1、21世紀新型焦爐用節(jié)能環(huán)保耐火材料工程可行性研究報告工程摘要1.1工程的意義和必要性隨著鋼鐵工業(yè)的進步，焦炭生產(chǎn)和加工行業(yè)的開展也很迅速，隨 著焦爐爐型的大型化、環(huán)保化和國家減排工作的要求，國外的生產(chǎn)加 工企業(yè)也日益增多，焦爐的臺數(shù)也大幅度增加。然而，高爐煉鐵煉鋼 技術(shù)卻面臨著優(yōu)質(zhì)煉焦煤短缺、環(huán)境保護日益嚴格、鋼鐵工業(yè)對冶金 焦的數(shù)量和質(zhì)量的嚴格要求等問題，面臨這樣的緊迫形勢，務(wù)必要加 快促進開發(fā)新的技術(shù)，研發(fā)新的產(chǎn)品來適應(yīng)這種開展需要。預(yù)制件是根據(jù)熱工設(shè)備結(jié)構(gòu)特點，由專業(yè)施工人員在預(yù)制車間將 不定形耐火材料經(jīng)澆注、成型、養(yǎng)護、烘烤和熱處理后預(yù)先制成一定 規(guī)格尺寸形狀，并直接投入使用的耐火材料

2、構(gòu)件。 構(gòu)件運到施工現(xiàn)場 可直接進行安裝使用，可實現(xiàn)機械吊裝，省時省力，砌筑速度快，短 時甚至無需烘烤即可使用，大大縮短施工周期，提高窯爐的作業(yè)率。 預(yù)制件具有強度適中、施工方便，外型尺寸準確等特點，廣泛應(yīng)用于 電爐頂、高爐出鐵溝、加熱爐頂梁、窯控門拱頂、燃油裝置的燒咀等 復(fù)雜部位，比擬難施工等工礦條件下的專用形狀的耐火材料。預(yù)制件 分為粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、莫來石質(zhì)、碳化硅質(zhì)等材質(zhì)。也可根 據(jù)使用部位的重要性來決定使用的材質(zhì)。 本工程建成后所生產(chǎn)的產(chǎn)品 主要為焦爐窯門用負壓成型預(yù)制件，并兼可生產(chǎn)其他各種型號的預(yù)制件產(chǎn)品隨著我國能源環(huán)保可持續(xù)性開展戰(zhàn)略的實施以及國家對環(huán)境的 保護及節(jié)能的日益

3、重視，實現(xiàn)焦炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)開展已經(jīng)關(guān)系到資 源、環(huán)境與經(jīng)濟開展以及關(guān)系到國家能源戰(zhàn)略和能源平安問題。根據(jù)?省中長期科學(xué)和技術(shù)開展規(guī)劃綱要?中提到的“堅持節(jié)能優(yōu)先，降低能耗指導(dǎo)思想，開發(fā)高效節(jié)能的技術(shù)研究。我公司研制的大型焦 爐用環(huán)保節(jié)能復(fù)合陶瓷制品，可以解決由于耐火材料使用損耗積碳 和磨損導(dǎo)致焦爐壽命短以及各種煙氣排放造成污染嚴重等問題，所以，本工程產(chǎn)品必將在環(huán)保和經(jīng)濟領(lǐng)域發(fā)揮巨大潛能， 是新型環(huán)保型 焦爐用耐火材料的開展方向，該工程的實施將是新型環(huán)保焦爐實現(xiàn)節(jié) 能、長壽的重大突破，對我國煉焦行業(yè)及所用耐火材料的技術(shù)進步和 開展具有深遠的現(xiàn)實意義。節(jié)能減排是全面貫徹落實科學(xué)開展觀、促進經(jīng)濟又好

4、又快開展的 根本要求。我國當前面臨著經(jīng)濟社會快速開展和人口增長與資源環(huán)境 約束的突出矛盾。節(jié)能減排就是要從源頭預(yù)防污染產(chǎn)生，最有效地減 少資源消耗，減少廢棄物的排放，從而真正解決當代中國的開展困境。 經(jīng)濟開展要走低消耗、低排放、高效益、高產(chǎn)出的新型工業(yè)化道路， 努力實現(xiàn)經(jīng)濟開展和保護環(huán)境“雙贏的目標的開展理念已經(jīng)逐步被 人們所認同。隨著我國能源環(huán)保可持續(xù)性開展戰(zhàn)略的實施，實現(xiàn)焦炭 產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)開展已經(jīng)關(guān)系到資源、 環(huán)境與經(jīng)濟開展以及關(guān)系到國家 能源戰(zhàn)略和能源平安問題。因此，國外興旺國家的環(huán)保型大型焦爐必 定是我們國家焦爐開展的方向，作為環(huán)保型大型焦爐用爐門預(yù)制件將 來在國必將有廣闊的市場。1.

5、2工程實施研究課題設(shè)置1. 大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉爐門磚的研制2. 高導(dǎo)熱硅磚的研制1.3工程實施的創(chuàng)新點和關(guān)鍵核心技術(shù)、先進性工程產(chǎn)品的創(chuàng)新點1利用計算機模擬計算制品粒度組成，得到更加合理的顆粒 級配，更致密的制品。2通過對材料基質(zhì)、澆注全組分流變特性的分析研究，確定 適宜的原料種類及添加率。3研究原料ZETAI位及澆注PH直圍，選取最正確分散性環(huán)境。4研究在制品外表釉料配方，選取與制品結(jié)構(gòu)性能相近釉料。5通過摻雜添加物增加硅質(zhì)耐火材料導(dǎo)熱性能。5研究制品在大型焦爐使用中節(jié)能環(huán)保性能。工程產(chǎn)品關(guān)鍵核心技術(shù)1制品源材料的選擇，通過對大型焦爐運行環(huán)境的研究，定 制特定的源材料組合方式。2材料結(jié)構(gòu)研

6、究，通過計算機模擬計算，臨界粒度確定，使工程制品在氣孔率、體積密度等性能優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。3制品一次燒成掛釉技術(shù)，通過制品半成品上釉，釉料與制品同時一次燒成，結(jié)合性能好，釉面平整光滑。4在不影響傳統(tǒng)硅磚制品的性能前提下， 提高制品導(dǎo)熱性能。工程產(chǎn)品的先進性1釉料組合方式，釉料具有耐磨度高，抗?jié)B透侵蝕性能優(yōu)異。2通過計算機模擬及基質(zhì)研究，制品結(jié)構(gòu)致密，強度極高。3釉料與坯體一次燒成，復(fù)合好，具有相互穿插結(jié)構(gòu)。4釉面均勻，開裂度低。5提咼焦爐硅磚導(dǎo)熱系數(shù)，可以降低焦爐炭化室厚度，提咼 焦爐熱效率。1.4工程實施總體目標1. 申報創(chuàng)造專利3-4項；其中掛釉硅磚1項，掛釉爐門磚1-2項， 高導(dǎo)熱硅磚1項；

7、2. 經(jīng)專家鑒定，產(chǎn)品性能到達國國際先進水平；3. 發(fā)表工程相關(guān)文章2-3篇；1.5工程經(jīng)費預(yù)算與資金籌措該工程研發(fā)總投資3000萬元，截止目前已投入560萬元，工程后 續(xù)實施需新增投資2440萬元，其中，單位自籌1440萬元，申請專項資 金1000萬元。1.6擬承當單位中鋼集團耐火材料概況中鋼集團耐火材料簡稱中鋼耐火，是中國中鋼集團公司所屬 的生產(chǎn)企業(yè)，中國耐火材料行業(yè)協(xié)會的會長單位，是國規(guī)模最大、品 種最全的國有耐火材料生產(chǎn)廠家；是入選中國520家重點企業(yè)的唯一耐火材料企業(yè)；是國家統(tǒng)計局最新排定的中國大型企業(yè)之一。中鋼耐火現(xiàn)占地面積111.49萬平方米，擁有總資產(chǎn)10多億元。 設(shè)有11個機

