中国耐火材料工业改革发展三十年回眸（二）

馨柔

二、耐火材料工业改革发展三十年的主要成就
在中国特色社会主义理论伟大旗帜的指引下，我国耐火材料工业，坚持科学发展观，转变观念，转换机制，着力自主创新，促进了耐材产业结构的优化升级，推动了耐材产品结构的调整和技术研发的自主创新，加快了耐材工艺装备的更新换代，增强了中国耐材工业在世界耐材行业的竞争能力，为我国钢铁工业，高温工业的发展奠定了坚定的基础，提供了优良的服务。
1、改革开放促进了耐材产业结构的优化升级
改革初期的中国耐火材料工业虽已自成体系，初具规模，但仍处于半封闭状态，国有企业一统天下，耐材生产统购统销，整个行业以产品经济模式为主，以生产钢铁用耐火材料为主，产品单一，工艺流程僵化，呈现的是分散的，传统的小生产状态。经营机制传统，企业缺乏活力，行业总体的生产力水平较为低下。十一届三中全会以后，在党的改革开放方针指引下，特别是社会主义市场经济体制的建立，我国耐火材料工业的产业结构也随着改革开放的深入，不断优化，不断升级，发生了显著变化。回顾过去的三十年，耐火材料工业产业结构的优化升级大致可以划分为三个阶段。
第一阶段，在我国耐火材料工业体系中占主要地位的国有耐火材料企业（主要是国有商品厂和钢铁企业的二级厂），为适应有计划的商品经济体制的改革需求，在计划经济和商品经济共存的双轨制条件下，为增强企业活力，提高经济效益，一方面不断完善经济责任制，大力推行多种形式的承包经营；另一方面，狠抓企业整顿提高管理效率，强化全面质量管理，建立健全质量保证体系。完成了企业由单纯生产型向经营生产型的转变。绝大部分企业的资金利税率逐年递增。与此同时，在改革开放政策的引领下，在拥有丰富的耐火原料资源的地区和改革开放的前沿省份，许多乡镇企业利用资源和低劳动力成本等优势，新建（或改建）了一批耐火材料厂，进入了耐火材料行业。这些乡镇（集体）耐火材料企业，尽管生产工艺和装备较落后，生产条件简单，但经营机制活，应变能力强。它们的加盟，不仅是对耐火材料工业生产和品种数量的补充，作为一支生力军，还打破了国有企业一统天下的格局，给行业注入了新鲜血液，引入了竞争机制，增加了活力，促进了耐火材料行业产业结构的调整。
第二阶段，随着改革开放的不断深化，为适应社会主义市场经济体制逐步完善的客观需求，我国耐火材料行业产业结构优化升级也呈现出了良好的发展势头。进入上世纪九十年代，为了加快产业结构调整的步伐，洛阳耐火材料厂，德阳耐火材料总公司，青岛耐火材料厂，上海泰山耐火材料公司，太湖耐火材料公司等企业分别与港、台、德国及东南亚等国家和地区的外商组建合资公司，联营开发新产品；山东六家耐火材料厂（矿）整合组建了山东耐火原材料公司，上海耐火材料厂与上海第二耐火材料厂合并组建了上海泰山耐火材料有限公司，秦皇岛耐火厂更是打破行业界限，与该市浮法玻璃公司进行了整合。为了优化组织结构，原属鞍钢、太钢、武钢、大冶、重钢、包钢、攀钢、本钢、湘钢等大型钢铁企业二级厂的耐火材料厂相继从主体剥离，组建了在生产经营上拥有相对独立地位，具备法人（委托）资格的耐火材料公司。特别应该指出的是，在这期间，我国河南、辽宁、山东、江苏、浙江等几个地区的民营耐火材料企业，异军突起，他们顺应改革形势发展的浪潮，抓住商机，根据高温工业，特别是钢铁工业持续发展的市场需求，投资建厂，引进先进工艺技术和装备，以灵活的经营机制和雄厚的实力迅猛发展。国有企业的重组，整合、民营企业的迅猛发展，促进了耐火材料产业结构的优化升级，使行业顺利实现了由简单再生产向扩大再生产的转变。
