磨料磨具网

水泥工业的发展变化给耐火材料生产商带来诸多挑战。过去湿法及长干窑工艺被现代化的大犁转窑所替代，耐火材料的用量将减少。同时传统燃料向新型可替代燃料的转换，对耐火内衬的稳定化处理提出了前所未有的挑战。
　　耐火材料生产商致力于生产更为先进的新型产品，使水泥窑的生产寿命更长，这是在世界各地的水泥生产商都处于供不应求前提下所要实现的主要目标，并同时催生了有关耐火材料的问题，因为除了必要的维护，水泥生产商不愿停产。由此可以看出，越来越苛刻的市场需求将鉴别出耐火材料生产企业是否具有竞争力。
　　 水泥用耐火材料
　　 水泥窑所用的碱性耐火砖，主要是以白云石或氧化镁为主的镁铝尖晶石砖，这种砖正逐步取代曾经占市场主导地位的传统镁铬砖。当然RHI耐火材料公司仍然向非洲、中东和亚太地区供应这种砖。
　　白云石耐高温，能够形成保护涂层，因而通常被用在水泥回转窑的烧结带；镁基耐火材料具有抗热冲击和化学腐蚀的特性；而氧化铝如尖晶石的加入可降低耐火度，与白云石产品相比能够减少导热系数。
　　水泥用耐火材料供应商主要包括：奥地利RHI耐火材料公司、德国雷法技术公司(Refratechnik)、巴西Magnesita公司、LWB耐火材料及美国ANH耐火材料公司。
　　世界水泥窑用碱性砖市场根据Magnesita公司的数据是50-70万吨，或是RHI耐火材料公司认为的150万吨，其中包括非碱性耐火材料。奥地利公司估计市场总价值为7亿欧元，其中亚洲(包括中国)为3亿欧元，产量30万吨；欧洲、中东和非洲约2．5亿元；北美洲0．8亿欧元；拉丁美洲 0．6亿欧元。
　　世界各地的耐火材料消费比率有所不同，其中一种推测认为该比率大约为每1000吨熟料消耗0．85公斤耐火材料。根据RHI的预测，2005年全球熟料总产量大约19亿吨，未来五年内的年增长速度为2．5％。
　　现代化大型回转窑的安装使用，正在降低耐火材料的总消费量。所有生产商都由数量的减少看到了市场的大小的变化。但由于存在对高性能耐火砖的需求，RHI预测市场总值在未来五年将增长0．5％。
　　根据LWB公司的推测，北美地区额定水泥生产能力大约1．08亿吨，生产窑189座，年消费碱性耐火材料4．4万吨，比过去五年下降了 9000吨。Resco产品公司认为，北美市场包括非碱性材料在内约9万吨，其中美国消费8万吨，市值约为7000万美元。该市场的主要供货商为：LWB 耐火材料公司、ANH耐火材料(包括AP Green、北美耐火材料和Harbison-walker)、雷法技术公司、Magnesita、Rill和Resco产品公司。
　　北美地区的水泥需求非常强劲，未来几年水泥产品仍将供水不应求，这意味着耐火产品的需求将下降，因为水泥公司不愿将水泥窑停产进行维护。由于目前水泥市场的紧缺状况，今年耐火材料的消费预计将下降5-8％。
　　05年八月的仁—特里娜和九月的丽塔飓风将使水泥市场的供需更加恶化，因为飓风过后的重建，木质材料将让位于混凝土，因而将需要大量的水泥。如果说原来水泥市场的紧缺将持续七年，那么飓风将使这种状况处长至九年。市场供应状况如此严峻，越来越多的压力迫使美国政府降低从墨西哥进口水泥的关税。
　　由于美国水泥生产商开足马力进行生产，其水泥窑在线运转的时间更长，因为缺少例行维护，而且生产商不能停止生产，耐火材料一旦出现问题，必将影响耐火内衬和窑自身的运营。LWB公司的Filius说：“他们如果让耐火内衬运行更长时间，将冒破坏水泥窑的危险，因为在更换必须更换的地方时，往往会留下有问题的耐火材料。在某种程度上有些东西必须放弃。”
