北京科技大學李勇教授作了題為“從耐火原料看中國冶金用耐火材料的近期發(fā)展”的報告，詮釋鋁硅系耐火原料的近期發(fā)展。

李教授首先分析了我國 Al₂O₃-Si0₂ 質耐火原料的特點：天然耐火礦物中鋁磯土資源豐富，主要分布在河南、山西和貴州等地，但高鋁含量的磯土礦(I等礬土， Al₂O₃>80%)資源匱乏，且絕大多數應用干煉鋁行業(yè)：高品位的“三石”(藍，晶石、紅石、硅線石)礦較少，中低品位和廢棄固廢礦(煤研石、廢棄鋁土礦、赤泥、冶金渣等)含量大。認為選礦后的尾礦、中低品位Al₂O₃-Si0₂質礦物的高效利用是我國鋁硅質耐火原料的發(fā)展方向。 目前，均化的方法是Al₂O₃-Si0₂質天然礦物合理利用和高效利用的一種加工工藝，并得到快速發(fā)展，但需要探索合適的燒制辦法，其中中低品位的Al₂O₃-Si0₂質礦(Al₂O₃含量 45%-70%)，雜質含量低，由于二次莫來石化伴隨的膨脹效應導致該類原料難燒結。中品位磯土基均質料二次莫來石化反應更為明顯，采用隧道窯峻燒易倒窯，燒成安全性差。低鋁含量的，磯土基均質料燒成設備選擇范圍更寬，可以采用均化障道窯或豎窯燒成。

建議可進一步探討發(fā)展電熔工藝制備低鋁磯土基的電熔莫來石。電熔低鋁磯土礦的化學組成為:Al₂O₃-67.67%、Si0₂-14.20%、Ti0₂-5.38%、Fe₂O₃-0.11%，體積密度為3.05g/cm³。電熔法制備的磯土基莫來石材料具有致密度高，Fe₂O₃雜質含量低，莫來石晶體發(fā)育完善，Ti0₂以賦存石“是生產低蠕變磚、紅柱石磚等治金耐火制品不可缺少的形態(tài)分布在莫來石中的特點。”三主原料，我國“三石”礦資源匱乏，大量依靠南非紅柱石、澳洲藍晶石等進口原料，可采用富硅硅線石、葉臘石等低鋁礦物替代部分“三石”礦物。山西大同、內蒙蒙一帶的煤矸石Al₂O₃ 含量在45%-50%之間，具有雜質含量低 (尤其Fe₂O₃含量低)、存儲量豐富的特點，是一種優(yōu)質的低鋁質耐火原料，煤研石基耐火原料的開發(fā)與應用得到快速發(fā)展。

總之，Al₂O₃-Si0₂天然原料組成確定其制品技術路線，比如：鐵水包-鋁碳體系(采用葉臘石碳化硅基）、熱風爐低蠕變體系(采用普通燒結剛玉-大宗固棄制備的電熔莫來石為原料），雜質含量低的剛玉莫來石體系具有優(yōu)良的抗堿蒸氣和抗 CO 侵蝕性能。

棕剛玉是高鋁磯土為原料在電弧爐中提純除雜而成，其主要雜質包括: Ti₂0₃、 Ti (C，N，0）合金相 TiFeSi₂ 、低熔點相 Ca₃Al₂Si₃ (Mg,Ti)012、鋁酸鈣 Ca0.95m g0.9Al10.1(Ti)017 以及 A1₄C₃ 和 C。1600^。C氮氣條件下熱處理后，棕剛玉含 Ti 物相中Ti 元素發(fā)生脫氧，在低熔相中析出Ti(C,N)，從而改善棕剛玉的性能。燒結剛玉原料按照體密分為三個等級:>3.45g/cm³、>3.55g/cm³、>3.65g/cm³:熱風爐用剛玉-莫來石體系可以使用一些低密度的燒結剛玉，燒結剛玉體積密度一般在3.55g/cm³ ，致密化的燒結剛玉原料(3.65g/cm³)更適用于煉鋼體系：滑板、連鑄”三大件"、鋼包、精煉包等。提升燒結剛玉的體積密度是世界難題，燒結剛玉體積密度達到3.65.65g/cm³ 目前全球范圍沒有解決。