8、關(guān)部室、3個專業(yè)部門、7個生產(chǎn)分廠、6個輔助單位；擁 有正式職工3467人，其中各類專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人2000多人。中鋼耐火在國耐火材料行業(yè)中占有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，公司設(shè)有新產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)中心，擁有各類專業(yè)技術(shù)人員近 500人。公司走產(chǎn)學(xué)研 相結(jié)合的新產(chǎn)品開發(fā)捷徑，與北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、東北大學(xué)、 科技大學(xué)、建筑科技大學(xué)、科技大學(xué)等院校建立了密切的科技合作關(guān) 系，形成雄厚的新產(chǎn)品、新技術(shù)研發(fā)能力，每年開發(fā)的新產(chǎn)品、新技 術(shù)達20多項，已有90多項新產(chǎn)品、新技術(shù)獲國家及省部級科技進步獎 和優(yōu)秀新產(chǎn)品獎，工程前期研究進展情況良好。2工程實施的必要性和意義2.1工程實施的必要性工程的實施符合國家

9、可持續(xù)開展政策省擁有豐富的硅石原料，也是國焦爐用耐火材料主要產(chǎn)地，市是 省焦爐用耐火材料生產(chǎn)大市，但卻不是焦爐用耐火材料生產(chǎn)的強市， 焦爐用耐火產(chǎn)品主要為普通硅磚， 屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)；生產(chǎn)普通硅 磚技術(shù)含量低、需要人力多、消耗資源多、環(huán)境污染大、附加值低， 近年來，私營小企業(yè)如雨后春筍，企業(yè)之間惡性競爭，使普通硅磚市 場混亂，資源開采浪費嚴重，環(huán)境污染加劇，不符合國家可持續(xù)開展 政策。該工程產(chǎn)品屬于新型環(huán)保耐火材料， 產(chǎn)品技術(shù)含量高，采用納米 技術(shù)，產(chǎn)品生產(chǎn)低污染、低能耗、消耗礦質(zhì)資源少，產(chǎn)品附加值高； 該工程產(chǎn)品的研發(fā)成功，對市其他焦爐耐火材料廠家轉(zhuǎn)型提供引導(dǎo)作 用，提高市焦爐耐火材料在省

10、乃至國外影響力，符合國家政策。工程的實施有助于我國煉焦行業(yè)的開展、打破國際壟斷?省中長期科學(xué)與技術(shù)開展規(guī)劃綱要? 中提出“扶持一批創(chuàng)新型 企業(yè)，實施一批重大科技工程，在假設(shè)干重要領(lǐng)域研發(fā)掌握一批核心技 術(shù)和產(chǎn)品，擁有一批自主知識產(chǎn)權(quán)， 造就一批國外有競爭力的企 業(yè),我國是世界上最大的產(chǎn)焦國，11年焦炭產(chǎn)量為3.86億噸，全球產(chǎn) 量約為5.8億噸，目前在日本新日鐵化學(xué)株式會社的焦爐爐門、煤氣 上升管、裝入缽和裝入缽爐蓋全部采用了減壓成型預(yù)制件，目前我們每年供給新日化的焦爐用預(yù)制件產(chǎn)值約為 40萬美元，約占新日化焦爐 預(yù)制件總量的1/4，其它那么有日本國的黑崎窯業(yè)和特殊爐材供給。從 現(xiàn)在市場的開展

11、情況看，新型環(huán)保大型焦爐用減壓成型掛釉預(yù)制件市 場廣闊，2021年 2021年曾經(jīng)先后有中鋼、俄羅斯馬鋼、美鋼聯(lián)和奧 鋼聯(lián)等興旺國家鋼鐵企業(yè)向我公司咨詢該產(chǎn)品的生產(chǎn)及供給情況。該工程產(chǎn)品的成功研發(fā)并得到推廣，不但有助于我國煉焦行業(yè)的 開展，還能為國家節(jié)約大量外匯；產(chǎn)品打入國際市場之后，可以為國 家創(chuàng)匯納稅。工程實施容符合?到2021年中國冶金科學(xué)和技術(shù)開展指南?，系 ?省中長期科學(xué)與技術(shù)開展規(guī)劃綱要?的重點支持方向該工程實施容符合?到2021年中國冶金科學(xué)和技術(shù)開展指南? 中 提出的“大力開展長壽、功能化、節(jié)能、綠色型耐火材料 的耐火材 料政策。?市中長期科學(xué)與技術(shù)開展規(guī)劃綱要? 中第四章中“

12、工業(yè)高新技 術(shù)及產(chǎn)業(yè)化中提到的“根據(jù)國外材料設(shè)計與先進制備技術(shù)向 高強度、 長壽命、多功能、低能耗 的開展趨勢，加強名優(yōu)玻璃材料、 新型耐 火材料、有機化工原料、功能高分子材料和精細化工材料的開發(fā)； “堅持可持續(xù)開展的理念，應(yīng)對能源資源短缺、環(huán)境承載力限制等嚴 峻挑戰(zhàn)，以替代、節(jié)約、修復(fù)、再利用和循環(huán)等特點和功能為方向 第五章第一節(jié)實施重大科技工程中提到“在新材料開發(fā)上有自己的科 技優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，因此，以 高強度、長壽命、多功能、 低本錢、低能耗為方向，重點圍繞新型功能性耐火材料 ，均鼓勵 支持新型耐火材料的研發(fā)。該工程的實施符合國家節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策， 契合市情，符合市科技需求重點

13、方向，將對大型節(jié)能環(huán)保焦爐運行提供根本保障，對乃至省焦爐用耐火材料健康、穩(wěn)定、和諧、快速開展起到切實的推動作用。 2.2工程實施的現(xiàn)實意義221工程實施將是我國焦爐節(jié)能環(huán)保的重大突破隨著我國能源環(huán)保可持續(xù)性開展戰(zhàn)略的實施， 實現(xiàn)焦炭產(chǎn)業(yè)的可 持續(xù)開展已經(jīng)關(guān)系到資源、環(huán)境與經(jīng)濟開展以及國家能源戰(zhàn)略和能源 平安的問題。因此，國外興旺國家的環(huán)保型大型焦爐必定是我們國家 焦爐開展的方向，作為環(huán)保型大型焦爐用爐門預(yù)制件將來在國必將有 廣闊的市場。目前國外在焦爐爐門以及煙道上升管以及橋管和加煤孔和配 套爐蓋普遍使用的是粘土磚、保溫磚以及堇青石磚砌體和耐熱耐磨的 特種合金鋼板磚套和爐蓋，這種磚砌體和耐熱耐磨

