李庭壽 王澤田
“八五”“九五”期間,是我國耐火材料快速發(fā)展的重要時(shí)期,主要體現在以下幾個(gè)方面:
鋼鐵工業(yè)的新發(fā)展 給耐火材料提出了更高要求
改革開(kāi)放后,國家轉向以經(jīng)濟建設為中心,經(jīng)濟建設開(kāi)始步入快速發(fā)展軌道。1980年全國粗鋼產(chǎn)量達到3700萬(wàn)噸,但是在產(chǎn)品數量、品種、質(zhì)量3個(gè)方面滿(mǎn)足不了國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。冶金部加快了引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)與裝備的步伐,加大改造力度,發(fā)展復吹轉爐、連鑄、連軋等技術(shù)?!傲濉薄捌呶濉逼陂g,新建了首鋼210t轉爐、太鋼50t轉爐、重鋼50t轉爐、大冶鋼廠(chǎng)50t電爐、沙鋼70t電爐等項目。冶金部引進(jìn)或通過(guò)引進(jìn)消化吸收國產(chǎn)化自主改造建設了一批LF、VD、DH、RH、VOD、AOD等爐外精煉裝備和共計約77臺連鑄機。冶金部于1978年12月份動(dòng)工建設全面引進(jìn)日本、德國和美國先進(jìn)技術(shù)與設備的寶鋼一期工程,1985年9月份建成投產(chǎn),有4063m3高爐一座、300t氧氣轉爐3座。1984年10月份,寶鋼二期工程開(kāi)始建設、并于1991年建成投產(chǎn),新建了一座4063m3高爐和兩套從日本引進(jìn)的1900mm板坯連鑄機。天津無(wú)縫鋼管公司從德國、意大利和美國成套引進(jìn)了150tUHP電爐、LF精煉爐、VD真空爐和四流圓坯連鑄機等主體設備,于1989年6月份開(kāi)始建設,1992年12月份投產(chǎn)。寶鋼一期二期和天津無(wú)縫鋼管等工程的建成投產(chǎn),標志著(zhù)我國具有了20世紀80年代末世界一流水平的大型現代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)和電爐短流程鋼廠(chǎng)。1992年全國粗鋼產(chǎn)量為8094萬(wàn)噸,轉爐鋼占比為61.3%(頂底復吹轉爐鋼占比為8.8%),電爐鋼占比為21.7%,連鑄占比為30%。
引進(jìn)建設的先進(jìn)鋼鐵廠(chǎng),連同主體設備一起也配套引進(jìn)了關(guān)鍵耐火材料。這期間,冶金部也為寶鋼等工程配套引進(jìn)或改造建設了一些重要的耐火材料生產(chǎn)線(xiàn),如遼鎂公司5萬(wàn)噸高純鎂砂生產(chǎn)線(xiàn)、熱風(fēng)爐用耐材生產(chǎn)線(xiàn)、轉爐用燒成油浸鎂白云石磚生產(chǎn)線(xiàn)、鋼包用滑板生產(chǎn)線(xiàn)、連鑄用水口生產(chǎn)線(xiàn)等;但是,配套購買(mǎi)的國外耐火材料用完后,使用國產(chǎn)耐火材料,無(wú)論是品種還是質(zhì)量都遠遠滿(mǎn)足不了鋼鐵生產(chǎn)需要。例如,從日本引進(jìn)建設投產(chǎn)后的青島耐火廠(chǎng)的連鑄三大件生產(chǎn)線(xiàn),浸入式水口只能滿(mǎn)足連鑄連澆平均3.88爐,但是寶鋼投產(chǎn)后生產(chǎn)要求連鑄連澆6爐~8爐,寶鋼不得不高價(jià)進(jìn)口浸入式水口。寶鋼投產(chǎn)初期,轉爐爐襯設計采用燒成油浸鎂白云石磚,后來(lái)改用鎂碳磚全靠從日本進(jìn)口,一套爐襯花外匯80多萬(wàn)美元,且爐齡平均才800爐左右。由于國內耐火材料滿(mǎn)足不了這些先進(jìn)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)要求,在當時(shí)國家外匯十分緊張的情況下,不得不花費大量外匯“買(mǎi)磚”。僅寶鋼投產(chǎn)初期,每天就需要花費10余萬(wàn)美元購買(mǎi)進(jìn)口耐火材料,暴露出了國內耐火材料與國外先進(jìn)水平有相當大的差距,嚴重拖了鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的“后腿”。這充分凸顯了耐火材料的重要性,表明鋼鐵工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)耐火材料。耐火材料的問(wèn)題不僅耐火材料行業(yè)的從業(yè)人員深感著(zhù)急,也引起了高層領(lǐng)導(冶金部領(lǐng)導甚至國家領(lǐng)導人)的重視。這是耐火材料能夠在國家“八五”科技計劃中單獨立項的一個(gè)重要因素。
