耐火材料的小材大用与未来出路

国内博物馆展示的古代陶瓷器皿，多为食器、酒器、碗碟、瓶罐，以及陪葬用的人物俑、动物俑等器物。这些物品多由陶土、黏土制成，虽非专为高温应用而设计，但确经高温烧制而成，具有一定的耐火性能。

在古代，耐火材料主要用作龙窑、马蹄窑、馒头窑、炼铜炉等窑炉炉衬，以砖、火泥、捣打料、棚板匣钵等形式存在。这些产品是手工业者或小型工厂的必备材料，其核心在于其实用性。

我国工业化初期，受设备规模、用量及技术水平的限制，耐火材料的品种、质量、用量及效果均受时代限制。尽管耐火材料作用关键，但用量不大。行业规模有限，尚处于弱小且配套的阶段。

例如，1952年中国钢铁产量为135万吨，国内唯一立项建设的钢铁项目是鞍钢高炉。其中，1953年底投产的7号高炉容积为918立方米。此时出铁沟仍采用浅铁沟与捣打料，在河砂中拌入碳粉、沥青及焦油进行捣打而成。直到武钢2500立方米、3200立方米高炉出现，才迎来了设备规模的重大变革。

可见，无论耐火材料在用途、用量、品种及规模上发生怎样巨大的变化，其都与高温行业变革密切相关。若无这些历史机缘，耐火材料或将局限于生产民用瓶瓶罐罐或用在工业小高炉、小转炉、小电炉上，仅求实用、适用与管用，难以形成大规模生产与高水平发展。

1996年，中国钢铁产量突破1亿吨，此后设备规模迅速扩大，大规模设备变革令人瞩目。例如，年产500万吨的球团回转窑对耐火材料的耐磨性、抗热震性、抗压强度等性能提出了更高要求。此外，4000立方米以上的高炉、大型热风炉、200吨以上转炉、大功率电炉、RH真空处理炉、连铸等装备及技术的发展，都带动了耐火材料的巨大变革。

在此过程中，耐火材料发挥了重要作用，耐火材料因用途广泛、用量巨大，支撑了高温行业的发展。相应，耐火材料行业投资规模、设备规模及企业规模也随之扩大，推动了行业技术进步与变革。

2024年—2025年，耐火材料行业再次站在关键节点上。2024年，中国粗钢产量同比下降1.7%、生铁产量同比下降2.3%。耐材制品产量为2207.11万吨，同比降低3.73%。其中，致密定型耐火制品为1131.63万吨，同比降低6.07%；不定形耐火制品为991.71万吨，同比降低2.07%。作为耐火材料的最大使用行业，钢铁行业正处于下行调整周期，利润降低。中国钢铁行业的吨钢耐材消耗费用有所降低，这得益于耐火材料行业的市场竞争、耐材总包、成本压力及微利经营。目前，耐材的产量与用量基本盘未发生变化，但生存压力日益增加。面对僧多粥少、量大利薄的局面，各企业“八仙过海，各显神通”，以求生存与发展。

耐火材料行业的出路何在？未来，中国钢铁年产量是维持现状、降至8亿～9亿吨、或者降至6亿吨，众说纷纭。若按吨钢用耐材消耗13.9千克预估，钢铁用耐材消耗会降至年产量1112万至1251万吨，甚至834万吨。这一估算还未考虑长流程向电炉—连铸短流程转变。若发生此变化，电炉用耐材有所增长，但铁前工序耐材用量将大幅衰减。

耐火材料行业机会何在？与耐火材料行业处境相似的行业众多，只是应用场景不同，如钢铁、建材、水泥、玻璃等行业。因此，应关注应用过程中的需求与机遇，关注行业变化过程中的先机，抢先一步进行创新，并把控技术秘密与法律武器。

技术与问题是密切相关的。若缺乏对用户存在问题及技术变革过程中的支撑与创新背景的理解，耐火材料行业将难以生存与发展。技术纷繁复杂，一言难尽，但务必求真务实。解决用户面临的生存与发展问题是核心，其他虚浮之物已无用武之地。

500万吨球团回转窑早期炉衬破损，表面温度过高，通过研究其热扫描图，观察温度高的部位，可以分析耐火材料、砌筑方式、烘烤过程以及应用过程中存在的问题。研究人员需明确最薄弱环节并提出应对策略、改进工艺要求等，将有助于问题的解决。另有研究人员展示了含氧化锆材料的刚玉-氧化锆或莫来石-氧化锆共晶体，其形态如羽毛、珍珠般美丽。然而，这项研究真正应用价值何在？

在技术、科研乃至教学中，若缺乏价值支撑，将难以取得成功。尤其在市场压力下，若无科学价值，研究难以走出困境。无人愿意为无价值的技术与研究买单。

查阅2022年—2024年的中国博士论文文库，与钢铁冶炼耐火材料相关的内容较少。以高炉、热风炉、焦炉、转炉、电炉、钢包、中间包、RH真空、退火炉、加热炉等为关键词，配合耐火材料、浇注料、喷涂料、捣打料、涂料等为辅助关键词进行检索，发现相关大型设备材料的研究文献匮乏。

是否意味着这些问题没有价值或意义？并非如此。理论与实践脱节、科研及现场脱节，难以了解其问题及改进方向，或许是一个原因。此外，则是考核目标过于注重论文与成果，传统产业不被视为高科技产业，分析手段难以获取数据，导致论文发表困难，进而影响毕业、晋升。归根结底，仍是满足现场需求及实用的问题。

当电炉炼钢的蓝色电弧照亮碳中和之路时，耐火材料已超越单纯工业耗材的范畴，成为文明进程中能量掌控能力的标度尺。从良渚文化的黑陶礼器到氢基竖炉的复合内衬，耐材工作者始终在回答两个永恒命题：如何让无机非金属构筑物在极端条件下保持结构理性？怎样使千年窑火智慧赋能现代工业文明？

正如景德镇明代御窑厂遗址中，那些经历1320℃高温煅烧却依旧棱角分明的窑砖所昭示：真正的耐火之道，不在于对抗高温的蛮力，而在于理解热力学与材料微观结构的精妙对话。或许这正是行业穿越周期迷雾的密钥——在火焰与结晶的共舞中，找到熵增与秩序的动态平衡。（中国冶金报）