14、的特種合金鋼 板在使用中普遍存在幾方面的缺點：1. 保溫效果差，熱量損失嚴重；2. 水份和酸性氣體和碳素以及焦油侵蝕強，使用壽命短一般為1 2年，耐火材料損耗嚴重，費用高；3. 整體性差，密封不嚴，極度污染空氣；4. 后期維保勞動強度大，需要人員多，人工費用極高。5. 砌體尺寸厚，占有焦爐工作空間大，空間利用率低。6. 干熘能率成焦率一般，燃料浪費嚴重。因此，各相關(guān)領(lǐng)域都在積極探索延長焦爐壽命的方法，長壽、高 產(chǎn)、環(huán)保大型焦爐將成為世界焦爐開展的方向。為了適應(yīng)焦爐的開展需要，我公司針對焦爐的關(guān)鍵部位，開發(fā)大型焦爐用環(huán)保節(jié)能復(fù)合陶 瓷制品，解決焦爐易結(jié)碳、易侵蝕損耗和需保溫的難題。由于該產(chǎn)品具有

15、壽命長、強度高、保溫性好、耐磨性強、熱線膨 脹率低、熱震穩(wěn)定性和抗?jié)B透侵蝕優(yōu)異等特性，焦爐密封性和成焦率 以及碳化室利用率大幅度提高，主要表現(xiàn)在：1. 沒有焦炭煙塵的排放，沒有焦油從整體預(yù)制件爐門磚處滲出，解決了一直以來的冒煙、冒塵和漏煤氣問題，延長爐門框架使用壽命。 由于密封效果良好，可使煉焦中廢物污染物充分再回收利用，借以降低本錢，提高效益，減少污染。2. 減少維護和修理整體降低爐門厚度150m 1700mm機側(cè)和焦 側(cè)整體節(jié)約300mm-350mm在增大碳化室空間提高煉焦利用率的根底 上，溫度還低2030C,對爐溫度起到很好保溫節(jié)能效果。而在焦爐炭化室普通硅磚，熱導(dǎo)率僅達1.8wm/k,

16、通過開發(fā)利用高 導(dǎo)熱硅磚，熱導(dǎo)率高達2.4wm/k以上，采取類似現(xiàn)有焦爐的燃燒結(jié)構(gòu)。 高效生產(chǎn)采取導(dǎo)熱性好的薄壁結(jié)構(gòu)由100mr厚改為70mm，可以有 效提高焦爐熱效率，保證預(yù)熱煤的快速干餾。因此，工程的實施，將是我國焦爐節(jié)能減排工作的一次重大突破， 徹底打破大型節(jié)能型新焦爐爐門預(yù)制件只能依靠進口，炭化室只能使用普通硅磚的局面。222工程實施對保護環(huán)境、節(jié)能降耗具有極其重要的現(xiàn)實意義該工程的實施，解決了人力、投入本錢、環(huán)保、制約焦爐開展的 技術(shù)瓶頸問題等困難。對我國鋼鐵冶煉行業(yè)一焦炭加工業(yè)用耐火材料 的技術(shù)進步和開展起到了積極的促進作用。 極大改善了生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境砌筑非常簡便，到達了可快速更換，

17、維護時清掃結(jié)碳方便、簡潔， 省力省時，不僅燃料的使用量可以大幅度減少，而且由于保溫效果 好，縮短了干熘時間，成焦率的提升，支持了低質(zhì)焦煤替代優(yōu)質(zhì)焦煤 煉焦技術(shù)的開展。經(jīng)濟效益和社會效益顯著，環(huán)保節(jié)能效果突出。工程實施對省硅質(zhì)耐火材料科技轉(zhuǎn)型具有指導(dǎo)作用根據(jù)?省中長期科學(xué)與技術(shù)開展規(guī)劃綱要?指導(dǎo)思想中提到的“貫 徹落實自主創(chuàng)新，重點跨越，支撐開展，弓I領(lǐng)未來科技工作指導(dǎo) 方針。“開展科技創(chuàng)新活動，突出重點，加強引導(dǎo)，協(xié)同集成，依靠 科技進步和創(chuàng)新，大力開展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)， 加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 調(diào)整與升級，努力促進經(jīng)濟開展方式的轉(zhuǎn)變，為經(jīng)濟社會實現(xiàn)全面、 協(xié)調(diào)、可持續(xù)開展提供強大科技支撐。該工程

18、產(chǎn)品的研制成功并得到推廣， 將引領(lǐng)市、省周邊乃至全國 硅質(zhì)耐材技術(shù)革新，從低端技術(shù)、低附加值產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整為高技術(shù)含 量，高附加值產(chǎn)品開展，為省耐材開展轉(zhuǎn)型起到引領(lǐng)帶頭作用。2.3市場需求分析 國市場需求規(guī)模和產(chǎn)品開展前景、在國市場的競爭優(yōu)勢和占有率根據(jù)目前的焦爐來計算，一座68門焦爐，進煤側(cè)爐門和出焦側(cè)爐 門共需78塊負壓成型預(yù)制磚，每塊預(yù)制磚重350450公斤左右，一 座焦爐需焦爐爐門磚約367噸，目前每噸售價15000元左右，每座新建 焦爐爐門磚銷售收入約550萬元。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國擁有6m焦爐130座, 7n和7.63m焦爐4座左 右；國際擁有6m焦爐280座, 7m和7.63m焦爐

19、40座左右。按照上述估算，如果市場開拓順利，預(yù)計市場份額應(yīng)該在50-60億左右。同時焦爐在使用過程中根據(jù)運轉(zhuǎn)周期需要不斷的進行更換， 僅該 種產(chǎn)品市場空間相對來看還是比擬大的。 工程實施以后，同時可生產(chǎn) 一種系列的各種高檔不定型預(yù)制件產(chǎn)品， 從整體來看，市場開展空間 相當可觀。該耐火預(yù)制件生產(chǎn)工藝目前在國尚屬空白，它的擴建將為我公司占領(lǐng)和擴大國鋼鐵企業(yè)透氣磚、座磚、大型無碳鋼包預(yù)制磚、電路頂 蓋、中包擋渣堰沖擊板、鐵溝撇渣器、風(fēng)口預(yù)制磚和煉鋼精煉用高檔 預(yù)制件提供有力的保障，同時也能進一步帶動其它不定型產(chǎn)品的市 場。所以，加快大型節(jié)能環(huán)保焦爐用掛釉耐火材料及使用技術(shù)開發(fā)， 并及時投放市場，由于

20、我們研發(fā)產(chǎn)品在性能、價格、售后諸方面在國 市場具有明顯優(yōu)勢，可很快占有市場，極具競爭力。工程開發(fā)的高導(dǎo)熱硅磚，應(yīng)用于焦爐炭化室部位，相對于普通硅 磚而言，導(dǎo)熱率可提高30%以上，縮短了蓄熱、放熱時間，是未來新 型焦爐開展方向。232國際市場狀況及該產(chǎn)品未來增長趨勢、在國際市場的競爭能力、 產(chǎn)品替代進口或出口可能性該工程所開發(fā)的產(chǎn)品性能優(yōu)越，是大型節(jié)能環(huán)保焦爐材料的一次 飛越；該產(chǎn)品屬于高效、低污染、節(jié)能型耐火材料產(chǎn)品；在世界興旺工業(yè)國家，其工業(yè)革命起步較早，他們的冶金鋼鐵工 業(yè)已開展成一個成熟而龐大的產(chǎn)業(yè)，每年不但生產(chǎn)出大量高品質(zhì)多品 種的鋼鐵產(chǎn)品，同時也消耗著大量的耐火材料。由于生產(chǎn)耐火材料

