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我國(guó)耐火材料工業(yè)的主要發(fā)展歷程和取得的進(jìn)步
——寫在紀(jì)念鐘香崇院士誕辰100周年之際(之二)

2021-10-21 13:24:00

  李庭壽 王澤田
  “八五”“九五”期間,是我國(guó)耐火材料快速發(fā)展的重要時(shí)期,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
  鋼鐵工業(yè)的新發(fā)展 給耐火材料提出了更高要求
  改革開放后,國(guó)家轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心,經(jīng)濟(jì)建設(shè)開始步入快速發(fā)展軌道。1980年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量達(dá)到3700萬噸,但是在產(chǎn)品數(shù)量、品種、質(zhì)量3個(gè)方面滿足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。冶金部加快了引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與裝備的步伐,加大改造力度,發(fā)展復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、連鑄、連軋等技術(shù)?!傲濉薄捌呶濉逼陂g,新建了首鋼210t轉(zhuǎn)爐、太鋼50t轉(zhuǎn)爐、重鋼50t轉(zhuǎn)爐、大冶鋼廠50t電爐、沙鋼70t電爐等項(xiàng)目。冶金部引進(jìn)或通過引進(jìn)消化吸收國(guó)產(chǎn)化自主改造建設(shè)了一批LF、VD、DH、RH、VOD、AOD等爐外精煉裝備和共計(jì)約77臺(tái)連鑄機(jī)。冶金部于1978年12月份動(dòng)工建設(shè)全面引進(jìn)日本、德國(guó)和美國(guó)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的寶鋼一期工程,1985年9月份建成投產(chǎn),有4063m3高爐一座、300t氧氣轉(zhuǎn)爐3座。1984年10月份,寶鋼二期工程開始建設(shè)、并于1991年建成投產(chǎn),新建了一座4063m3高爐和兩套從日本引進(jìn)的1900mm板坯連鑄機(jī)。天津無縫鋼管公司從德國(guó)、意大利和美國(guó)成套引進(jìn)了150tUHP電爐、LF精煉爐、VD真空爐和四流圓坯連鑄機(jī)等主體設(shè)備,于1989年6月份開始建設(shè),1992年12月份投產(chǎn)。寶鋼一期二期和天津無縫鋼管等工程的建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)具有了20世紀(jì)80年代末世界一流水平的大型現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)和電爐短流程鋼廠。1992年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量為8094萬噸,轉(zhuǎn)爐鋼占比為61.3%(頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐鋼占比為8.8%),電爐鋼占比為21.7%,連鑄占比為30%。
  引進(jìn)建設(shè)的先進(jìn)鋼鐵廠,連同主體設(shè)備一起也配套引進(jìn)了關(guān)鍵耐火材料。這期間,冶金部也為寶鋼等工程配套引進(jìn)或改造建設(shè)了一些重要的耐火材料生產(chǎn)線,如遼鎂公司5萬噸高純鎂砂生產(chǎn)線、熱風(fēng)爐用耐材生產(chǎn)線、轉(zhuǎn)爐用燒成油浸鎂白云石磚生產(chǎn)線、鋼包用滑板生產(chǎn)線、連鑄用水口生產(chǎn)線等;但是,配套購買的國(guó)外耐火材料用完后,使用國(guó)產(chǎn)耐火材料,無論是品種還是質(zhì)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了鋼鐵生產(chǎn)需要。例如,從日本引進(jìn)建設(shè)投產(chǎn)后的青島耐火廠的連鑄三大件生產(chǎn)線,浸入式水口只能滿足連鑄連澆平均3.88爐,但是寶鋼投產(chǎn)后生產(chǎn)要求連鑄連澆6爐~8爐,寶鋼不得不高價(jià)進(jìn)口浸入式水口。