第三阶段，进入二十一世纪以来，特别是我国加入wto后，我国耐材行业积极应对入世挑战，适时把握入世机遇，在国民经济快速增长，特别是在冶金、建材、有色等高温工业高速增长的影响拉动下，产业结构调整又有新的进展。近年来，一些耐材企业通过强强联合、兼并重组，相互持股等方式进行战略整合，推进了耐火材料工业组织结构的调整，优化和产业升级。如营口青花集团控股上海第二耐火材料厂，组建了上海青花二耐耐火材料有限公司；山西西小坪耐火材料有限公司收购上海泰山耐火材料有限公司，成立了上海新泰山耐火材料有限公司；北京通达耐火技术有限公司控股河南巩义中原耐火材料有限公司，又引入中国中财国际工程股份有限公司和北控高科技发展有限公司等战略投资者，组建了北京通达耐火技术股份有限公司。还有一批优势企业，应对我国耐材工业不断快速扩张、经济增长粗放的实际，在保证耐材产品发展的同时，结合自身条件，不断拓展行业的发展空间，打破耐材生产一元化的格局，不断提高“非耐比”，努力开拓资源综合利用空间，向建材、化工、镁合金、节能、环保产业发展，寻找我国耐材工业经济增长的新方式，推进了我国耐火材料产业由内向型向外向型的转变，提高了耐材行业生产的集中度，增强了耐材企业的整体竞争能力。

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2、改革开放推动了耐材产品结构调整和技术研发自主创新的速度
新中国成立以后，我国耐火材料工业为适应钢铁及建材、电子工业等的发展需求，先后开发了高铝砖、镁铝砖、焦炉硅砖、不定型材料、焦油结合白云石砖、电炉顶高铝砖、烧结刚玉砖、熔铸砖、大型玻璃窑用硅砖和粘土砖、普通硅酸铝耐火纤维，熔融石英质浸入式水口，整体塞棒等连铸专用材料。从数量上保证了钢铁冶炼和建材、电力等高温等工业的生产需求，但在质量和品种配套方面，与发达国家比还存在明显差距，也适应不了高温工业新技术的迅速发展。
在党的十一届三中全会精神指引下，为了适应国民经济迅速发展的要求，从“六五”计划开始，以引进、剖析、消化武钢“0七”工程，南钢氯化球团工程，抚钢vod/vhd精炼炉项目，贵州铝厂“186”工程，化工系统的十三套合成胺项目，建材系统的大型水泥回转窑，浮法玻璃生产线等一批引进项目为契机，特别是宝钢引进项目所需耐材的逐步国产化，使我国高温工业用耐火材料的技术研发和品种结构出现了质的飞跃。
（1）耐火原料。
业内重点企业和科研院所，大专院校非常重视耐火原料的研发，在采取提纯、均化等不同技术路线使天然原料的品位、质量发生质的飞跃的同时，还研发了大量的合成原料等优质新材料，为耐火制品的研发打下了坚定的基础。这期间，原辽宁镁矿公司与化鞍山焦耐院联合攻关，开发了菱镁石、轻烧、细磨高压压球再烧的“二步煅烧”新工艺，通过中间试验，生产出mgo≥98%，体积密度达3.3g/cm3的高纯镁砂。填补了国内空白。不仅使宝钢引进项目所需耐材的国产化成为现实，对我国镁质耐火材料的进步也具有重大意义。北京科技大学自主研发的制备氮化硅新工艺，系统研究了该工艺的机理，参数及设备，提出了闪速燃烧氮化制备氮化硅及氮化硅铁的新理论，生产的氮化硅和氮化硅铁（si3n4和si3n4＋fe），具有成本低，质量优的特点，在新型优质耐火材料研制领域得到了广泛应用。汉中秦元新材料公司采用超高温竖窑快速烧结，成功的生产出al2o3≥99.2%，刚玉相含量≥95%，刚玉晶体在二维平面呈板状，晶体大多在10~200nm，并含有较多晶间和晶内封闭气孔的烧结刚玉，其理化性能及显微结构特征达到了国外同类产品水平。营口青花集团采用轻烧合成——压球——死烧的二步煅烧工艺，生产的cao≥20%和cao≥55%镁钙砂，颗粒体积密度≥3.20 g/cm3，（吨砂重油消耗只有45kg/t砂左右），质量好、能耗低，为镁钙质系列耐材制品的研发创造了良好的条件。近年来，红柱石作为一种优质原料，由于质量稳定、能耗低，也得到了广泛应用。
