|
|
Огнеупорное сырье в зависимости от
уровня обработки разделяется на природное и искусственное (синтетическое),
включая сырье для связок. Природное сырье (кремнезем, пирофиллит росэки,
силлиманит, хромит, циркон) после добычи подвергается обогащению, измельчению
и обжигу для предварительного снятия высокотемпературной усадки.
Искусственное сырье, представляющее высокочистую простую моноокись, или
вещество, синтезированное из определенных соединений, получают с помощью
различных высокотехнологичных приемов в результате переработки природного
сырья. Для получения простой высокочистой моноокиси используют магнезиальный
клинкер, электроплавленый или спеченный глинозем. В любом из процессов
предусматривается промежуточная стадия получения гидроокиси основного окисла
при удалении примесей. Высокотемпературным синтезом получают новые
соединения: карбид кремния, синтетический муллит и глиноземистый цемент.
Связующим веществом для них (исключая глиноземистый цемент) служат
органические или неорганические синтетические соединения. Обычно применяются
связки нескольких десятков видов. За исключением некоторых связок, в
частности фосфата глинозема, имеется много эффективных средств. В табл. 2
приведена классификация огнеупорного сырья в зависимости от вида его
обработки.
Динамика потребления разных видов огнеупорного сырья с
1966 по 1977 г. показана на 6. Общий расход сырья согласуется с изменением
объема производства огнеупоров (табл. 3). С 1970 по 1974 г. для их производства характерен высокий уровень, в 1975 г. наступает резкое снижение до уровня десятилетней давности. Резко сократилось японское производство природного
кремнезема, огнеупорной глины, шамота, пирофиллита росэки. Но столь же резко
возрос импорт в Японию синтетического сырья (глинозема, карбида кремния,
глиноземистого цемента), а также природного сырья (глиноземистых сланцев,
циркона, бокситов). На 7 показана динамика долевого потребления природного и
искусственного сырья по сравнению с импортным. В 1966 г. доля искусственного сырья вместе с природным не превышала 21 %. В 1977 г. отмечено ее увеличение с 21 до 48,5 %. На 8 изображена диаграмма стоимостного расхода на
различные виды огнеупоров в Японии в 1977 г.; если округлить данные, приведенные на 7, то можно составить примерное соотношение потребленного в этом году
сырья: 50 % — природное, 25 % — искусственное, 25 % — импортное. Стоимость
синтетического сырья в восемь раз выше, чем японского природного. Импортное
сырье в три раза дороже японского. В стоимостном выражении указанное выше
соотношение будет следу
ющим: 20 : 60 : 20. Таким образом, удельный вес
синтетического и импортного сырья в стоимостном выражении составляет 80 %.
Повышение качества огнеупорного сырья вызвано
необходимостью роста единичных мощностей оборудования отраслей
промышленности, потребляющих огнеупоры, главным образом черной металлургии, а
также насущной задачей усовершенствования и обновления техники и технологии в
связи с развитием высокотемпературных процессов. С 1975 г. запросы на высококачественное сырье не снижались, хотя выплавка стали приостановилась и
наступил длительный период стабилизации. Высокий уровень развития черной
металлургии предполагает повышенные требования к огнеупорам. Чем выше уровень
развития черной металлургии, тем ниже расход огнеупоров на тонну сырой стали.
В настоящее время Япония занимает одно из первых мест в
мире по уровню технологии производства огнеупоров и по объему их потребления.
На 9 показана диаграмма основных стран — потребителей высококачественного
огнеупорного сырья, включающего кальцинированный, спеченный и электроплавленый
глиноземы, бокситы, глиноземистый цемент, углерод, хромитовую руду, доломит,
окись магния, синтетический муллит, карбид кремния, плавленый кварц,
силлиманит, кианит, андалузит, кремний, двуокись циркония и каолин.
Количество высококачественного сырья, указанное на диаграмме, составляет
70—80 % всех запросов Японии на огнеупорное сырье. Поэтому эти цифры
характеризуют вообще состояние дел с потреблением огнеупоров.
