材性能在單耗上和10～11kg／t鋼的世界最佳指標(biāo)可有一比?！　∧突鸩牧系奈磥碇v到全球范圍，有人預(yù)測(cè)，基于西方鋼產(chǎn)量適度增長(zhǎng)的期望，高純度合成鎂砂的需求會(huì)是良好的。中國(guó)將會(huì)消費(fèi)掉它自產(chǎn)鎂砂的絕大部分，尤其是電熔鎂砂。合成鎂砂的生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)歷了數(shù)年的價(jià)格低迷后，有機(jī)會(huì)享受這個(gè)令人鼓舞的即將來臨的未來展望。總之，與耐火材料用量日趨減少的趨勢(shì)相反，鋁質(zhì)耐火材料的使用會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng)?！　∪欢?，北美和歐洲的增長(zhǎng)速度不會(huì)有明顯提高。在西歐、北美和日本，鋼鐵工業(yè)已經(jīng)高度連鑄化。同時(shí)，中國(guó)、俄羅斯和少數(shù)一些國(guó)家正處在這個(gè)轉(zhuǎn)變過程中，對(duì)鋁質(zhì)耐火材料需求的增長(zhǎng)將會(huì)持續(xù)減緩。整體式耐材使用的增加使這一現(xiàn)象更加嚴(yán)重，而整體耐材曾一度以鋁酸鈣水泥的形式助長(zhǎng)了氧化鋁的消費(fèi)。然而，近年來的趨勢(shì)在向使用低水泥或超低水泥的整體耐火材料方向發(fā)展，消耗的鋁酸鈣水泥相當(dāng)少。另外，澆注料也導(dǎo)致了活性高鋁耐火材料市場(chǎng)的發(fā)展，在中短期內(nèi)會(huì)有一個(gè)適度的增長(zhǎng)，尤其是在中國(guó)和印度?！　∮《饶突鸩牧系闹圃旒夹g(shù)和應(yīng)用工程或多或少地跟住了世界主要的耐材生產(chǎn)國(guó)。然而，12年前開發(fā)的氮化物粘結(jié)的耐火材料和相似的無氧化物耐火材料因其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間有限，至今沒有進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。印度能夠生產(chǎn)中間包和連鑄用全部耐火材料，而且有些還出口到國(guó)際市場(chǎng)。然而，印度經(jīng)濟(jì)調(diào)查組預(yù)測(cè)印度鋼材產(chǎn)量將在2020～2021年達(dá)到9000萬(wàn)～1．02億t，年增長(zhǎng)速度6％，這對(duì)印度的耐火材料生產(chǎn)商來講是個(gè)好兆頭?！　〗Y(jié)語(yǔ)全球耐火材料工業(yè)仍處在轉(zhuǎn)變過程中，并面臨著很多問題，主要包括激烈的國(guó)際與國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，客戶連續(xù)不斷地削減成本，合并與縮減規(guī)模，政府在環(huán)境、安全與健康方面的強(qiáng)制規(guī)定，耐火材料的研究與教育下滑，需要把注意力集中在服務(wù)與增值上而不是產(chǎn)品質(zhì)量等。然而，耐火材料工業(yè)仍將在一些領(lǐng)域內(nèi)繼續(xù)獲得發(fā)展，如原材料與添加劑、顆粒尺寸與顆粒形狀控制、工程微觀結(jié)構(gòu)、更多的使用無氧化物／合成材料、開發(fā)含碳澆注料、更多地運(yùn)用各種尖晶石等。REC導(dǎo)報(bào)期號(hào)=200514發(fā)表時(shí)間=2005/04/12作者=標(biāo)題=利用中等揮發(fā)分煤資源滿足當(dāng)前高爐焦炭質(zhì)量要求 導(dǎo)報(bào)分類=0206關(guān)鍵詞=中等揮發(fā)分煤資源。高爐焦炭質(zhì)量 正文= 利用中等揮發(fā)分煤資源滿足當(dāng)前高爐焦炭質(zhì)量要求 近年來對(duì)焦炭質(zhì)量提出的要求明顯提高，為了以較低成本生產(chǎn)出所要求質(zhì)量的焦炭，對(duì)煉焦配煤進(jìn)行了優(yōu)化。由于世界低揮發(fā)分煤資源枯竭，所以本文對(duì)以下問題進(jìn)行了闡述：　　▲中等揮發(fā)分煉焦煤是否能滿足將來煉焦需要；　　▲加拿大和澳大利亞中等揮發(fā)分煉焦煤能否取代低揮發(fā)分煤并能滿足高爐在高利用系數(shù)和高噴煤比操作下所要求的焦炭質(zhì)量?！　