21、的 原料是不可再生產(chǎn)資源，經(jīng)過長期開采使用，其儲量越來越少。在有 些國家那么接近枯竭。另外由于耐火材料的生產(chǎn)屬勞動密集型生產(chǎn)方 式，在勞動力越來越昂貴的許多興旺國家?guī)缀醪辉偕a(chǎn)，而轉(zhuǎn)向開展中國家購置。目前我們的焦爐改造新建的大型節(jié)能環(huán)保焦爐工程 和有詢價意向的有巴西、韓國、美國、日本、印尼等，由于該工程所 開發(fā)的產(chǎn)品具有性能優(yōu)越，價格低廉，屬于原始創(chuàng)新技術(shù)，擁有自主 的知識產(chǎn)權(quán)，具有很好的市場競爭力和增長性。憑借我公司硅質(zhì)產(chǎn)品在國際市場的影響力， 工程完成后可迅速推 向國際市場，實現(xiàn)規(guī)模出口。233市場風(fēng)險分析及對策隨著我國煉焦工業(yè)的迅速開展和環(huán)保要求， 土法煉焦被取締，大 型焦爐紛紛上馬，國

22、焦爐由4.3米開展為6米，現(xiàn)正朝7.6米方向開展。 一座焦爐的硅磚需求由4000噸朝著1萬噸、1.6萬噸開展。國焦爐用耐 火材料市場前景非?？春?，預(yù)計在未來的5年每年有230萬噸左右的焦 爐用耐火材料需求。在西方一些興旺國家通過開發(fā)先進的節(jié)能環(huán)保焦爐技術(shù)，可以將焦爐的排放廢煙廢氣量降低，同時提高焦爐運行效率，節(jié)能、減排、 降耗、提效將是未來幾十年焦爐開展主要方向。因此，大力開展大型 節(jié)能環(huán)保焦爐技術(shù)的研究，這對用戶來說具有十分重要的現(xiàn)實和長遠 意義。國外企業(yè)對環(huán)保意識較強，對焦爐環(huán)保設(shè)施投入較多，工程產(chǎn) 品屬于節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)品，符合國外企業(yè)的需求。隨著目前運行焦爐到達使用年限，新建焦爐工程必定

23、采用近年來 新工藝新技術(shù)耐火材料，在未來的10-15年，大型節(jié)能環(huán)保焦爐耐火 材料需求量都呈上升趨勢，所以，本工程開發(fā)產(chǎn)品不存在市場風(fēng)險。 3國外技術(shù)現(xiàn)狀與現(xiàn)有工作根底3.1國技術(shù)現(xiàn)狀目前國無該工程產(chǎn)品。3.2國外技術(shù)現(xiàn)狀目前國外只有日本黑崎窯業(yè)生產(chǎn)同類產(chǎn)品， 其技術(shù)指標與我公司前期工作研制樣快指標比照方下:我公司產(chǎn)品與日本黑琦公司產(chǎn)品性能比擬項目黑琦公司產(chǎn)品我公司前期產(chǎn)品SQ%3535-37化學(xué)成分Al 2Q %6056-57MgO%2.53.6耐壓強度(MPa4554-65熱線膨脹率%iooor0.55從上表可以看出，我公司研制的大型節(jié)能環(huán)保焦爐爐門磚的性能 指標比日本黑琦公司產(chǎn)品性能更為

24、優(yōu)異，其中硅含量高，耐壓強度高, 熱線膨脹率低，該產(chǎn)品經(jīng)檢測，各項性能指標都到達國際領(lǐng)先水平， 處于國際領(lǐng)先水平。已在寶山鋼鐵公司、日本新日本制鐵株式會社等 企業(yè)批量使用。工程研發(fā)的高導(dǎo)熱硅磚在前期有日本煤炭綜合利用中心會同鋼 鐵聯(lián)盟進行了前期研制，但是效果不理想，研制進程受阻而擱淺。3.3工程現(xiàn)有工作根底與產(chǎn)學(xué)研合作情況331中鋼集團耐火材料根本情況中鋼集團耐火材料簡稱中鋼耐火，是中國中鋼集團公司所屬 的生產(chǎn)企業(yè)，中國耐火材料行業(yè)協(xié)會的會長單位，是國規(guī)模最大、品 種最全的國有耐火材料生產(chǎn)廠家；是入選中國 520家重點企業(yè)的唯一 耐火材料企業(yè)；是國家統(tǒng)計局最新排定的中國大型企業(yè)之一；省高新技術(shù)

25、企業(yè)。中鋼耐火現(xiàn)占地面積111.49萬平方米，擁有總資產(chǎn)10多億元。設(shè) 有11個機關(guān)部室、3個專業(yè)部門、7個生產(chǎn)分廠、6個輔助單位；擁有 正式職工3467人，其中各類專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人 2000多人。中鋼耐火在國耐火材料行業(yè)中占有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，公司設(shè)有新產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)中心，擁有各類專業(yè)技術(shù)人員近 500人。公司走產(chǎn)學(xué)研 相結(jié)合的新產(chǎn)品開發(fā)捷徑，與北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、東北大學(xué)、 科技大學(xué)、建筑科技大學(xué)、科技大學(xué)等院校建立了密切的科技合作關(guān) 系，形成雄厚的新產(chǎn)品、新技術(shù)研發(fā)能力，每年開發(fā)的新產(chǎn)品、新技 術(shù)達20多項，已有90多項新產(chǎn)品、新技術(shù)獲國家及省部級科技進步獎 和優(yōu)秀新產(chǎn)品獎。中鋼耐

26、火擁有各種科研及生產(chǎn)設(shè)備4000多臺套，其中有從日 本、意大利引進的自動壓磚機，有中國最長的 202.5米燒成隧道窯， 有從德國引進的世界上控制系統(tǒng)最先進、容積最大的176立方米全自動梭式窯，有從日本、德國引進的各種先進科研檢測設(shè)備。中鋼耐火主要為冶金、建材、有色、電力、機械、輕工、石化等 行業(yè)生產(chǎn)各種硅質(zhì)、鎂質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂鈣、氧化物及非氧化物定型、 不定型耐火材料，產(chǎn)品有10大系列、126個標準、350個牌號、4萬多 個型號，每年配套生產(chǎn)各種耐火材料22萬噸、陶瓷輥棒50多萬支，是 中國耐火材料行業(yè)品種最全、配套能力最強的企業(yè)。中鋼耐火硅磚獲國家耐材質(zhì)量最高獎-銀質(zhì)獎，一直處于國際領(lǐng) 先水平

27、，年出口量全國第一。現(xiàn)研發(fā)并生產(chǎn)的氧化物及非氧化物高新復(fù)合陶瓷耐火材料，已大量用于國外鋁工業(yè)和鋼鐵工業(yè) 332從事研究開發(fā)的人員力量、設(shè)備條件、產(chǎn)業(yè)根底、資金投入、部管理等情況為確保中鋼耐火公司在產(chǎn)品研發(fā)上的領(lǐng)先地位， 公司成立有技術(shù) 委員會，主任由總經(jīng)理薄鈞擔任，畐I主任由公司副總經(jīng)理擔任，成員 是各單位技術(shù)負責(zé)人。技術(shù)委員會負責(zé)對技術(shù)研究開發(fā)方向、重大技 術(shù)問題進行咨詢評估；負責(zé)審議公司中長期科技開展規(guī)劃、 年度重大 科技方案和對重大工程進行評估，為公司的穩(wěn)步開展提供了可靠的保 證。根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)化開展政策，行業(yè)開展方向以及公司自身的實際情 況，又專門組建了幾個專業(yè)組，來強力推進創(chuàng)新工作的順