（2）钢铁工业用耐火材料。
在高炉长寿方面，巩义五耐以刚玉为主原料。采用微气孔结构的特殊工艺研制的高炉陶瓷杯用微孔刚玉砖，解决了抗碱浸蚀性、抗炉渣浸蚀性和微气孔三个技术关键，其综合使用性能达到或超过了国外陶瓷杯壁用棕刚玉浇注块的性能指标。他们研制的莫来石、硅线石、低蠕变砖三大类9个牌号的高炉热风炉系列高性能耐火材料产品。在武钢5号（3200 m3）高炉使用，寿命达16年。中钢集团洛阳耐火材料研究院自主研发的赛隆结合刚玉产品，成功应用于宝钢corex——c3000装置，打破了国外公司产品在corex熔融炉用耐火材料的垄断地位，扭转了我国炼钢关键部位用耐火材料依靠进口的被动局面。中钢集团耐火材料公司研制的高炉风口区快干高强刚玉——氮化硅——碳化硅复合浇注料，在炼铁高炉使用效果良好，通过了省级科技鉴定。北京科技大学研发的金属复合氧化物非氧化物耐火材料，是具有自主知识产权的新型耐火材料，si—sic—棕刚玉高炉陶瓷杯材料已在国内多个大钢的100多座高炉使用。同时研制的si3n4高炉铁沟料和si3n4复合高炉喷补料也先后问世，对炼铁高炉的维护和使用寿命的延长起到了积极作用。首钢二耐与北科大共同研发的“新型高性能大型高炉用无水泡泥”在使用性能上克服了传统产品的缺陷，在满足大型高炉冶炼及延长使用寿命方面取得了突破性提高。经首钢炼铁厂等大型高炉使用，其拔泡时间，平均出铁次数，吨铁泥耗和钻杆用量等指标均大幅下降。
在炼钢方面，转炉炉龄是耐火材料质量、冶炼条件及筑炉维护的综合反映，耐火材料质量是炉龄的基础。改革开放前，我国炼钢转炉炉龄一直很低，上世纪70年代末，原鞍钢大石桥镁矿研发的烧成油浸镁白云石砖，才使鞍钢150t大型转炉炉龄提高到1000次以上。随着宝钢引进项目所需耐火材料的逐步国产化，我国自己引进、移植、研发的镁碳砖问世（原辽镁公司、上海二耐及丹东四兴的镁碳砖产品首先在宝钢使用），使转炉炉龄大幅提高，也使我国炼钢转炉用耐火材料跃上了一个新台阶。到2003年转炉平均炉龄4674炉，溅渣护炉技术的推广，使转炉炉龄的世界记录不断刷新，全国已有20家重点企业转炉的炉龄突破一万炉大关。武钢耐火公司研制生产的镁碳砖，1999年8月在武钢二炼钢厂2号转炉创下了15208炉的顶底复吹炉龄记录，2002年12月以29942炉刷新了世界记录，2003年3月，在武钢二炼钢1号转炉又创下了30368炉的最新世界记录，实现了在溅渣护炉条件下，耐火材料使用寿命与转炉炉龄同步的突破。营口青花集团自主研制的cao含量15%—50%镁钙砖系列产品，2007年生产12.69万吨，在太钢、宝钢、酒钢等一百多家钢厂的aod炉上使用，产量仅次于lwb，居世界第二位，被列为国家星火计划项目。该公司等单位研制生产的rh炉用电熔再结合镁铬砖在武钢等大型钢铁企业使用，替代进口，取得了良好的使用效果。