На 10 и 11 показаны соответственно карта географических
мест разработки основных месторождений сырья в Японии, Южной Корее и карта
основных месторождений мира, из которых Япония импортирует огнеупорное сырье.
В состав дешевого природного сырья, добываемого в Японии, с довоенного
времени входили пирофиллит росэки, глина, шамот. Кремнезем (динас) служил
основным огнеупорным материалом для футеровки мартеновских печей. С 1955 г. одновременно с переходом к конверторному способу производства возросло использование
огнеупоров для коксовых печей и воздухонагревателей. В связи с расширением потребления
резко возрос спрос на огнеупоры, натолкнувшийся на отставание в разработке
нужного сырья, а также на задержку в рационализации горного дела. За
несколько лет цены на сырье повысились. Затем возникла неустойчивость спроса
на японский пирофиллит росэки, который шел на ковшовый припас. В свое время
ковшовый припас характеризовал состояние японской огнеупорной промышленности.
В период его расцвета Япония-добывала 700 тыс. т пирофиллитового сырья. К
настоящему времени удельный вес пирофиллитового сырья снизился. Растет спрос
на высокосортное сырье: цирконовое, высокоглиноземистое и основное.
Активизируется по сравнению с добычей в Японии импорт пирофиллита из южных
провинций Кореи. Производство огнеупорной глины и шамота в Японии сократилось
более чем вдвое (с 1,3 до 0,5 млн. т).
Япония импортирует пять видов сырья: высокоглиноземистое в
виде бокситов — из Гайаны и Южной Америки, силлиманитовой группы — из Южной
Америки, Индии и глиноземистых сланцев из КНР; цирконовое — из Австралии;
высококачественный однородный щамот с низким содержанием железистых веществ —
из западной части Северной Америки и Южной Африки; хромит — из Филиппин и
ЮАР; графит. Импорт этих видов сырья характеризуется большим объемом, на
оплату его расходуются крупные суммы. В связи с нормализацией отношений с КНР
в дальнейшем предполагается значительное увеличение импорта
высокоглиноземистого сырья. Месторождение циркона, импортируемого с 1963 по 1964 г. из Австралии с ее восточного побережья, истощилось. Развитие рудников западного побережья
отставало. В связи с возросшим спросом на цирконовый ковшовый
припас цены на циркон резко подскочили до спекулятивного
уровня (примерно в четыре раза). После усовершенствований процесс добычи
сырья на западных рудниках Австралии рост поставок заметно оживился, но затем
пошел на убыль, и цены сравнялись с прежним нормальным уровнем. Эти скачки
привели к некоторому ослаблению спроса на цирконовое ' сырье.
В Японии большое внимание уделяют искусственным сырым
материалам, которые с успехом заменяют природные. Известно, что применение
магнезиального и синтетического магнезиально-доломитового клинкера
благоприятно сказалось на качестве сырья для футеровки сталеплавильных
конверторов. Если и снизилось потребление его, то лишь вследствие некоторого
сокращения производства в черной металлургии. Годовое производство природного
магнезита в мире составляет 5 млн. т, окиси магния из морской воды — 2 млн.
т. Япония из морской воды добывает около 0,6 млн. т магнезии, что в переводе
на магнезиальный клинкер составляет ~ 10 % мирового объема.
Занимая ведущее место в мире по развитию черной
металлургии, Япония достигла высокого мирового уровня и в разработке
технологии высокочистых высококачественных материалов. Для получения тонны
электроплавленого глинозема и тонны карбида кремния затрачивается
соответственно 2,5 и ~10 тыс. кВт-ч электроэнергии, стоимость которой
отражается на стоимости сырья. В последние годы из-за повышения курса цены и
стоимости электроэнергии увеличился импорт искусственного сырья из США,
Канады и других стран. Глиноземистое сырье (муллит, глиноземистый цемент,
спеченный глинозем) нужно также для производства алюминия. Разработанное
синтетическое соединение типа MgO — А1203 служит огнеупорным сырьем при
изготовлении футеровки печей для обжига цемента.
|