28、利開展和實 施?！笆晃迤陂g，中鋼耐火公司不斷加強技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)，提 高技術(shù)創(chuàng)新能力，進一步完善了科研開發(fā)、生產(chǎn)檢測的硬件設(shè)備，為 研發(fā)、生產(chǎn)提供切實的技術(shù)保障；加強知識產(chǎn)權(quán)的申報及管理；繼續(xù) 走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，利用高校優(yōu)越的資源，為公司培養(yǎng)人才并進 行科研工程的合作開發(fā)等等，取得了較大的成績：(1) 為保障科研開發(fā)工作的順利實施， 公司不斷加大科技投入， 為公司科技創(chuàng)新提供資金支持。每年提取不低于3%勺銷售收入作為科 研開發(fā)及新產(chǎn)品市場推廣經(jīng)費的來源，此經(jīng)費由公司資產(chǎn)財務(wù)部設(shè)立 專有賬戶，進行專項管理，確保資金的合理使用。(2) 根據(jù)公司開展規(guī)劃、市場需求以及耐火材料開展方向，研究開發(fā)

29、技術(shù)含量高、附加值高、市場前景好的新產(chǎn)品 43項，其產(chǎn)值率 平均到達23.2%,為公司的可持續(xù)開展奠定了堅實的根底。3實現(xiàn)重大科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化工程13項，其銷售收入達 到總銷售收入的70%以上。其中，“燃氣隔焰高溫氮化新工藝制備高性 能非氧化物耐火制品，經(jīng)專家鑒定，該工程技術(shù)水平到達國際領(lǐng)先。 已經(jīng)在寶鋼、武鋼、阿賽絡(luò)等國外大型冶金企業(yè)的高爐冷卻壁、高爐 本體及中國鋁業(yè)、美國鋁業(yè)、海德魯鋁業(yè)等鋁電解槽等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用， 并獲得了非常好的使用效果和好評。為中鋼耐火公司創(chuàng)造了顯著的經(jīng) 濟效益與社會效益，為實現(xiàn)國家所倡導(dǎo)的節(jié)能降耗做出了較大奉獻。4在全球信息化飛速開展的今天，專利已不單單是鼓勵創(chuàng)新

30、的手段，還是企業(yè)產(chǎn)業(yè)市場競爭的有效工具。 只有以了解市場需求為 前提，以大量的專利數(shù)量為根底，以全面的專利戰(zhàn)略為核心，將企業(yè) 的自主創(chuàng)新行為導(dǎo)入“正軌，才能夠使“創(chuàng)新力真正轉(zhuǎn)化為企業(yè) 的“競爭力。2007年以來，為了鼓勵廣闊職工和科技人員創(chuàng)造創(chuàng)造 的積極性，促進公司的技術(shù)創(chuàng)新，保護公司的自主知識產(chǎn)權(quán)，舉辦了 多期知識產(chǎn)權(quán)培訓(xùn)班，使技術(shù)人員對知識產(chǎn)權(quán)保護有了較全面的了 解，認識到技術(shù)創(chuàng)新如能及時取得專利權(quán)， 企業(yè)和創(chuàng)造人就擁有了專 利實施的專有權(quán)和利益分派的獨占權(quán)，從而形成一種有利于企業(yè)技術(shù) 創(chuàng)新的良性循環(huán)。同時，為了進一步規(guī)專利管理工作，制定了專利管 理方法，對專利的申報及授權(quán)都給予相應(yīng)的獎勵

31、， 這極大地調(diào)動了廣 大科技人員申報專利的積極性，經(jīng)過四年的努力，公司的專利申請和 授權(quán)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，目前已擁有授權(quán)專利11項，并實現(xiàn)了專利轉(zhuǎn)化公司技術(shù)中心是省級企業(yè)技術(shù)中心，具有完善的實驗設(shè)備和檢測 手段，主要檢測設(shè)備包括具有國際先進水平的熒光測定儀、激光衍射粒徑分析儀在的全套耐火材料試驗設(shè)備， 試驗手段先進；科研力量雄 厚，擁有多名耐火材料專業(yè)的博士、碩士、高級工程師、工程師等專 門從事研究開發(fā)工作，為研發(fā)、生產(chǎn)提供切實的技術(shù)保障。333煉焦耐火材料相關(guān)技術(shù)獲得的成就或獎勵1BG-96玻璃窯硅磚國家銀質(zhì)獎；2優(yōu)質(zhì)焦爐硅磚89年省廳科技進步一等獎；89年省科技進步二等獎；89年部科技進步三

32、等獎；89年省優(yōu)秀產(chǎn)品獎；3優(yōu)質(zhì)硅磚的研制與生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)90年省廳科技進步一等獎；4大型浮法玻璃窯碹頂、L吊墻用方石英高純硅磚91年省優(yōu)秀產(chǎn)品一等獎；92年省廳科技進步一等獎;93年市科技進步三等獎；5優(yōu)質(zhì)硅磚的研制和生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)92年國家科技進步三等獎；92年建材局科技進步二等獎；90年省優(yōu)秀產(chǎn)品二等獎；6DPG-9低膨脹硅磚93年部科技進步四等獎；93年部科技進步四等獎；93年市科技進步三等獎；93年省廳科技進步二等獎；7焦爐、熱風(fēng)爐用低剩余石英硅磚97年省廳科技進步一等獎；97年市科技進步二等獎；97年省科技進步三等獎；8高純致密優(yōu)質(zhì)硅磚99年省廳科技進步一等獎；99年省科技進步三等獎

33、；99年市科技進步二等獎;9大型焦爐用優(yōu)質(zhì)硅磚2004年市科技進步二等獎；10熱風(fēng)爐用低蠕變六方硅質(zhì)格子磚省科技廳鑒定，達國際先進水平；11超大型優(yōu)質(zhì)硅磚的研制與應(yīng)用省科技廳鑒定，達國際先進水平；2021年市科技進步二等獎；12窯爐熱修補用微膨脹硅磚省科技廳鑒定，達國際先進水平；2021年市科技進步一等獎；省科技進步二等獎334承當工程的優(yōu)勢與缺乏1 技術(shù)優(yōu)勢中鋼耐火擁有悠久的歷史，是國最大的耐火材料大型國有企業(yè)， 具有近50年的耐火材料生產(chǎn)經(jīng)驗，極點了豐富的耐火材料生產(chǎn)經(jīng)驗， 取得了驚人的業(yè)績；憑借多年的耐火材料實際生產(chǎn)經(jīng)驗，以及公司多年從事耐火材料生產(chǎn)、高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員，近年來，公司大

34、力啟 用高校畢業(yè)生，為科研團隊注入新的活力；使工程組成為一個經(jīng)驗豐 富、思維活潑、大膽創(chuàng)新、積極進取的科研團隊，具有強大的攻關(guān)研制能力與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)實力中鋼耐火公司研制生產(chǎn)的大型節(jié)能環(huán)保焦爐用掛釉耐火制品，該產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)先進，產(chǎn)品性能優(yōu)越。在日本新日本制鐵株式會社 以及國寶山鋼鐵股份公司、梅山鋼鐵公司、馬鋼股份等多家企業(yè)的焦 爐上使用說明：研發(fā)產(chǎn)品具有使用溫度高、壽命長、強度高、保溫性 密封性好、耐磨性強、熱線膨脹率低、熱震穩(wěn)定性和抗?jié)B透侵蝕優(yōu)異 等特性，能長期在焦炭冶煉環(huán)境中使用，滿足了用戶的使用要求。2市場優(yōu)勢中鋼耐火擁有自營出口權(quán)，產(chǎn)品現(xiàn)暢銷全國各地并出口到美國、 英國、法國、德國、俄