在高效连铸方面，濮阳濮耐高温材料有限公司研制的“中包透气上水口”，生产成本低，生产效率高，被国家认定为享有知识产权的产品，他们采用板状刚玉，氧化锆，碳化硅等为原料研制的不烧优质滑板，具有扩孔小，抗氧化性能好，耐热震性好的特点。山东省耐火原材料公司，先后研制开发了“洁净钢用无碳无硅水口”、“高效连铸用长寿命整体复合塞棒”、“长寿命铝锆碳浸入式水口”和“长寿命不烘烤薄壁长水口”等新产品，进入市场后很快得到了用户的肯定，也顺利通过了省级科技鉴定。洛阳耐火材料研究院与武钢合作完成的“连铸洁净钢用无碳无硅水口”，采用铝镁尖晶石水口内衬主原料加入适量zro2材料，具有良好的抗热震性和抗渣浸蚀性，内孔有良好的抗冲刷，抗浸蚀和抗氧化铝附着性，经武钢二炼钢使用，其性能可满足超低碳钢生产的需要。唐山时创耐材公司研制的金属——氮化物结合滑板，经过对原料can防水化研究，采用半干法成型—氮化烧结一次完成工艺，使滑板具有了较高的常温和高温强度，同时还具备了抗氧化性和抗浸蚀性。
在不定形耐火材料的应用方面，近年来我国不乏亮点和特色。如铁水包工作衬已越来越多地由砖衬改为整体浇注，使用寿命1000次左右。混铁炉工作衬采用了全部或部分整体浇注取代砖衬，使用寿命3年左右。鱼雷罐采用湿式喷射修补，寿命提高25%以上。为提高施工效率和避免极端气候的干扰，钢包也采用了浇注料预制件作工作衬。铁水包、钢包、中间包等的背衬采用体积密度为1.6-2.2g/cm3的高强、低收缩的半轻质浇注料以减少热损失。大型和异形浇注料预制件的应用日益增多并出口国外，如加热炉烧嘴、烟道砖、锚固砖、高炉风口组合砖等等，均采用浇注料预制件。浇注料预制件的制备，正成为一种新型的耐火材料成型方法。
（3）建材及其他行业用耐火材料。1986年以前，我国玻璃窑用电熔锆刚玉砖（azs）和α—β刚玉砖的产品质量不达标，不能满足用户需求，该产品主要靠进口。为了扭转被动局面，沈阳耐火材料厂从美国ce公司引进了生产电熔锆刚玉砖的5吨电炉及配套装置，通过消化移植，采用了更合理的生产工艺，生产出41#氧化法无缩孔浇铸和普通浇铸等系列电熔锆刚玉熔铸制品。1992年，北京瑞泰公司研制生产的α—β刚玉砖在通辽玻璃厂试用成功。特别是2000年后，产品质量不断提升，生产规模不断扩大，保证了玻璃行业生产技术的发展需要，结束了大型浮法玻璃窑用耐火材料主要依赖进口的局面。营口青花集团等企业选用优质镁砂和高品位铬矿，采用不同工艺路线研制的水泥窑用直接结合镁铬砖，半再结合镁铬砖在国内大型水泥回转窑高温带使用，效果甚佳，替代了进口，同时还填补了国内空白。北京通达耐火技术股份有限公司自主研发的“新型干法水泥窑用新型板状刚玉浇注料”，不但满足了水泥生产需求，还获得了国家专利权。洛阳耐火材料研究院研制的氮化砖结合氮化硅耐火制品。2004年获国家科技进步二等奖，被列为国家重点新产品。在国内国际电解铝行业广泛应用，市场占有率达40%，已成为电解铝工业市场上的知名品牌。该院研制的系列高纯刚玉耐火制品及配套产品，在国内大型化工企业的市场占有率也在不断提高。

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3、改革开放加快了耐材行业生产工艺装备更新换代的步伐
由于我国耐火材料重点骨干企业大多是建国后头两个五年计划新建、改建的，而后虽有所改进，但到上世纪八十年代初，行业的总体装备水平与先进国家比仍差距较大，一些中小企业的装备水平更差。如破碎混碾工艺线，国外已采用变速反击破碎机，超细粉碎磨机及高速混合机，而我国仍在使用轮碾机，球磨机和湿碾机；成型工艺线，我国大多数企业使用的都是100吨、160吨、260吨及300吨以下小吨位的摩擦压力机，手动操作，安全性能差，能耗高，效率低，且质量也难控制，而国外当时已多采用400吨以上大吨位压砖机（包括液压式、杠杆式、摩擦式），更先进的还采用了液压机，复合式压砖机以及生产碳结合材料的真空压砖机，同时有的压机还配有计算机自动控制加压程序及外形尺寸、单重控制。
