新闻

行业专家预测，到2025年中国钢铁行业每年将产生5亿吨固体废弃物，其中约1.5%-2%为铁沟系统用后耐火材料，年产量预计达75万-100万吨。目前约有30万吨用后耐火材料进入循环利用体系（含企业内循环和公共循环），整体回收率约30%-35%，远低于高炉渣等大宗固废利用率（99.94%）。剩余废弃物填埋处理导致资源浪费、成本增加和环境污染。铁沟系统耐火材料更换频繁（每三个月更换，部分寿命更短），占炼铁工序成本的12%，因此铁沟系统耐火材料降本空间显著。

铁沟系统用后耐火材料利用关键技术包含以下应用方向：

第一，再生骨料技术。经破碎筛分分级后的再生耐火材料（高铝质、刚玉质、Al2O3-SiC-C质）可替代15%-50%原生骨料（矾土熟料、棕刚玉等）。该技术具备显著优势：大幅降低原料成本；缓解天然不可再生矿产资源枯竭问题；且材料经高温服役后晶体发育更完全，能提升再生浇注料的抗热震性和高温体积稳定性。

第二，采用基质微粉化技术。将成分稳定的再生耐火材料超微粉碎，部分替代Al2O3细粉等基质组分，可优化基质显微结构并降低材料成本。

第三，采用功能预制件制造技术。以再生骨料为主要原料制造沟盖板、渣坝等预制件，实现快速更换并提升服役一致性。

第四，非工作层高掺量应用。在永久层、保温层等不与铁水直接接触部位大规模使用再生料，实现资源高效循环利用。 

第五，如下图所示Al2O3-SiC-C质耐火材料的典型应用案例。

高炉铁沟用后耐火材料的未来前景如何？核心驱动力有哪些？

专家给出以下回应：首先，政策法规驱动。国家"双碳"战略推动工业固废资源化利用；环保税与矿产资源税倒逼企业转型。

第二，强调全生命周期经济效益。可使铁沟耐火材料综合成本降低≥30%，降低用后耐火材料仓储处置成本，构建"回收-加工-再生"产业链闭环价值循环。

第三，实现技术成熟度突破。如光谱成分识别技术提升废料分选精度；热冷态处理工艺标准化；再生配方中二次莫来石反应调控技术优化；智能分选系统采用X射线荧光（XRF）+AI图像识别技术，实现金属/非金属杂质99.2%分离精度；微粉活化技术通过机械化学法制备纳米级再生微粉（d50≤1.2μm），比表面积提升至8.5m²/g。

第四，为战略资源安全提供可靠保障。即缓解高品级矾土、电熔刚玉等战略资源供给风险。

高炉铁沟用后耐火材料应用面临哪些关键挑战？应采取哪些技术对策？

专家对此问题回应如下：首先，再生料质量控制难。技术瓶颈在于ZnO、K₂O等低熔点杂质影响抗渣侵蚀性。

可采取以下解决方案：建立源头追溯体系；开发杂质离子捕捉技术；实施梯度复配应用策略。

第二，标准化体系缺失。行业痛点在于再生骨料相组成控制指标与服役性能评价标准缺失。突破路径为制定YB/T标准规范再生骨料分级与应用边界。

第三，产业化推广存在障碍。其一存在认知局限：部分企业担忧再生骨料影响铁沟铁质与寿命。

其二需建立协同机制：积极构建钢厂-耐材企业-回收平台数据共享体系；建设万吨级示范产线。

总之，铁沟用后耐火材料应用已形成完整技术路线。未来将向更高掺量（>50%）、功能化再生预制件、智能化全流程管控、标准化认证方向发展，成为绿色冶金不可或缺的组成部分。