≈械葥]發(fā)分硬煉焦煤的出口和經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量預(yù)測(cè)　　預(yù)計(jì)2007年中等揮發(fā)分煤出口從2001年的7300萬(wàn)t增長(zhǎng)到9800萬(wàn)t(凈增長(zhǎng)2500萬(wàn)t，增長(zhǎng)率為34％)?！　〖幽么蠛桶拇罄麃営谐渥愕闹械葥]發(fā)分煤儲(chǔ)量和開采能力，將來可以保證可靠的供應(yīng)。加拿大和澳大利亞2002年優(yōu)質(zhì)中等揮發(fā)分煤經(jīng)濟(jì)性開采量及特性如表1所示?！　捊古涿汉徒固繌?qiáng)度的發(fā)展　　2．1過去煉焦配煤　　過去，鋼鐵生產(chǎn)廠、煤礦和煉焦廠互為毗鄰，典型的例子有英國(guó)的雷德卡（Redcar）、德國(guó)的魯爾區(qū)（Ruhr）和美國(guó)的匹茲堡（Pittsburgh）。煉焦廠一般使用當(dāng)?shù)氐闹械葥]發(fā)分煤，揮發(fā)分為26％～28％，焦?fàn)t組建在煤礦附近。在美國(guó)牞隨著中等揮發(fā)分煤開采殆盡，使用了高揮發(fā)分煤和低揮發(fā)分煤配合牞“模擬”以前的中等揮發(fā)分煤。為了預(yù)測(cè)這種二元配煤的ASTM轉(zhuǎn)鼓穩(wěn)定性，由Schapiro開發(fā)了平衡指數(shù)理論(對(duì)惰性和反應(yīng)性巖相進(jìn)行優(yōu)化牞形成強(qiáng)度好的焦炭)?！　∫粋€(gè)典型的例子是，揮發(fā)分為18％的低揮發(fā)分煤使用比例為25％，與比例為75％的高揮發(fā)分煤（揮發(fā)分為30％）配合，生產(chǎn)揮發(fā)分為27％的配合煤。　　但這一Schapiro模型是以美國(guó)Appalachian煤為基礎(chǔ)的，因此，它不能廣泛應(yīng)用?！　?．2近年煉焦配煤和焦炭質(zhì)量的發(fā)展　　近年來高爐容積不斷增大，噴吹燃料比不斷提高。因此，焦炭質(zhì)量也要不斷提高。表2為近10年來西歐水平式焦?fàn)t焦炭質(zhì)量的不斷提高及高爐對(duì)焦炭的“理想”要求?！　”泵栏郀t容積近年增大了，利用系數(shù)和噴煤比也提高了，因此需要相應(yīng)地提高焦炭質(zhì)量。表3為30年來北美焦?fàn)t焦炭質(zhì)量的發(fā)展?fàn)顩r，及當(dāng)前和今后的要求?！　榱诉_(dá)到所要求的焦炭強(qiáng)度，煉焦生產(chǎn)廠開發(fā)了配煤技術(shù)，表4為西歐和北美（硬焦煤FSI＞6，特殊說明除外）典型的配煤（含量百分比）和焦炭質(zhì)量。　　由表4可見，西歐和日本都在其配煤中成功地使用了50％的加拿大和澳大利亞中等揮發(fā)分煤，美國(guó)煉焦廠使用了20％加拿大西部中等揮發(fā)分煤。日本煉焦煤來源于與其較近的太平洋地區(qū)。　　配煤中減少低揮發(fā)分煉焦煤配比的中間試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)　　為了評(píng)價(jià)加拿大西部中等揮發(fā)分煤的使用效果，北美進(jìn)行了大量煉焦配煤中間試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)?！　?．1配煤中降低低揮發(fā)分煤用量的中間試驗(yàn)　　在美國(guó)進(jìn)行了用加拿大中等揮發(fā)分煤（25．5％）代替美國(guó)低揮發(fā)分煤（18．9％）和高揮發(fā)分煤（38．2％）的中間試驗(yàn)，設(shè)計(jì)的配煤要達(dá)到相似的鏡質(zhì)體反射水平，試驗(yàn)結(jié)果見表5?！　∽罱K，30％的中等揮發(fā)分加拿大西部煤取代了15％美國(guó)高揮發(fā)分煤加上15％美國(guó)低揮發(fā)分煤（配煤3和配煤1）。結(jié)論如下：　　●體積收縮增大，煉焦過程中墻壁壓力降低。這對(duì)延長(zhǎng)焦?fàn)t壽命有利?！　　穹€(wěn)定性提高4％，而硬度幾乎不變?！　　馛SR提高到當(dāng)前高爐高利用系數(shù)、高噴煤比操作下所要求的值?！　　窠固苛＜?jí)不變?！　　窠固慨a(chǎn)率和硫含量提高?！　　窠固炕曳痔岣撸?