显而易见的差距，是历史的产物，是长期封闭，传统的习惯的经济体制的产物，唯有改革，唯有大胆引进，努力消化、吸收、移植、创新，才能从根本上缩小差距，扭转被动。在党的改革开放政策指导下，我国耐火材料工业在生产工艺装备的更新换代和完善方面，探索出了一条引进、吸收与消化、移植相结合，引进先进技术装备与国内科研创新互为补充，博采众长，溶于一体，为我国所用的有效途经。
（1）1981年—1985年第六个五年计划期间，以宝钢、贵溪有色冶炼厂、金川有色冶炼厂，大型合成氨化肥厂和大型水泥回转窑等重点国家引进项目急需解决配套耐火材料为契机，国家高效近10亿元改建了一批耐火材料厂。为宝钢配套的上海第二耐火厂从1983年开始改扩建，建设了镁白云石生产线，滑动水口等6条生产线和配套工程，从日本黑琦，品川引进了750吨复合压砖机，自动称量车，加热混练机，高压油浸装置，自动码砖机，机械手和82m超高温隧道窑等具有20世纪70年代末国际水平的设备36台套。1985年—1990年，围绕宝钢建设，原辽宁镁矿公司从奥在利引进了超高温重油竖窑。从德国引进了悬浮炉，超细磨机，高压压球机等装备，新建了五万吨高纯镁砂生产线。以该公司与武钢耐火公司分别从日本引进的两台3000吨全自动液压机，机械手，混砂机和鞍钢耐火公司从德国引进的2200吨全自动液压机为标志，使我国重点耐火材料企业的装备水平上了一个台阶。
（2）1991年—1995年“八五”期间，国家把优质合成镁钙砂和合成优质镁钙碳系列耐火制品列为重点科技攻关项目，新建各种天然原料和合成原料生产线十五条，先后研制出与之配套的大吨位（最大1600吨）抽真空双面加压摩擦机，强力混砂机等先进设备，自力更生，改造了1000吨摩擦压砖机，消化吸收研制了750t复合压砖机，用于大型薄板坯和特异型制品的加压振动成型机及三相铁磁分离器等。鞍山焦耐院在这期间出色地完成了如750吨复合式摩擦机，长水口生产设备国产化，600l高速混合机，立式油浸系统及中间包浇注料施工机具等国家技术装备更新项目的任务。这些装备的引进、消化、改造和研制，以及在耐火材料工业生产中的推广应用，使国民经济急需的关键耐材产品生产装备，实现了国产化，部分达到了20世纪90年代的国际先进水平，我国耐材工业的总体装备水平也有了明显提高。
（3）21世纪以来，随着我国耐火材料工业的快速发展，耐火材料生产企业，特别是重点企业的装备水平又在不断升级。营口青花集团从日本三石深井和德国莱斯公司先后购进10台2000吨全自动液压机和机械手，还从德国购进了爱力许混砂机2台套。海城后英集团在从德国莱斯公司购进7台2000吨全自动液压机后，又从日本购进7台机械手与之配套。近几年，一些耐材生产集中的地区，在节能减排、环保综合治理中，在大力拆除落后倒焰窑的同时（河南省拆除2000余座、山西省拆除1300余座），又新建一批隧道窑和梭式窑。既更新了装备，又扩大了产能，同时也提高了业内中小企业热工装备的整体水平。
4、改革开放提升了我国耐材工业在国际耐材行业的竞争能力