35、羅斯、日本、澳大利亞、南非等世界五大洲 40 多個國家和地區(qū)。在國市場上，公司調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，集中優(yōu)勢力量， 走工程總包的營銷方式，可以大力推廣應(yīng)用最新科研成果；在國際市 場上，得到了許多公司的信任和好評，公司積極拓展海外市場，與國 外國家大型貿(mào)易公司建立了長期的供貨關(guān)系， 可以將新產(chǎn)品快速推廣 到國際市場。工程產(chǎn)品解決了焦爐長壽、環(huán)保節(jié)能、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)工藝的迫切需求 的問題，采用此項技術(shù)，每座焦爐每年可以為客戶節(jié)約本錢80萬元以上，引領(lǐng)了我國耐火材料行業(yè)，特別是焦炭制造行業(yè)的技術(shù)進步， 帶動了耐火材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。研制成功的大型節(jié)能環(huán)保焦爐用掛釉 耐火制品對正在迅速開展的焦炭行業(yè)節(jié)能減排降耗，節(jié)約

36、本錢，提高效益具有十分重要的意義。隨著焦炭行業(yè)的開展，對節(jié)能環(huán)保焦爐用特種長壽新型耐火材料的需求量必將逐年增加。3質(zhì)量管理優(yōu)勢中鋼耐火經(jīng)過近50年來的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，建立了嚴格的、可靠的 質(zhì)量管理體系，企業(yè)先后通過了 IS09001質(zhì)量管理體系、IS014001 環(huán)境管理體系和GB/T28001職業(yè)健康平安管理體系認證，2021年獲得 市質(zhì)量管理先進單位。并通過IS09002質(zhì)量體系認證；公司具有完善、 健全的生產(chǎn)質(zhì)量追溯制度，可以在最短時間確定發(fā)生質(zhì)量問題的時 間、工序，并擬定解決方案。4工程化優(yōu)勢中鋼耐火設(shè)有工程公司，裝備齊全、專業(yè)配套，具有專業(yè)的工程 施工隊伍，公司在以往的工程總包工程中出

37、色的完成， 得到用戶好評。 4工程的研究容，課題設(shè)置方案，課題考核指標及承當單位選擇 方式4.1工程研究容1品級及純度合理的主原料制備；2對選定原料ZETAI位測定，確定適宜的PFfl;3對基質(zhì)原料流變特性進行分析；4通過粒度堆積理論，計算機模擬制品的顆粒堆積，再結(jié)合 現(xiàn)場實際生產(chǎn)經(jīng)驗進行微調(diào)整，得出制品合理的粒度堆積；5選擇結(jié)合劑的種類及添加量；6根據(jù)試驗樣品的檢驗結(jié)果，有針對性的引入一系列添加劑， 微量外加劑等，考察他們對制品性能的影響；7研究參加各外加劑后制品外觀結(jié)構(gòu)的變化，晶型的轉(zhuǎn)變， 顯微結(jié)構(gòu)的特點等；8研究通過摻雜添加研制高導(dǎo)熱率硅磚；9對添加物、外加劑的復(fù)合添加情況進行研究；10

38、研究釉料配方；11研究釉料與耐材基質(zhì)結(jié)合情況；12小批量試生產(chǎn)及試用；13 應(yīng)用于大型節(jié)能環(huán)保焦爐的實際情況分析，優(yōu)化方案的制 定及確定。4.2工程的研究課題設(shè)置1. 大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉爐門磚的研制；2. 高導(dǎo)熱硅磚的研制；5工程總體目標，實施年限，年度方案安排與階段目標，具體考 核指標5.1工程總體考核目標1.申報專利3-4項；2.經(jīng)專家鑒定，產(chǎn)品性能到達國國際先進水平;3. 發(fā)表工程相關(guān)文章2-3篇；4. 工程產(chǎn)品到達如下表所示研發(fā)指標；1大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉爐門磚指標目 項標 指 品 產(chǎn) 制 研化學(xué)成份% 量 含% 量 含2 OS% 量 含 ggM物理性能% h 率24 ?孔X 氣C

39、AO731度24 密X 積冗體10632h 度24 強X 耐11050% ) 率oc 脹00 膨O 線(19202高導(dǎo)熱硅磚工程研制產(chǎn)品指標S i 02 %94氣孔率%19體積密度g/cm31.93真密度g/cm 32.33常溫耐壓強度MPa45熱導(dǎo)率W/m K2.20熱線膨脹1000C1.280.2MPS荷重軟化開始溫度C16505.2工程實施年限、年度方案安排與階段性目標該工程實施期為2年，自2021年 1月至2021年12月，工程方案安排進度及階段性目標如下:1、 2021年1月10月了解不同焦爐運行情況，重點分析正常操作過程中耐火制品損毀原因和易損部位；選擇適宜的添加劑、結(jié)合劑，對各種

40、添加劑、結(jié)合劑進行比照試驗；確定添加劑、結(jié)合劑的 最正確種類及參加量等研究；確定臨界粒度。確定顆粒組成；確定成型 磚坯體積密度和外形控制標準；確定枯燥制度、裝窯方法和燒成制度。2、2021年 11月2021年 10月 材料掛釉及導(dǎo)熱性能技術(shù)的研究、優(yōu)化，小批量生產(chǎn)及廠家現(xiàn)場應(yīng)用。3、 2021年11月12月專利申請，文章發(fā)表，及其他事項。6工程實施的關(guān)鍵核心技術(shù)、創(chuàng)新性和先進性6.1工程實施的技術(shù)難點與關(guān)鍵核心技術(shù)(1) 大型節(jié)能環(huán)保焦爐爐門預(yù)制件生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，高純原料的制備。(2) 高溫耐磨釉料的研制。(3) 高溫耐磨釉料與預(yù)制件基質(zhì)結(jié)合一次燒成技術(shù)。(4) 硅磚摻雜提高導(dǎo)熱率生產(chǎn)工藝。6

41、.2工程技術(shù)創(chuàng)新點(1) 通過優(yōu)化堇青石和電莫來石原料的化學(xué)組成，利用堇青石 高溫線膨脹率低，熱震穩(wěn)定性高以及莫來石熱震穩(wěn)定性高， 高溫體積 穩(wěn)定和強度優(yōu)異的特性機理，降低了制品的熱膨脹量，提高了抗熱震 性，同時解決了由于制品強度降低而使用性能下降的矛盾。(2) 采用活化燒結(jié)機制，添加復(fù)合添加劑和復(fù)合結(jié)合劑，實現(xiàn) 了制品的活化燒結(jié)，到達了較低溫?zé)筛邚姸雀呒冚狼嗍荒獊硎?品的目的，節(jié)能環(huán)保。(3) 采用振動減壓成型方式和特定的燒成工藝大大降低了節(jié)能環(huán)保焦爐用特種長壽新型耐火材料制品的氣孔率， 提高了強度和制品 的成品率和質(zhì)量穩(wěn)定性，具有使用溫度咼、壽命長、強度咼、保溫性 密封性好、耐磨性強