％），實(shí)際上許多高利用系數(shù)高爐（日本等一些亞洲高爐和歐洲的高爐）使用灰分達(dá)10％的焦炭卻沒對(duì)鐵水質(zhì)量和鐵水成本造成不良影響。　　3．2配煤中降低低揮發(fā)分煤含量的工業(yè)試驗(yàn)　　加拿大—煉焦廠進(jìn)行了降低低揮發(fā)分煉焦煤配比的工業(yè)試驗(yàn)，用15％的加拿大西部中等揮發(fā)分煤代替7％的美國(guó)低揮發(fā)分煤和8％的美國(guó)高揮發(fā)分煉焦煤，表6為其試驗(yàn)結(jié)果。從表6可見：　　●CSR值和焦炭粒度得到了提高；　　●焦炭穩(wěn)定性沒有太大改變；　　●墻壁壓力下降到可接受的水平；　　●焦炭產(chǎn)率和灰分仍未變化；　　●焦炭硫含量降低了。　　上述試驗(yàn)（表5和表6）表明，加拿大西部中等揮發(fā)分煉焦煤在代替美國(guó)低揮發(fā)分和高揮發(fā)分煤使用時(shí)，可提高焦炭質(zhì)量?！　?．3使用100％加拿大西部中等揮發(fā)分硬煉焦煤的中間試驗(yàn)　　表7為使用100％加拿大西部中等揮發(fā)分煤的試驗(yàn)結(jié)果。從表7可見：　　●煤A、煤B和煤C都可用來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高爐焦炭，用煤B和煤C生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量?jī)?yōu)于所有當(dāng)前焦炭質(zhì)量（表4所示），用煤A生產(chǎn)的焦炭有非常好的ASTM硬度值和CSR值?！　　駢Ρ趬毫θ匀坏陀谠试S最大值（6m炭化室為1PSI；4m炭化室為1．5PSI）?！　〗Y(jié)論　?。?）加拿大和澳大利亞中等揮發(fā)分煉焦煤質(zhì)量適合全部或者部分取代低揮發(fā)分煉焦煤來進(jìn)行煉焦配煤。在使用這些煤時(shí)，可以保證高爐用焦炭質(zhì)量或者提高焦炭質(zhì)量?！　。?）使用加拿大和澳大利亞中等揮發(fā)分煉焦煤進(jìn)行煉焦配煤所生產(chǎn)的焦炭可以滿足當(dāng)今高爐要求的焦炭質(zhì)量，也可以滿足高爐在較高利用系數(shù)和高噴煤比操作下對(duì)焦炭質(zhì)量的要求?！　。?）使用加拿大和澳大利亞中等揮發(fā)分煉焦煤進(jìn)行配煤煉焦有利于延長(zhǎng)焦?fàn)t壽命?！　。?）使用加拿大或者澳大利亞中等揮發(fā)分煤中的單一煤種進(jìn)行煉焦也可以生產(chǎn)出強(qiáng)度高的焦炭。（5）主要使用加拿大和澳大利亞中等揮發(fā)分煉焦煤進(jìn)行配煤煉焦或者使用其中一種進(jìn)行煉焦時(shí)，所生產(chǎn)的焦炭灰分含量可能稍高點(diǎn)，但焦炭產(chǎn)率高，粒度大，強(qiáng)度高，可彌補(bǔ)焦炭較高的灰分缺陷。另外，可降低焦?fàn)t維護(hù)成本。 表1 澳大利亞和加拿大經(jīng)濟(jì)性開采儲(chǔ)量及典型特性澳大利亞 加拿大 2002年可經(jīng)濟(jì)性 開采儲(chǔ)量 13 億 t 7億 t 揮 發(fā)分，％ 21～28 21 ～28 鏡 質(zhì)體反射率牞Rom ～ ～ 灰 分，％ 6 ～10 8 ～ CSR 50 ～74 50～74 表 2 西 歐焦?fàn)t焦炭質(zhì) 量 I40 I10 C SR ＞40mm 粒度級(jí)，％1990～1995 43～50 18 ～20 55 ～63 58 ～66 1996～1999 45～55 16 ～19 55 ～65 達(dá) 74 2000～2002 50～65 16 ～19 60 ～70 達(dá)85 “理想”要求 ＞58 ＜19 達(dá) 70 ＞80 表 3 北美焦?fàn)t焦炭質(zhì) 量 ASTM 穩(wěn)定性 ASTM 硬度 CSR ＞ 粒度級(jí)，％1970～1974 48～52 － － － 1975～1979 55～59 65 ～67 － － 1980～1989 ～60 ～70 － － 1990～2001 60～63 68 ～71 54～67 40 ～55 當(dāng)前要求 60 68 61 ＞46 將來要求 ≥61 ≥68 ＞61 ＞50 表 4 不同地區(qū)的配煤和焦炭質(zhì)量 西歐 西歐 美國(guó) 90年代早期 2000～2001年 1999 ～2000年 高揮發(fā)分煤