改革开放初期，我国耐材工业开始由半封闭状态向开放型转变，陆续与日本、韩国、欧、美、澳等十多个国家建立了有技术交流合作的商务关系。不仅组团参加了一些规模较大的国际专业活动。还于1988年、1990年先后在我国首次举办了国际耐火材料学术会议和国际耐火材料工业展览。随着国际交流的加强和耐材工业生产的发展。我国耐材工业的进出口外贸也逐渐呈现出了良好的发展趋势。
上世纪80年代末，我国耐材工业的出口贸易，基本上是以原料出口为主，1988年，全国共出口耐火原材料214.6万吨，耐火制品仅3.73万吨，仅占出口总量的1.74%。随着改革开放的不断深入，特别是进入21世纪以来，全行业在积极应对入世挑战的同时，把握机遇，在着力优化产业结构、调整品种结构的基础上，充分运用国际通行规则发展和保护自己，使我国耐材工业的进出口贸易进入了持续、健康的发展轨道。“十五”期间，全国耐火原材料进出口贸易是改革开放以来发展最快，增幅最高的一个阶段。连年保持强劲的增长态势。到2005年底，进出口贸易总量598.29万吨，比2000年增长51.14%，其中出口贸易量579.84万吨，比2000年增长47.53%，进口贸易量18.45万吨，比2000年增长271.23%，进出口贸易总额13.02亿美元，比2000年增长111.02%。其中出口贸易额首次突破10亿美元，达11.45亿美元，比2000年增长112.04%，进口贸易额1.57亿美元，比2000年增长103.90%。2007年，全国耐材进出口贸易总量为736.96万吨，其中出口贸易总量为712.79万吨，占96.72%；进出口贸易总额为15.52亿美元，其中出口贸易为13.57亿美元，占87.43 %。
(1) “十五期间”，全国耐火原材料出口量增长率8.91％，其中耐火原料出口量增长率5.32％。而耐火制品出口量增长率高达27.40％，比耐火原料出口量增长率高22.08个百分点。2006年仍强势增长，2007年出口量下滑、耐火原材料出口总量同比降低39.20%。其中耐火原料出口量同比降低44.82%。耐火制品出口量同比降低7.58%。
2006年出口量高幅增长，2007年出口量大幅下滑，耐火制品出口量稳步增长。2006~2007年出口量的大起大落，主要是耐火原料出口量高幅增长和大幅下滑所致。
(2) “十五期间” 全国耐火原材料出口贸易额增长率为16.69％，其中耐火原料出口贸易额增长率为5.74％，而耐火制品贸易额增长率高达33.01％。比耐火原料贸易额增长率高27.27个百分点。2006年、2007年仍呈增长趋势，但增幅趋缓，主要是出口量下滑所至。
(3) 出口产品价格稳步攀升 2000—2005年全国耐火原材料出口贸易额增长率比出口量增长率高7.78个百分点。综合平均价格增长率8.09%。其中耐火原料出口贸易额增长率比出口量增长率高0.42个百分点。综合平均价格增长率1.02%，耐火制品出口贸易额增长率比出口量增长率高5.16个百分点。增长率4.62%。2006—2007年耐火原材料出口价格持续走高。2007年耐火原材料出口贸易额增幅比出口量增幅高44.93个百分点。其中耐火原料出口贸易额增幅比出口量增幅高58.08个百分点，综合平均价格同比提高105.23%，耐火制品出口贸易额增幅比出口量增幅高9.28个百分点，综合平均价格同比提高10.04%。
(4) 出口品种结构趋于合理 2001年耐火制品出口贸易额1.96亿美元，占耐火原材料出口贸易总额的33.73%。2004年耐火制品出口贸易额占耐火原材料出口贸易额比例过半。到2007年耐火制品出口贸易额占耐火原材料出口贸易总额的62.67%，出口品种结构趋于合理。