　　超期负役将使内衬层的使用寿命下降。RHI的Hoedl的观点认为：“如果你不能让水泥窑停止生产，你将消耗更多的耐火材料。我们已经看到有一些客户由于水泥窑的机械状况问题，耐火材料的使用寿命从12个月下降至3个月。如果连续发生机械问题，你将不得不停窑停产来进行维修，因为耐火砖无助于被破坏的壳或偏差。”
　　LWB的Filius却认为北美地区并非如此：“人多数系统对整体性能的影响不大。问题(与可替换燃料有关的)已变成火焰控制或多重氧化点，将在燃烧／传递区的内衬区域产生局部高温，因此这些区域必须用更耐用的耐火材料进行重新装配。”
　　西欧水泥市场比较成熟，因而相对稳定。但东欧市场在过去十几年发生了巨大变化。根据Magnesita公司商务经理Adam Wajdowicz的观点，水泥生产商已经从经营不善的国营公司变成了世界大水泥集团的分支机构。因为中央集权经济倒台导致经济衰退，使水泥产量下降了 50％。
　　目前，东欧经济已从萧条中恢复，所有的工厂都归属于一些大公司，生产的产品与十年完全不同，这些产品主要在东欧市场销售。但耐火材料消费量并没有很大增长。Wajdowicz解释说：“耐火内衬在过去每生产1000吨熟料要消耗耐火材料1公斤，但现在消耗量下降了十倍，每1000吨熟料仅需100克。”
　　东欧各国加入欧盟将促进水泥工业的繁荣，因为工程发展尤其是基建工程所需的资金正逐步进入市场。但对前苏联国家有关安全问题和利润能否外移的担忧，以及市场的低成熟度，RHI公司认为减少了对世界主要耐火材料生产商的吸引力。当地有许多廉价产品，水泥公司关注的更多的是价格而不是水泥窑耐火内衬的使用寿命。价格决定一切，只有少数生产商关注性价比。
　　中国是最大的水泥市场，但基于同样的原因，大部分地区仍没有大型耐火材料公司进入，当然这种情况已经开始改变。RHI公司位于大连的工厂于2004年11月开始生产，年产能力4万吨，主要供应当地市场。公司未来计划将产量翻一番。
　　大型水泥窑
　　水泥工业正在逐渐增加水泥窑的尺寸规格，并逐步淘汰一些旧的小型窑。北美地区强劲的水泥需求使得公司延长其水泥窑的运营时间，只有在必要时才停—卜来迅速修补一下。LWB的Filius说：“水泥生产商让旧窑在生产线上不停地运转，只有在必须的维护时才停下替换也许20英寸的耐火材料，而不是换掉所有耐火材料。他们不是大规模停工，只是在不得不的时候才进行必要的修理。”
　　一些水泥生产商的作法更为极端。他们透支使用旧窑，同时建设新窑，一旦新窑建成，他们就将旧窑永久关闭。
　　然而，这对耐火材料生产商而言不是什么好消息。RHl的Hoedl认为：新窑消耗的耐火材料更少，而且产品组合也不同。短窑的预热器使用镁和氧化铝，而发展趋势是氧化铝产品增加，碱性砖的用量下降，整体衬里的使用也在增加。标准预热器一般构成为碱性材料60％，非碱性材料32％，不定形材料 10％。而新一代窑一般使用40％碱性材料，30％非碱性材料和30％混合材料。一旦新窑上马，耐火材料消耗水平将更低，每生产1000吨熟料只消耗 100克耐火材料。在过去，使用长干窑的旧法生产，消耗量差不多600-700克，比较正常的是 350-400克。
　　耐火材料技术的发展，加速了镁尖晶石产品及铁尖晶石和锰尖晶石等可替代产品的的专业化，不过很多水泥生产商依然认为这是一些差不多相同的产品。Resco Products公司主管石灰和水泥市场的经理Chris Macey说：“我们之所以区分不同的尖晶石砖，是因为他们的原材料和等级非常不同，可以具有不同的性能特征，如可以增加耐磨性或是具有更好的绝缘性，能够适应燃烧区域各种不同的状况。”