42、、熱線膨脹率低、熱震穩(wěn)定性和抗?jié)B透侵蝕優(yōu)異 等特性優(yōu)點。(4) 外表附著高性能微晶陶瓷耐火釉料， 進一步提高了制品的 強度和保溫性以及制品的耐磨性和抗?jié)B透侵蝕性能。(5) 合理的顆粒級配，所用各種原料和結(jié)合劑具有多種不同粒 度區(qū)間，堆積密度大，產(chǎn)品強度高、耐磨性能好，使用壽命長。(6) 通過摻雜工藝，在不改變普通硅磚的結(jié)構(gòu)性能前提下，提 高材料導(dǎo)熱率。以上創(chuàng)新性能，保證了此材料能長期在焦炭冶煉環(huán)境中使用，滿 足了用戶的使用要求。解決了解決了焦爐長壽、環(huán)保節(jié)能、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn) 工藝的迫切需求，特別是解決了焦爐在爐門、上升管、橋管以及加煤 孔和爐蓋等部位使用壽命低，環(huán)境污染嚴重，保溫效果差的問題。6.3

43、工程技術(shù)先進性通過大型節(jié)能環(huán)保焦爐用掛釉耐火制品及高導(dǎo)熱硅磚的使用，具有以下技術(shù)先進性：(1) 壽命高，拆裝維護非常便捷，維護時清掃結(jié)碳方便、簡潔，省力省時，大大降低勞動強度，提高了工作效率。(2) 極大改善了生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，提高焦爐密圭寸性 不冒煙， 改善煉焦環(huán)境污染。沒有焦炭煙塵的排放，沒有焦油從整體預(yù)制件爐 門磚處滲出，解決了一直以來的冒煙、冒塵和漏煤氣問題；延長爐門 框架使用壽命。由于密封效果良好，可使煉焦中廢物污染物充分再回 收利用，借以降低本錢，提高效益，減少污染。(3) 、導(dǎo)熱率低，可降磚襯厚度2025%節(jié)約焦爐碳化室空間， 提高煉焦利用率，提高效益。(4) 保溫效果好，成焦率大幅

44、度提高，使減少燃料使用量成為 可能。由于縮短了干熘時間，支持了低質(zhì)焦煤替代優(yōu)質(zhì)焦煤煉焦技術(shù) 的開展。(5) 延長了焦爐壽命，環(huán)保節(jié)能，符合國家產(chǎn)業(yè)環(huán)保政策，對我國焦炭行業(yè)的開展具有深遠意義。6.4工程實施行業(yè)共性技術(shù)奉獻641改變了焦爐爐門附近工況條件焦爐的工作條件復(fù)雜，環(huán)境苛刻。使用溫度高，升降溫迅速(在 煉焦一個周期中-18-20小時，受到三次熱沖擊，即1000C室溫，室 溫700C, 700C室溫的三次熱沖擊)，在焦爐易損的爐門、上升 管、橋管以及加煤孔和爐蓋等部位傳統(tǒng)制品上普遍使用的是粘土磚、 保溫磚(加強型聚輕質(zhì)和空心漂珠磚)以及堇青石磚砌體和耐熱耐磨 的特種合金鋼板(磚套和爐蓋)，

45、這種磚砌體和耐熱耐磨的特種合金 鋼板在使用中普遍存在幾方面的缺點：(1) 保溫效果差，熱量損失嚴重；(2) 水份和酸性氣體和碳素以及焦油侵蝕強，使用壽命短(一般為1 2年)，耐火材料損耗嚴重，費用高；(3) 整體性差，密封不嚴，極度污染空氣；(4) 后期維保勞動強度大，需要人員多，人工費用極高。(5) 砌體尺寸厚，占有焦爐工作空間大，空間利用率低。(6) 干熘能率(成焦率)一般，燃料浪費嚴重。在使用中，由于不適應(yīng)大型焦爐溫度波動大和的操作條件， 溫度 變化造成的損毀嚴重。化學(xué)滲透侵蝕以及積碳，襯使用中磚襯斷裂、 剝落損毀，而且大大提高工人的勞動強度。這些缺乏造成了生產(chǎn)運行 本錢高、能耗高。工程

46、產(chǎn)品的實施，對節(jié)能環(huán)保焦爐具有使用溫度高、壽命長、強 度高、保溫性密封性好、耐磨性強、熱線膨脹率低、熱震穩(wěn)定性和抗 滲透侵蝕優(yōu)異的特點的大、新型焦爐用特種長壽環(huán)保節(jié)能耐火材料是 焦爐長壽、環(huán)保節(jié)能、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)工藝的迫切需求，特別在焦爐爐門、 上升管、橋管以及加煤孔和爐蓋等部位解決使用壽命低，環(huán)境污染嚴 重，保溫效果差的問題。642焦爐耐材技術(shù)革新傳統(tǒng)焦爐耐材都是采用普通耐火材料制品進行砌筑，工程產(chǎn)品的實施，證明了在傳統(tǒng)耐火材料的根底上，采用二次工藝技術(shù)，對于提 升傳統(tǒng)耐火材料提供了一個新的開發(fā)思路。6.5工程實施的公益技術(shù)奉獻本工程實施為焦爐平安生產(chǎn)提供了保障開發(fā)專門用于大型節(jié)能環(huán)保焦爐用掛釉耐

47、火材料，使焦爐工作更加方便，使焦爐生產(chǎn)過程排放“三廢減少，有效提高生產(chǎn)效率，防 止“泄漏等事故發(fā)生，工程實施對提高焦爐生產(chǎn)平安性、 保護環(huán)境、 降低能耗，都起到了積極的作用。本工程實施降低焦爐用煤要求工程產(chǎn)品保溫效果好，成焦率大幅度提高，使減少燃料使用量 成為可能。由于縮短了干熘時間，同時，由于制品外表具有高溫釉面， 使材料對煤灰及雜質(zhì)的附著率降低，支持了低質(zhì)焦煤替代優(yōu)質(zhì)焦煤煉 焦技術(shù)的開展。6.6工程的研究路線由于焦爐的工作條件復(fù)雜，環(huán)境苛刻。使用溫度高，升降溫迅速(在煉焦一個周期中-18-20小時，受到三次熱沖擊，即1000C室溫, 室溫700C, 700C室溫的三次熱沖擊)，在焦爐易損的

48、爐門、上 升管、橋管以及加煤孔和爐蓋等部位傳統(tǒng)制品上普遍使用的是粘土 磚、保溫磚(加強型聚輕質(zhì)和空心漂珠磚)以及堇青石磚砌體和耐熱 耐磨的特種合金鋼板(磚套和爐蓋)，這種磚砌體和耐熱耐磨的特種 合金鋼板在使用中普遍存在幾方面的缺點：(1) 保溫效果差，熱量損失嚴重；(2) 水份和酸性氣體和碳素以及焦油侵蝕強，使用壽命短(一 般為1 2年)，耐火材料損耗嚴重，費用高；(3) 整體性差，密封不嚴，極度污染空氣；(4) 后期維保勞動強度大，需要人員多，人工費用極高；(5) 砌體尺寸厚，占有焦爐工作空間大，空間利用率低；(6) 干熘能率(成焦率)一般，燃料浪費嚴重。在使用中，由于不適應(yīng)大型焦爐溫度波動