寶鋼投產(chǎn)初期,轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì)采用燒成油浸鎂白云石磚,后來改用鎂碳磚全靠從日本進(jìn)口,一套爐襯花外匯80多萬美元,且爐齡平均才800爐左右。由于國(guó)內(nèi)耐火材料滿足不了這些先進(jìn)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)要求,在當(dāng)時(shí)國(guó)家外匯十分緊張的情況下,不得不花費(fèi)大量外匯“買磚”。僅寶鋼投產(chǎn)初期,每天就需要花費(fèi)10余萬美元購買進(jìn)口耐火材料,暴露出了國(guó)內(nèi)耐火材料與國(guó)外先進(jìn)水平有相當(dāng)大的差距,嚴(yán)重拖了鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的“后腿”。這充分凸顯了耐火材料的重要性,表明鋼鐵工業(yè)的發(fā)展離不開耐火材料。耐火材料的問題不僅耐火材料行業(yè)的從業(yè)人員深感著急,也引起了高層領(lǐng)導(dǎo)(冶金部領(lǐng)導(dǎo)甚至國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人)的重視。這是耐火材料能夠在國(guó)家“八五”科技計(jì)劃中單獨(dú)立項(xiàng)的一個(gè)重要因素。
  1996年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量首次超億噸達(dá)到1.0124億噸,首次成為世界產(chǎn)鋼第一大國(guó)。冶金部在“八五”期間,大力推動(dòng)煉鐵高爐長(zhǎng)壽化和煉鋼、連鑄、精煉“三位一體”向全連鑄、高效連鑄發(fā)展;推廣轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù);淘汰落后,冶煉設(shè)備向大型化發(fā)展。這期間,冶金部又引進(jìn)新建了一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的純凈鋼冶煉、板坯、圓坯和薄板坯連鑄連軋等板管帶生產(chǎn)線。例如,珠江鋼廠150tUHP電爐+150tLF精煉爐+CSP工藝、包鋼高爐+210t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐+200tLF精煉爐+CSP工藝、邯鋼高爐+120t轉(zhuǎn)爐+120tLF精煉爐+CSP工藝等三條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線;寶鋼三期工程引進(jìn)建設(shè)了2座250t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、1座150t雙爐殼直流電爐、1臺(tái)6流圓坯連鑄機(jī)、兩臺(tái)1450mm雙流板坯連鑄機(jī)等世界先進(jìn)的技術(shù)與裝備;武鋼引進(jìn)建設(shè)了3200m3高爐+250t轉(zhuǎn)爐+板坯連鑄機(jī)等現(xiàn)代化的第三煉鋼廠。至20世紀(jì)90年代末,建設(shè)或引進(jìn)建設(shè)投產(chǎn)的UHP電爐超過30座,其中有5座ABB式帶底吹系統(tǒng)的DC電爐(2座100t、2座60t、1座70t),底陽極是導(dǎo)電耐火材料。為了提高焦炭質(zhì)量,也陸續(xù)引進(jìn)建設(shè)了寶鋼4×75t·h-1、首鋼1×65t·h-1等干熄焦裝置。引進(jìn)的這些國(guó)際先進(jìn)的鋼鐵制造技術(shù)和干熄焦裝置等,所需要的許多耐火材料品種是以前我國(guó)沒有的,全靠進(jìn)口。與鋼鐵行業(yè)一樣,建材、輕工等行業(yè)也引進(jìn)建設(shè)了技術(shù)先進(jìn)的大型干法水泥窯、浮法玻璃窯、陶瓷窯、彩色顯像管玻璃窯等新型窯爐,所需要的耐火材料大部分也依靠進(jìn)口。
  鋼鐵等高溫工業(yè)技術(shù)裝備的快速發(fā)展,給耐火材料提出了更新更高的品種質(zhì)量要求。耐火材料行業(yè)僅靠一個(gè)“八五”計(jì)劃的科技攻關(guān),遠(yuǎn)不能解決主要關(guān)鍵問題,必須通過“九五”計(jì)劃繼續(xù)組織引進(jìn)技術(shù)消化吸收、國(guó)產(chǎn)化的科技攻關(guān),使耐火材料的品種質(zhì)量迅速跟上鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展步伐,徹底扭轉(zhuǎn)我國(guó)耐火材料工業(yè)的落后狀態(tài)。