1996年我國粗鋼產(chǎn)量首次超億噸達到1.0124億噸,首次成為世界產(chǎn)鋼第一大國。冶金部在“八五”期間,大力推動(dòng)煉鐵高爐長(cháng)壽化和煉鋼、連鑄、精煉“三位一體”向全連鑄、高效連鑄發(fā)展;推廣轉爐濺渣護爐技術(shù);淘汰落后,冶煉設備向大型化發(fā)展。這期間,冶金部又引進(jìn)新建了一批具有國際先進(jìn)水平的純凈鋼冶煉、板坯、圓坯和薄板坯連鑄連軋等板管帶生產(chǎn)線(xiàn)。例如,珠江鋼廠(chǎng)150tUHP電爐+150tLF精煉爐+CSP工藝、包鋼高爐+210t復吹轉爐+200tLF精煉爐+CSP工藝、邯鋼高爐+120t轉爐+120tLF精煉爐+CSP工藝等三條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn);寶鋼三期工程引進(jìn)建設了2座250t復吹轉爐、1座150t雙爐殼直流電爐、1臺6流圓坯連鑄機、兩臺1450mm雙流板坯連鑄機等世界先進(jìn)的技術(shù)與裝備;武鋼引進(jìn)建設了3200m3高爐+250t轉爐+板坯連鑄機等現代化的第三煉鋼廠(chǎng)。至20世紀90年代末,建設或引進(jìn)建設投產(chǎn)的UHP電爐超過(guò)30座,其中有5座ABB式帶底吹系統的DC電爐(2座100t、2座60t、1座70t),底陽(yáng)極是導電耐火材料。為了提高焦炭質(zhì)量,也陸續引進(jìn)建設了寶鋼4×75t·h-1、首鋼1×65t·h-1等干熄焦裝置。引進(jìn)的這些國際先進(jìn)的鋼鐵制造技術(shù)和干熄焦裝置等,所需要的許多耐火材料品種是以前我國沒(méi)有的,全靠進(jìn)口。與鋼鐵行業(yè)一樣,建材、輕工等行業(yè)也引進(jìn)建設了技術(shù)先進(jìn)的大型干法水泥窯、浮法玻璃窯、陶瓷窯、彩色顯像管玻璃窯等新型窯爐,所需要的耐火材料大部分也依靠進(jìn)口。
鋼鐵等高溫工業(yè)技術(shù)裝備的快速發(fā)展,給耐火材料提出了更新更高的品種質(zhì)量要求。耐火材料行業(yè)僅靠一個(gè)“八五”計劃的科技攻關(guān),遠不能解決主要關(guān)鍵問(wèn)題,必須通過(guò)“九五”計劃繼續組織引進(jìn)技術(shù)消化吸收、國產(chǎn)化的科技攻關(guān),使耐火材料的品種質(zhì)量迅速跟上鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展步伐,徹底扭轉我國耐火材料工業(yè)的落后狀態(tài)。
“八五”“九五”期間,耐火材料工業(yè)實(shí)現了跨越式發(fā)展
耐火材料屬無(wú)機非金屬材料范疇,是鋼鐵等高溫工業(yè)的關(guān)鍵基礎材料;同時(shí),耐火材料作為一門(mén)應用性很強的學(xué)科,其本身是隨著(zhù)鋼鐵等高溫工業(yè)生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。鋼鐵、建材、輕工等行業(yè),尤其是鋼鐵工業(yè)在20世紀的最后10余年期間,通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)裝備迅速上了一個(gè)大臺階,許多還是跨代引進(jìn),國內耐火材料行業(yè)短期內“很不適應”,許多品種沒(méi)有,已有的少部分品種與國外的相比質(zhì)量有明顯的差距。因此,必須依靠國家支持,根據鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展需求,組織全行業(yè)進(jìn)行科技攻關(guān)。通過(guò)對引進(jìn)產(chǎn)品、技術(shù)的消化吸收,依據我國有豐富的高鋁礬土、菱鎂礦、白云石、石英、石墨等耐火資源的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)出具有我國特色的優(yōu)質(zhì)系列耐火原料、優(yōu)質(zhì)系列產(chǎn)品和自主工藝技術(shù)并形成生產(chǎn)能力,替代進(jìn)口,實(shí)現國產(chǎn)化,改變我國是耐火資源大國但是原料質(zhì)量檔次落后、耐火材料品種質(zhì)量和生產(chǎn)工藝、裝備落后的狀態(tài),跟上鋼鐵等高溫工業(yè)不斷發(fā)展的步伐并滿(mǎn)足需求。
