湖州奥能炉料有限公司 浙江省湖州市 313100
摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，在工业化进程中，绿色耐火材料的应用和要求越来越严格，现代化建筑工程理念更是需要不断提高耐火材料的创新。针对这一问题，本文首先对目前国内外绿色耐火材料的发展前景进行了概括，从体系类型、不定形耐火材料、资源节约型耐火材料等方面分析了绿色耐火材料的理念，并从不定形耐火材料出发，从预制件、用户友好、材料高性能和生成高效化四个方面进行了详细实践和合理化建议。
关键词：绿色耐火材料；理念；不定形
引言
随着经济全球化及信息化技术的快速发展，传统制造行业面临着前所未有的挑战，欧美等发达国家相继提出“再工业化”“工业4.0”和“工业互联网”的战略，积极推动工业转型升级，促进经济发展。我国在2015年也提出了“中国制造2025”的战略举措，部署全面推进实施制造强国战略。围绕这一战略目标，“中国制造2025”规划中把“推进信息化与工业化深度融合”，即“两化融合”作为九大战略任务和重点之一，提出要加快推动新一代信息技术与制造技术的融合发展，把智能制造作为两化融合的主攻方向，推进制造过程智能化，在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间。
1耐火材料循环利用的意义
作为高温工业的必须材料，耐火材料是典型的资源型材料。中国每年都在消耗大量的耐火材料，开采几千万吨耐火矿物质原材料。按照我国每年的钢产量推算，目前国内每年废弃耐火材料在600万吨左右，倘若使用用后残存的耐火材料作为加工材料，原材料的利用率可高达百分之九十九，且省掉了很多工序，节省了生产成本，有效减少了对环境的污染，大大地提升了耐火材料天然原材料的利用率。随着中国工业的不断进步，对耐火材料原材料的开采量也在逐年递增，此外非法开采的情况也不乐观，导致了严重的浪费，使得部分耐火材料原材料逐渐减少，以至于资源短缺。许多资源都禁不住长年累月的开采，纵使资源再丰富也有开采完的一天，为了防止耐火材料的原材料面临这种资源枯竭的危机，我们提倡对用后的耐火材料进行循环使用，如此一来，不但可以降低对耐火材料原材料的矿物质的开采，缩减耐火材料的生产成本，还可以保护环境，防止环境受到开采矿物时候带来的污染，很好地贯彻落实了可持续性发展。所以说，耐火材料工业循环利用具有十分重要的意义。现如今，国内外许多企业已经将耐火材料的循环利用提高至绿色环保、提高企业社会以及经济效益上来。
2绿色耐火材料的发展理念
2.1不定形耐火材料
不定形耐火材料是绿色耐火材料研发过程中的重要应用和代表性研究成果。这类型耐火材料主要有耐火骨料、粉料、结合剂和外加剂以一定比例共同组成，不经过成形和烧制而直接或加入适当液体调配后使用的耐火材料，也称为散状耐火材料（无固定外形、可制成浆状，泥膏状、松散状和整体耐火材料）。根据耐火骨料的不同可以分为：粘土质浇注料、高铝质浇注料、刚玉质浇注料、莫来石质浇注料和碳化硅质浇注料。
2.2轻量含碳不烧耐火材料
为了实现对轻量含碳不烧耐火材料的科学应用，则需要对其研究现状进行相应的分析。具体表现为：（1）在轻量刚玉骨料的作用下，有利于提高内衬材料的抗腐蚀性能，增强轻量含碳不烧耐火材料的应用效果，不断改善其应用过程中的性能状况；（2）在酚酞树脂结合剂与镁石—尖晶石原料的配合作用下，可为材料应用中抗渣性能优化提供技术支持，获取适用性良好的轻量耐火材料，避免对高温窑炉内衬性能产生潜在威胁。
2.3生态友好型耐火材料
生态友好型耐火材料是最新的绿色耐火材料理念和未来的发展方向，由于国外发达国家开始限制生成硅砖、镁铬砖、耐火陶瓷纤维等对人身健康有害的产品生产，如何制造这些产品的替代品，成为新的热门课题。本文认为生产这类型耐火材料应该从生产材料的无害化、原材料的无害化、使用过程无害化和材料无铬化四方面入手进行实践研究。
2.4大数据的采集分析能力
推动制造业智能制造发展的另一重要因素就是大数据的开发与分析能力。大数据不仅仅是一项数据存储技术，更是一系列和海量数据相关的抽取、集成、管理、分析、解释技术，是一个庞大的框架体系，更是一种全新的思维方式和商业模式。通过对生产线各个区域零散、杂乱的数据进行结构优化，转化为可用的智能数据并且将这一数据融合到新的生产当中，从而实现整个生产过程的优化。
2.5材料高性能化
耐火材料的的发展水平各国参差不齐，目前我国虽然总量占优势，但是产品结构欠佳、产品稳定性一般，高性能、功能和环境友好的高端产品偏少。如何研发高性能产品的不定形耐火材料是关键。目前，河南科技大学在浇注料预制件的高温耐火材料上进行了试验研究，结果较为理想，这类型碳化氮化改性的耐火材料以及得到一定实践应用。当碳化硅浇注料在1420℃的高温氮化处理后，材料结构整体性加强，基质部分发生了明显的原位反应，其冷、热态强度大大提高，根据试验结果，其在1300℃下材料的抗折强度依然超过50MPa。
3耐火材料循环利用的展望
高温高压工业领域不可或缺的基础性材料就是耐火材料。当今，社会不断发展，经济不断进步，耐火材料需要提升利用率，我们要做好废弃耐火材料的循环利用工作，高效回收废弃用后耐火材料，对其实施合理处理和后期加工，以实现耐火材料资源的高效利用，降低对自然资源的浪费，减少对生态环境的破坏，真正地实现节能减排，保护环境，全面贯彻落实可持续性发展。为推动耐火材料的循环使用，提议地方耐火材料协会做好废弃耐火材料的回收量以及利用率的统计，并将统计结果报给全国各地耐火材料协会，并通过总协会加以汇总公示；提议耐火材料使用行业同耐火材料生产商及时沟通，成立耐火材料合作开发企业，充分利用耐火材料用户资源和生产商的技术资源，充分发挥耐火材料循环利用的优势，强强联手，把握住一切有利外界条件，节省能源，降低双方生产成本，可谓一举多得；提议有关部门对再生资源型企业加以鼓励，对这些的节能环保型企业给予国家的鼓励政策；提议设有科研机构的高校对耐火材料的循环利用加以更深入的研究，建立用后耐火材料循环利用课题，着重研究这一领域的各方面问题，非但要做到对用后耐火材料的资源高效利用，还应当做到充分提升每一件耐火材料的使用效率，提高每一件耐火材料的使用价值；努力研制各种加工处理废旧耐火材料的设备，使其用起来方便快捷，适应连续作业，充分调动各方面积极性，做到对耐火材料资源的充分回收高效利用。
结语
综上所述，目前智能制造已成为全球制造业的发展战略，在这一形势下，德国工业4.0的发展模式与产业成果一直为世界所瞩目，这也为我国智能制造发展提供思路和方向。在耐火材料领域，瑞泰马钢在智能制造道路上已然迈出坚实的第一步，下一步将在大数据开发与应用上继续探索。但由于该行业规模小，基础力量薄弱，从技术、人才、设备、资金、政策等多方面限制了其智能制造的发展。未来我国耐火材料企业应抓住新一代人工智能与制造业融合的发展机遇，因地制宜，不断推进企业改革，实现耐火材料智能制造技术的全方位升级。
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