  “八五”“九五”期間,耐火材料工業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展
  耐火材料屬無機(jī)非金屬材料范疇,是鋼鐵等高溫工業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料;同時(shí),耐火材料作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,其本身是隨著鋼鐵等高溫工業(yè)生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。鋼鐵、建材、輕工等行業(yè),尤其是鋼鐵工業(yè)在20世紀(jì)的最后10余年期間,通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)裝備迅速上了一個(gè)大臺(tái)階,許多還是跨代引進(jìn),國(guó)內(nèi)耐火材料行業(yè)短期內(nèi)“很不適應(yīng)”,許多品種沒有,已有的少部分品種與國(guó)外的相比質(zhì)量有明顯的差距。因此,必須依靠國(guó)家支持,根據(jù)鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展需求,組織全行業(yè)進(jìn)行科技攻關(guān)。通過對(duì)引進(jìn)產(chǎn)品、技術(shù)的消化吸收,依據(jù)我國(guó)有豐富的高鋁礬土、菱鎂礦、白云石、石英、石墨等耐火資源的特點(diǎn),開發(fā)出具有我國(guó)特色的優(yōu)質(zhì)系列耐火原料、優(yōu)質(zhì)系列產(chǎn)品和自主工藝技術(shù)并形成生產(chǎn)能力,替代進(jìn)口,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,改變我國(guó)是耐火資源大國(guó)但是原料質(zhì)量檔次落后、耐火材料品種質(zhì)量和生產(chǎn)工藝、裝備落后的狀態(tài),跟上鋼鐵等高溫工業(yè)不斷發(fā)展的步伐并滿足需求。
  在冶金部(局)領(lǐng)導(dǎo)和國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委領(lǐng)導(dǎo)的支持下,在鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展帶動(dòng)推動(dòng)下,在本文作者等的努力爭(zhēng)取和組織下,高舉“鐘香崇先生這桿大旗”,抓住了20世紀(jì)最后兩個(gè)五年計(jì)劃的歷史機(jī)遇,為耐火材料行業(yè)爭(zhēng)取到了歷史上最多的共計(jì)六個(gè)國(guó)家級(jí)重大科技項(xiàng)目(包括工業(yè)性試驗(yàn)項(xiàng)目、科技攻關(guān)項(xiàng)目、工程研究中心、“一條龍”項(xiàng)目等)和最多的經(jīng)費(fèi)支持(財(cái)政撥款+技改專項(xiàng)貼息貸款)。這些項(xiàng)目分別是:
 ?。?)國(guó)家計(jì)委國(guó)家“八五”重點(diǎn)工業(yè)性試驗(yàn)項(xiàng)目——青海鹵水鎂砂工業(yè)性試驗(yàn)項(xiàng)目。主要任務(wù)目標(biāo)是:開發(fā)利用青海格爾木鹽湖鎂資源,解決高檔鎂碳磚用高純大結(jié)晶鎂砂(MgO)原料等。
  (2)國(guó)家計(jì)委國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃——“優(yōu)質(zhì)耐火材料生產(chǎn)技術(shù)研究”。主要任務(wù)目標(biāo)是:解決長(zhǎng)期制約耐火材料品質(zhì)的“原料不精、工藝裝備落后”的兩大薄弱環(huán)節(jié),研發(fā)出鋼鐵、建材、輕工等高溫工業(yè)急需的關(guān)鍵耐火材料品種,并形成生產(chǎn)能力,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,節(jié)約外匯等。
 ?。?)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委“爐外精煉技術(shù)專用耐火材料”“八五”重大引進(jìn)技術(shù)消化吸收“一條龍”子項(xiàng)目。主要任務(wù)目標(biāo)是:依托爐外精煉技術(shù)與裝備的引進(jìn)消化吸收國(guó)產(chǎn)化,研發(fā)出LF、VD、RH、VOD、AOD等爐外精煉裝備用關(guān)鍵耐火材料并形成生產(chǎn)能力,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,節(jié)約外匯等。