在冶金部(局)領(lǐng)導和國家計委、國家經(jīng)貿委領(lǐng)導的支持下,在鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展帶動(dòng)推動(dòng)下,在本文作者等的努力爭取和組織下,高舉“鐘香崇先生這桿大旗”,抓住了20世紀最后兩個(gè)五年計劃的歷史機遇,為耐火材料行業(yè)爭取到了歷史上最多的共計六個(gè)國家級重大科技項目(包括工業(yè)性試驗項目、科技攻關(guān)項目、工程研究中心、“一條龍”項目等)和最多的經(jīng)費支持(財政撥款+技改專(zhuān)項貼息貸款)。這些項目分別是:
?。?)國家計委國家“八五”重點(diǎn)工業(yè)性試驗項目——青海鹵水鎂砂工業(yè)性試驗項目。主要任務(wù)目標是:開(kāi)發(fā)利用青海格爾木鹽湖鎂資源,解決高檔鎂碳磚用高純大結晶鎂砂(MgO)原料等。
?。?)國家計委國家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計劃——“優(yōu)質(zhì)耐火材料生產(chǎn)技術(shù)研究”。主要任務(wù)目標是:解決長(cháng)期制約耐火材料品質(zhì)的“原料不精、工藝裝備落后”的兩大薄弱環(huán)節,研發(fā)出鋼鐵、建材、輕工等高溫工業(yè)急需的關(guān)鍵耐火材料品種,并形成生產(chǎn)能力,實(shí)現國產(chǎn)化,節約外匯等。
?。?)國家經(jīng)貿委“爐外精煉技術(shù)專(zhuān)用耐火材料”“八五”重大引進(jìn)技術(shù)消化吸收“一條龍”子項目。主要任務(wù)目標是:依托爐外精煉技術(shù)與裝備的引進(jìn)消化吸收國產(chǎn)化,研發(fā)出LF、VD、RH、VOD、AOD等爐外精煉裝備用關(guān)鍵耐火材料并形成生產(chǎn)能力,實(shí)現國產(chǎn)化,節約外匯等。
?。?)國家計委“耐火材料國家工程研究中心”項目。主要任務(wù)是:依托洛陽(yáng)耐火材料研究院,建設工程化研究、驗證的設施,建立技術(shù)創(chuàng )新、成果轉化的機制,對行業(yè)重大科技成果進(jìn)行系統化集成和工程化研究,促進(jìn)科技成果轉化和技術(shù)進(jìn)步。
?。?)國家計委國家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)計劃—“特種耐火材料制品開(kāi)發(fā)”。主要任務(wù)目標是:結合我國耐火資源特點(diǎn),研發(fā)出具有我國特色的優(yōu)質(zhì)耐火材料新品種、新工藝以及關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵設備,形成生產(chǎn)能力,并進(jìn)行應用和推廣,實(shí)現鋼鐵、建材、輕工等高溫工業(yè)用耐火材料的國產(chǎn)化,促進(jìn)品種結構和工藝裝備優(yōu)化發(fā)展,使我國耐火材料工業(yè)的整體水平從攻關(guān)前的20世紀80年代初中期水平,提高到20世紀90年代后期的國際先進(jìn)水平,許多方面爭取達到21世紀初國際領(lǐng)先水平。
?。?)國家經(jīng)貿委“干熄焦技術(shù)專(zhuān)用耐火材料”“九五”重大引進(jìn)技術(shù)消化吸收“一條龍”子項目。主要任務(wù)目標是:以武鋼7#、8#焦爐140t·h-1干熄焦裝置、馬鋼5#、6#焦爐125 t·h-1干熄焦裝置建設工程為示范工程,開(kāi)發(fā)出成套系列耐火材料,實(shí)現國產(chǎn)化,形成自主生產(chǎn)工藝技術(shù),在武鋼、馬鋼、寶鋼、通鋼、萊鋼、攀鋼等10余家的國產(chǎn)化干熄焦建設工程上推廣應用。
為了組織實(shí)施好得來(lái)不易的國家耐火材料科技攻關(guān)項目,解決耐火材料全行業(yè)的問(wèn)題,冶金部高度重視。打破了部門(mén)框框,組織調動(dòng)全行業(yè)的力量,由冶金部牽頭主持,聯(lián)合國家建材局、中國輕工總會(huì )共同組織實(shí)施了國家“八五”“九五”兩個(gè)重點(diǎn)科技攻關(guān)項目。成立了以中國工程院院士、冶金工業(yè)部副部長(cháng)殷瑞鈺為顧問(wèn)的領(lǐng)導小組(三部門(mén)主管同志為成員)和以中國科學(xué)院院士鐘香崇先生為顧問(wèn)的專(zhuān)家組。專(zhuān)家組由耐火材料行業(yè)知名專(zhuān)家、教授組成,王澤田、嚴行健教授為專(zhuān)家組組長(cháng)。以鐘香崇院士為首的專(zhuān)家們無(wú)私奉獻,做了大量的工作,為科技攻關(guān)項目的出色完成做出了重要貢獻。