　　随着水泥窑的大型化，更难以觉察的损失将发生在人力资源方面，因为水泥公司将投入更少的时间和人力进行耐火材料方面的研究，这些工作将更多地依赖耐火材料供应商。而且，随着工作量越来越少，市场担心耐火材料公司也将解散专家技术人员，因为他们的正作量可能从原先的一个月一次降至一个一次。
　　燃料变化
　　一般来说，燃料占整体水泥成本40％左右，但燃料价格的不断上升使得水泥生产商开始挖掘非传统的燃料资源。目前欧洲和北美洲的水泥窑日常所用燃料是所能找到的一切含热量的物质，包括轮胎、电池、动物脂肪和城市垃圾。
　　瑞士著名水泥企业Holcim公司在法国投产一家工厂，生产水泥燃料。这是一种用包括城市垃圾在内的不同类型的燃料混合在一起，加工而成的液态燃料。燃料应用方面的巨大变化也使水泥窑和耐火内衬的化学状况发生了巨大变化，大大降低了他们的使用寿命。而得益于燃烧器技术的发展，事情变得可以控制，如通过控制火焰形成，有助于避免使用不同燃料对窑体造成的破坏。
　　Magnesita的Wajdowicz说：“可替代燃料的出现对水泥工业而言是一个巨大变化。以前使用石油和煤炭这些好的燃料时，水泥窑运转稳定，耐火内衬工作良好，窑的使用寿命可以持续两年。而可替代燃料带来了不稳定和新的碱和硫循环，耐火砖会因此出现问题，碱性砖由原来能使用两年降至三个月。”但他同时认为，新燃烧器和过程控制的发展，将能够更好地控制可替代燃料。这些发展如Holcim公司的水泥燃料将带来一定程度的稳定，使耐火砖的使用寿命更长。
　　在应对可替代燃料问题方面，技术力量强的耐火材料生产商由于更有能力分析窑的运行状况，开发应对恶劣环境的新产品并能够提高内衬性能，因而领先其他竞争对手一大步。Wajdowicz说：“我们公司正在努力使水泥窑恢复至可替代燃料使用之前的状态，首要任务是将耐火砖的性能提高至一年甚至更多。”
　　LWB的Filius评论认为：需求是不同的，其公司的产品线随着产品需求和系统运转方式的变化而不断发展变化。最主要的挑战就是如何应对生产商在水泥生产中的变化。当他们寻找成本更低的燃料替代品或原材料时，都会带来耐火材料方面的挑战。例如，回转炉传送区中使用标准尖晶石粘结耐火材料时有一个缺点，那就是氧化铝在温度不断上升过程中会与石灰反应产生液体，LWB公司专门开发出性能更高的铝锆尖晶石专利产品，可以比较好地解决这一缺点。
　　从长远看，能源保护话题将不断升温，尤其当中国开始加入全球固体燃料资源竞争之后。燃料价格的不断上升将进一步推动低传导率新型耐火材料的开发，LWB公司目前开发的就属这种产品。
　　尽管数量增长的可能性非常小，但水泥生产公司水泥窑使用方式及所使用的燃料，将给耐火材料业带来价格增长的机会，因为市场对高性能耐火材料产品的需求在增加。
　　根据Wajdowicz介绍：Magnesita公司首要的任务是恢复砖的性能至一年甚至更早之前的水平。随着燃烧器新技术的发展，水泥窑的运转越来越稳定，但他们需要更为专业的耐火材料。人约五年前，公司开始生产低渗透性的镁尖晶石砖，这在当时是一个新概念，需要更精细的添加剂和加工条件。这种砖的性能更好但成本较高，价格区间在每吨700-850欧元至1200—1300欧元之间变化。水泥行业需要更好的砖。