 ?。?)國(guó)家計(jì)委“耐火材料國(guó)家工程研究中心”項(xiàng)目。主要任務(wù)是:依托洛陽耐火材料研究院,建設(shè)工程化研究、驗(yàn)證的設(shè)施,建立技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化的機(jī)制,對(duì)行業(yè)重大科技成果進(jìn)行系統(tǒng)化集成和工程化研究,促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)進(jìn)步。
 ?。?)國(guó)家計(jì)委國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃—“特種耐火材料制品開發(fā)”。主要任務(wù)目標(biāo)是:結(jié)合我國(guó)耐火資源特點(diǎn),研發(fā)出具有我國(guó)特色的優(yōu)質(zhì)耐火材料新品種、新工藝以及關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備,形成生產(chǎn)能力,并進(jìn)行應(yīng)用和推廣,實(shí)現(xiàn)鋼鐵、建材、輕工等高溫工業(yè)用耐火材料的國(guó)產(chǎn)化,促進(jìn)品種結(jié)構(gòu)和工藝裝備優(yōu)化發(fā)展,使我國(guó)耐火材料工業(yè)的整體水平從攻關(guān)前的20世紀(jì)80年代初中期水平,提高到20世紀(jì)90年代后期的國(guó)際先進(jìn)水平,許多方面爭(zhēng)取達(dá)到21世紀(jì)初國(guó)際領(lǐng)先水平。
  (6)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委“干熄焦技術(shù)專用耐火材料”“九五”重大引進(jìn)技術(shù)消化吸收“一條龍”子項(xiàng)目。主要任務(wù)目標(biāo)是:以武鋼7#、8#焦?fàn)t140t·h-1干熄焦裝置、馬鋼5#、6#焦?fàn)t125 t·h-1干熄焦裝置建設(shè)工程為示范工程,開發(fā)出成套系列耐火材料,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,形成自主生產(chǎn)工藝技術(shù),在武鋼、馬鋼、寶鋼、通鋼、萊鋼、攀鋼等10余家的國(guó)產(chǎn)化干熄焦建設(shè)工程上推廣應(yīng)用。
  為了組織實(shí)施好得來不易的國(guó)家耐火材料科技攻關(guān)項(xiàng)目,解決耐火材料全行業(yè)的問題,冶金部高度重視。打破了部門框框,組織調(diào)動(dòng)全行業(yè)的力量,由冶金部牽頭主持,聯(lián)合國(guó)家建材局、中國(guó)輕工總會(huì)共同組織實(shí)施了國(guó)家“八五”“九五”兩個(gè)重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。成立了以中國(guó)工程院院士、冶金工業(yè)部副部長(zhǎng)殷瑞鈺為顧問的領(lǐng)導(dǎo)小組(三部門主管同志為成員)和以中國(guó)科學(xué)院院士鐘香崇先生為顧問的專家組。專家組由耐火材料行業(yè)知名專家、教授組成,王澤田、嚴(yán)行健教授為專家組組長(zhǎng)。以鐘香崇院士為首的專家們無私奉獻(xiàn),做了大量的工作,為科技攻關(guān)項(xiàng)目的出色完成做出了重要貢獻(xiàn)。
  這些國(guó)家科技項(xiàng)目由行業(yè)主管部門冶金部(局)主持,以解決行業(yè)(市場(chǎng))急需的產(chǎn)品為目標(biāo),組織包括高校、科研、生產(chǎn)、用戶等全行業(yè)的優(yōu)勢(shì)力量,采用“產(chǎn)學(xué)研用”四位一體的方式,瞄準(zhǔn)引進(jìn)的和國(guó)外最先進(jìn)的產(chǎn)品與技術(shù),根據(jù)我國(guó)耐火資源特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化并形成獨(dú)具我國(guó)資源特色的生產(chǎn)工藝技術(shù)和關(guān)鍵裝備,同時(shí)在許多重要前沿領(lǐng)域的研究也取得突破。