《大型焦炉和热风炉绿色生产用关键功能耐火材料集成技术应用与示范》

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该项目属于钢铁工业绿色生产用高温新材料研究方向,主要目标是研究解决钢铁工业资源—能源可供性、污染防治、环境生态和谐发展的集成性关键和难点问题,通过产学研用联合攻关,研发了大型焦炉、热风炉绿色生产用功能性耐火材料集成技术。在大型焦炉和热风炉系统综合配套耐火材料研究、炉衬结构优化设计及过渡液相扩散法制备技术等方面取得重大技术创新,取得了“表面复合陶瓷成型技术、高导热硅质材料制备技术及窑炉热修补技术”等系列重要研究成果并在国内外广泛应用,取得了良好的经济、社会和环保效果。

该项目在研究应用方面实现了三个突破:(1)发明了耐火材料强度、抗渣性、热导率、耐磨性等关键服役性能协同提升技术,研制出大型焦炉、热风炉用系列关键功能性耐火材料,并产业化推广应用,为国内外大型焦炉和热风炉关键部位绿色生产提供了全套的耐火材料技术解决方案,引领高温工业绿色发展。(2)发明了大型焦炉、热风炉关键部位用耐火材料的系统集成综合配套及结构优化设计技术,突破了耐火材料大型化成型技术,打破了炭化室炉门用单砖的技术难题,使焦炉寿命提高至原来的2倍以上,实现了焦炉、热风炉的高效、绿色运行。(3)利用过渡液相扩散法技术发现了封闭结构的气孔,实现孔结构可控,为高强轻质原料的研究提供了科学依据,该方法具有工艺简单、效率高及无环境污染的优点。

授权专利情况:项目已形成一套具有完全自主知识产权绿色节能环保耐火材料生产制备技术。已获得授权专利23项(其中发明专利13项),牵头制定行业标准2项,发表科技论文31篇(其中SCI/EI收录2篇),项目技术连续四年入选《国家重点节能低碳技术推广目录》(节能部分)。

技术经济指标:项目整体技术的实施,使焦炉节能达到20%-30%,排放减少15%-20%,出焦效率提高5%-10%。实现了大型焦炉及热风炉安全稳定、节能高效和绿色长寿命运行,开创了“绿色”耐火材料发展的先河,支撑钢铁工业绿色发展。

应用推广及效益情况:项目首创的“长寿、绿色、节能”新材料已产业化,广泛应用于宝钢、首钢、鞍钢、攀钢、台湾中宇环保、安钢等国内大型钢铁公司,占据国内高端市场70%以上。并出口日本新日铁、日本JFE、德国伍德、韩国现代、德国tkUES(蒂森)、DUFERCO(德富高)、越南河静钢铁等国外市场。经济、社会和环保效益显著。近三年累计实现销售收入达144亿元。

成果说明

项目系列产品已广泛应用于宝钢、首钢、鞍钢、攀钢、台湾中宇环保、安钢、本钢、石横特钢等国内大型钢铁公司,占据国内高端市场70%以上。并出口日本新日铁、日本JFE、德国伍德、韩国现代、德国tkUES(蒂森)、DUFERCO(德富高)、越南河静钢铁等国外市场,使用效果优异。 中国是钢铁生产和消费大国,研发成果在推进我国供给侧结构性改革过程中,在国际产能合作项目、绿色低碳发展的浪潮中,具有更加广阔的应用前景。

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