　　水泥公司在短时期内能够接受价格的提高，因为这个价格所支撑的产量与停产造成的损失相比微不足道，每一次水泥窑意外停产，欧洲水泥商损失约50万欧元，因此高性能耐火砖的成本虽然高，但节约相当可观。根据LWB公司的统计，美国水泥公司每八小时停产 带来的损失为8万美元左右。
　　大水泥公司的采购部门期望通过签订长期合同而将价格压下来。但耐火材料公司由于原材料、能源和运费的上涨，不得不提高价格，因而常常需要与水泥公司的采购部门讨价还价，同日十还要说服技术人员相信产品的优点，这变得越来越困难。
　　原材料
　　开发新产品能力的高低取决于是否有可靠的原材料供应，Magnesita、LWB和RHI公司都认同这一事实。这些公司都将控制自有原材料作为战略竞争优势。如果原材料供应失去控制，那么保持产品质量稳定将是一项更为艰巨的任务。
　　因为拥有自营镁矿，RHI公司比其他主要竞争对手更有原材料优势。公司每年消费原料约5万吨，但大部分独立于国际市场。生产高等级尖晶石耐火砖的原材料非常有限，因而价格上涨的压力非常大。
　　矿物界的许多公司都认为从中国购买原材料变得越来越难，尤其当船运出现问题时。这些材料一般用于中级耐火砖的生产。而且，过去两年价格大幅上涨，这对那些将中国作为唯一矾土来源地的耐火材料生产商来说，不是一个好消息。
　　研发能力
　　竞争的第二个关键要素是研发能力。只有那些了解客户需求，拥有很强的研发能力和非常好的原材料供应的公司，才能在市场竞争中生存下米。耐火材料公司必须专业化，能够提供最好的服务和最可行的解决方案，生产出特殊区域所需的高性能耐火砖，否则将被市场淘汰。这不是一项仅仅供应砖的简单工作。
　　RHI公司在过去十年开发出的专业产品给予公司很大的竞争优势，其所具备的丁艺加工方面的知识使公司能够成为水泥工厂的合作伙伴，能够帮助他们解决问题。非常明显，生产和砖的性能是有联系的。
　　根据LWB公司Filius的观点，中国虽然有很多家耐火材料生产商，但他们人多缺乏这种技术支持，所以当水泥窑生产平稳时，很少有生产商愿意冒险尝试新产品。
　　Resco Products公司是不定形耐火产品的主要供应商。公司的Quikturn产品是增长最快快的生产线，该产品能够缩短烘干时间，而水泥公司非常希望将停产维护的时间降至最低。Quiktum产品能够将重新开工生产的时间从72小时减至30小时。水泥粘结不定型耐火材料存在的一个主要缺点，就是在加热使用之前必须将其放置差不多24小时，这样水泥窑恢复生产差不多要等待60-72小时。Quikturn将这个时间降至30小时。
　　在维修预热器时，通常是用不定型材料替换旧的耐火材料。美国水泥工厂在建设新工程时，一大趋势是在非圆柱体区域使用不定型耐火材料。在过去儿年内，美国已经开始将冷却器所用的砖用不定型材料替换，因为锚固不定型材料性能更稳定，更能抵御灰尘的侵袭。
　　LWB公司Filius的观点更为保守一些。他认为不定型耐火材料增长机会不大。不定型材料自身及现场安装存在的问题是要复制出所需的物理特性，例如加入太多的水就会有影响。不定型材料市场已没有多少发展潜力。
　　Magnesita公司Wajdowicz的观点也差不多。不定型材料可以用于水泥窑静止的部分，但在燃烧区就必须使用耐火砖。人们非常希望开发出能用燃烧区的浇铸材料，但问题是如何修理。热喷涂非常困难，同时要保证这些材料能固定超过30分钟，冈而砖仍是燃烧区域的最好选择。
　　未来市场的发展趋势是水泥用耐火材料越来越高度专业化，耐火材料供应商将成为水泥生产商的战略合作伙伴，通过进行耐火内衬的相关研究，从而能够在水泥窑出现问题时决定用何种耐火材料，并找出最适合窑生产的最好产品。