通過這些國(guó)家科技項(xiàng)目的實(shí)施、帶動(dòng)和成果轉(zhuǎn)化推廣應(yīng)用,我國(guó)耐火材料工業(yè)的整體水平從20世紀(jì)六十、七十年代的落后水平提高到了20世紀(jì)九十年代后期的國(guó)際先進(jìn)水平,許多居當(dāng)時(shí)的國(guó)際領(lǐng)先水平,實(shí)現(xiàn)了跨越式的重大發(fā)展,跟上了鋼鐵等高溫工業(yè)快速發(fā)展的步伐,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。鋼鐵、建材、輕工等行業(yè)用耐火材料95%以上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,結(jié)束了大部分耐火材料靠進(jìn)口的局面,而且開始向“從買進(jìn)來到賣出去”的耐火材料強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。國(guó)外著名的耐火材料集團(tuán)(公司)從過去高價(jià)賣“磚”給我們,開始紛紛到我國(guó)投資建立生產(chǎn)和研發(fā)基地。這期間,我國(guó)耐火材料行業(yè)的生產(chǎn)裝備與技術(shù)、學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)以及科研院所和高校的綜合實(shí)力等取得顯著成效。全行業(yè)有上百個(gè)單位和數(shù)百名科技人員承擔(dān)了這些科技項(xiàng)目的任務(wù)(項(xiàng)目或項(xiàng)目中的課題、專題等),形成了一批專利技術(shù),發(fā)表論文、報(bào)告和出版著作合計(jì)超百篇(部),獲得了上百項(xiàng)省部級(jí)和國(guó)家級(jí)科技獎(jiǎng)項(xiàng),培養(yǎng)成長(zhǎng)了一大批行業(yè)領(lǐng)軍的科技人才??梢哉f,“八五”“九五”兩個(gè)五年計(jì)劃,是我國(guó)耐火材料工業(yè)發(fā)展史上的重要機(jī)遇期,從20世紀(jì)進(jìn)入21世紀(jì)的承上啟下發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期,具有里程碑意義。為進(jìn)入21世紀(jì)后我國(guó)耐火材料工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提高及滿足鋼鐵等高溫行業(yè)的不斷發(fā)展的需要奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
  冶金部領(lǐng)導(dǎo)對(duì)耐火材料在“八五”“九五”計(jì)劃期間取得的成績(jī)給予了高度的肯定、鼓勵(lì)和表揚(yáng)。1995年,在國(guó)家“八五”耐火材料科技攻關(guān)項(xiàng)目匯報(bào)報(bào)告上,冶金部副部長(zhǎng)殷瑞鈺院士批示說:“看了這個(gè)材料令人高興,‘優(yōu)質(zhì)耐火材料生產(chǎn)技術(shù)研究’立題正確,工作進(jìn)展有成效,有的已轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,而且在鋼廠的使用過程中效果明顯,經(jīng)濟(jì)效益也好,很值得肯定。請(qǐng)向從事這方面工作的同志表示祝賀和問候,希望繼續(xù)努力,為取得進(jìn)一步的成果和轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力多做貢獻(xiàn)(另外,希望適當(dāng)做些宣傳報(bào)道)”。1996年,冶金部副部長(zhǎng)翁宇慶欣然為本文作者李庭壽等編著的《耐火材料科技進(jìn)展》一書題寫了書名。在2000年召開的全國(guó)耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)工作會(huì)議上,原冶金部副部長(zhǎng)吳溪淳講話指出:“沒有耐火材料行業(yè)的發(fā)展,就沒有今天的1.2億噸鋼;沒有耐火材料行業(yè)的發(fā)展,就沒有80%的連鑄比;沒有耐火材料的發(fā)展,就沒有窯爐長(zhǎng)壽”。
 

來源:中國(guó)冶金報(bào)-中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:滕珊

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