這些國家科技項目由行業(yè)主管部門(mén)冶金部(局)主持,以解決行業(yè)(市場(chǎng))急需的產(chǎn)品為目標,組織包括高校、科研、生產(chǎn)、用戶(hù)等全行業(yè)的優(yōu)勢力量,采用“產(chǎn)學(xué)研用”四位一體的方式,瞄準引進(jìn)的和國外最先進(jìn)的產(chǎn)品與技術(shù),根據我國耐火資源特點(diǎn),實(shí)現了國產(chǎn)化并形成獨具我國資源特色的生產(chǎn)工藝技術(shù)和關(guān)鍵裝備,同時(shí)在許多重要前沿領(lǐng)域的研究也取得突破。通過(guò)這些國家科技項目的實(shí)施、帶動(dòng)和成果轉化推廣應用,我國耐火材料工業(yè)的整體水平從20世紀六十、七十年代的落后水平提高到了20世紀九十年代后期的國際先進(jìn)水平,許多居當時(shí)的國際領(lǐng)先水平,實(shí)現了跨越式的重大發(fā)展,跟上了鋼鐵等高溫工業(yè)快速發(fā)展的步伐,取得了巨大的經(jīng)濟與社會(huì )效益。鋼鐵、建材、輕工等行業(yè)用耐火材料95%以上實(shí)現了國產(chǎn)化,結束了大部分耐火材料靠進(jìn)口的局面,而且開(kāi)始向“從買(mǎi)進(jìn)來(lái)到賣(mài)出去”的耐火材料強國轉變。國外著(zhù)名的耐火材料集團(公司)從過(guò)去高價(jià)賣(mài)“磚”給我們,開(kāi)始紛紛到我國投資建立生產(chǎn)和研發(fā)基地。這期間,我國耐火材料行業(yè)的生產(chǎn)裝備與技術(shù)、學(xué)科建設、人才培養以及科研院所和高校的綜合實(shí)力等取得顯著(zhù)成效。全行業(yè)有上百個(gè)單位和數百名科技人員承擔了這些科技項目的任務(wù)(項目或項目中的課題、專(zhuān)題等),形成了一批專(zhuān)利技術(shù),發(fā)表論文、報告和出版著(zhù)作合計超百篇(部),獲得了上百項省部級和國家級科技獎項,培養成長(cháng)了一大批行業(yè)領(lǐng)軍的科技人才??梢哉f(shuō),“八五”“九五”兩個(gè)五年計劃,是我國耐火材料工業(yè)發(fā)展史上的重要機遇期,從20世紀進(jìn)入21世紀的承上啟下發(fā)展的關(guān)鍵轉折期,具有里程碑意義。為進(jìn)入21世紀后我國耐火材料工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提高及滿(mǎn)足鋼鐵等高溫行業(yè)的不斷發(fā)展的需要奠定了堅實(shí)的基礎。
冶金部領(lǐng)導對耐火材料在“八五”“九五”計劃期間取得的成績(jì)給予了高度的肯定、鼓勵和表?yè)P。1995年,在國家“八五”耐火材料科技攻關(guān)項目匯報報告上,冶金部副部長(cháng)殷瑞鈺院士批示說(shuō):“看了這個(gè)材料令人高興,‘優(yōu)質(zhì)耐火材料生產(chǎn)技術(shù)研究’立題正確,工作進(jìn)展有成效,有的已轉化為生產(chǎn)力,而且在鋼廠(chǎng)的使用過(guò)程中效果明顯,經(jīng)濟效益也好,很值得肯定。請向從事這方面工作的同志表示祝賀和問(wèn)候,希望繼續努力,為取得進(jìn)一步的成果和轉化為實(shí)際生產(chǎn)力多做貢獻(另外,希望適當做些宣傳報道)”。1996年,冶金部副部長(cháng)翁宇慶欣然為本文作者李庭壽等編著(zhù)的《耐火材料科技進(jìn)展》一書(shū)題寫(xiě)了書(shū)名。在2000年召開(kāi)的全國耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì )工作會(huì )議上,原冶金部副部長(cháng)吳溪淳講話(huà)指出:“沒(méi)有耐火材料行業(yè)的發(fā)展,就沒(méi)有今天的1.2億噸鋼;沒(méi)有耐火材料行業(yè)的發(fā)展,就沒(méi)有80%的連鑄比;沒(méi)有耐火材料的發(fā)展,就沒(méi)有窯爐長(cháng)壽”。