49、大和的操作條件，溫度變化造成的損毀嚴重?；瘜W(xué)滲透侵蝕以及積碳，襯使用中磚襯斷裂、 剝落損毀，而且大大提高工人的勞動強度。這些缺乏造成了生產(chǎn)運行 本錢高、能耗高。迫切需要開發(fā)具有使用溫度高、壽命長、強度高、保溫性密封性好、耐磨性強、熱線膨脹率低、熱震穩(wěn)定性和抗?jié)B透侵蝕優(yōu)異的特點的大、新型焦爐用特種長壽環(huán)保節(jié)能耐火材料是焦爐長 壽、環(huán)保節(jié)能、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)工藝的迫切需求，特別在焦爐爐門、上升管、 橋管以及加煤孔和爐蓋等部位解決使用壽命低，環(huán)境污染嚴重，保溫效果差的問題。工程進行節(jié)能環(huán)保焦爐用特種長壽新型耐火材料制品的研究工作。經(jīng)過多年的努力，圓滿完成了本工程的攻關(guān)任務(wù)，所研制產(chǎn)品各 項性能指標都到達和超

50、過了公關(guān)指標和國外同類產(chǎn)品指標。產(chǎn)品已在國外多家行業(yè)先進企業(yè)批量使用，效果良好。產(chǎn)品外表附著高性能微 晶陶瓷耐火釉料，提高了強度和抗?jié)B透侵蝕性以及耐磨性， 解決了碳 素和焦油沉積和化學(xué)物質(zhì)滲透以及物和操作磨損對耐火材料的損害。通過產(chǎn)品的使用，提高了焦爐的壽命。由于拆裝和后期維護便捷，大 大降低勞動強度，節(jié)約人力60%左右。提高焦爐的密封性一不冒煙， 極大的改善了煉焦環(huán)境污染。大型節(jié)能環(huán)保焦爐用掛釉耐火制品導(dǎo)熱 率低，在爐門上使用，可降磚襯厚度 20 25%加大碳化室的空間 300-350mm提高了裝煤量，提升了煉焦利用率，產(chǎn)生極大的經(jīng)濟效 益。并且由于保溫效果良好，成焦率大幅度提高，使減少燃料

51、使用量 成為可能。由于使用壽命長使用壽命根本上為粘土質(zhì)、堇青石質(zhì)和加強型 聚輕質(zhì)和空心漂珠磚等材質(zhì)的5-8倍，耐火材料使用量大大下降，對 不可再生資源的耐火材料礦山原料的損耗也得到極大的降低。該類產(chǎn)品所使用的原料主要是后合成原料，原材料選用自產(chǎn)中國境的莫 來石、堇青石等低檔原料，由于該原料可利用再生資源復(fù)合制造，并 且原料儲量豐富，價格低廉，符合我國能源環(huán)?？沙掷m(xù)性開展戰(zhàn)略要 求。7該領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)標準現(xiàn)狀和預(yù)期分析7.1工程相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品國外知識產(chǎn)權(quán)狀況大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉耐火制品目前國尚無生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn) 品，國外只有日本黑琦公司一家，但尚未在國申請專利。關(guān)于大型節(jié) 能環(huán)保焦爐掛釉耐火

52、制品技術(shù)未見有專利報道。高導(dǎo)熱硅磚在日本研制未成功，國未見生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)專利。7.2本工程實施期預(yù)期獲得知識產(chǎn)權(quán)與技術(shù)標準分析工程實施期預(yù)計申請國家創(chuàng)造專利 3-4項1. 大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉硅磚1項；2. 大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉爐門磚1-2項；3. 高導(dǎo)熱硅磚專利1項。工程實施期預(yù)計建立產(chǎn)品質(zhì)量檢驗標準 2-4項在大型節(jié)能環(huán)保焦爐掛釉耐火制品的研制及高導(dǎo)熱硅磚的研制， 預(yù)期可建立行業(yè)標準2-3項。8工程總投資預(yù)算，資金籌措方案及自籌資金落實情況8.1工程經(jīng)費預(yù)算工程研發(fā)經(jīng)費總投入3000萬元，主要用于工程實施所需購置儀器設(shè)備、檢驗設(shè)備、工程試驗所需原材料、燃料動力費用、樣品檢驗加工等相關(guān)費用的

53、支出工程經(jīng)費概算一覽表科目名稱預(yù)算萬元備注1、設(shè)備費19452、材料費含樣機費554.483、測試化驗加工費101.874、燃料動力費98.135、差旅費丁18.366、會議費107、出版/文獻/信息傳播/知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)費6.02&勞務(wù)費1009、專家咨詢費5010、管理費含人工費3811、其他78.14合計3000資金年度使用方案第一年第二年第三年合計國家撥款科技專項撥款06004001000部門或地方匹配貸款單位自籌56010004402000其他合計56016008403000主要添置設(shè)備序號設(shè)備名稱數(shù)量/臺單價/萬元金額/萬兀1全自動液壓壓磚機19479472顆粒分布自動分析儀1

54、20203掃描電子顯微鏡13003004高溫抗渣試驗爐110105掃描電鏡13473476可控溫高溫?zé)Y(jié)爐11601607全自動小型高速混砂機1161160合計19458.2資金籌措方案該工程研發(fā)總投資3000萬元，截止目前已投入560萬元，主要用 于購置工程實施必須設(shè)備和實驗原材料，工程后續(xù)實施需新增投資 2440萬元，其中，單位自籌1440萬元，申請專項資金1000萬元。 8.3自籌資金落實情況工程依托單位中鋼集團耐火材料是我國擁有 50年耐火材料生產(chǎn) 經(jīng)驗的大型綜合性國有耐火材料企業(yè)，公司每年都投入大量資金用于 新產(chǎn)品開發(fā)，公司十分重視該工程，并承諾為本工程提供在配套資金、 裝備條件、分

55、析測試手段的支持，為課題的開展提供了資金支撐條件。目前公司已投入研發(fā)經(jīng)費560萬元，以用于購置實驗設(shè)備及興建 實驗設(shè)施，購置實驗原料等，后續(xù)自籌經(jīng)費也將陸續(xù)到位。9工程預(yù)期成果的產(chǎn)業(yè)化前景、競爭優(yōu)勢及經(jīng)濟、社會效益分析9.1工程預(yù)期成果的產(chǎn)業(yè)化前景隨著我國能源環(huán)保可持續(xù)性開展戰(zhàn)略的實施， 實現(xiàn)焦炭產(chǎn)業(yè)的可 持續(xù)開展已經(jīng)關(guān)系到資源、環(huán)境與經(jīng)濟開展以及國家能源戰(zhàn)略和能源 平安的問題。因此，國外興旺國家的環(huán)保型大型焦爐必定是我們國家 焦爐開展的方向，作為環(huán)保型大型焦爐用爐門預(yù)制件將來在國必將有 廣闊的市場。目前在日本新日鐵化學(xué)株式會社的焦爐爐門、煤氣上升管、裝入缽和裝入缽爐蓋全部采用了減壓成型預(yù)制件， 目前我們每年供給新日 化的焦爐用預(yù)制件產(chǎn)值約為40萬美元，約占新日化焦爐預(yù)制件總量的 1/4,其它那么有日本國的黑崎窯業(yè)和特殊爐材供給。從現(xiàn)在市場的開展情況看，新型環(huán)保大型焦爐用減壓成型預(yù)制件市場廣闊，2001年2021年曾經(jīng)先后有中鋼、俄羅斯馬鋼、美鋼聯(lián)和奧鋼聯(lián)等興旺國家鋼 鐵企業(yè)向我公司咨詢該產(chǎn)品的生產(chǎn)及供給情況。根據(jù)目前的焦爐來計算，一座68門焦爐，進煤側(cè)爐門和出焦側(cè)爐 門共需78塊負壓成型預(yù)制磚，每塊預(yù)制磚重350450公斤左右，一 座焦爐需焦