北京科技大學(xué)李勇教授作了題為“從耐火原料看中國(guó)冶金用耐火材料的近期發(fā)展”的報(bào)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(guó) Al₂O₃-Si0₂ 質(zhì)耐火原料的特點(diǎn)：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(shù)應(yīng)用干煉鋁行業(yè)：高品位的“三石”(藍(lán)，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(rèn)為選礦后的尾礦、中低品位Al₂O₃-Si0₂質(zhì)礦物的高效利用是我國(guó)鋁硅質(zhì)耐火原料的發(fā)展方向。 目前，均化的方法是Al₂O₃-Si0₂質(zhì)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(zhì)礦(Al₂O₃含量 45%-70%)，雜質(zhì)含量低，由于二次莫來(lái)石化伴隨的膨脹效應(yīng)導(dǎo)致該類原料難燒結(jié)。中品位磯土基均質(zhì)料二次莫來(lái)石化反應(yīng)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(zhì)料燒成設(shè)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(jìn)一步探討發(fā)展電熔工藝制備低鋁磯土基的電熔莫來(lái)石。電熔低鋁磯土礦的化學(xué)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(lái)石材料具有致密度高，Fe₂O₃雜質(zhì)含量低，莫來(lái)石晶體發(fā)育完善，Ti0₂以賦存石“是生產(chǎn)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(lái)石中的特點(diǎn)?！比髟?，我國(guó)“三石”礦資源匱乏，大量依靠南非紅柱石、澳洲藍(lán)晶石等進(jìn)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(nèi)蒙蒙一帶的煤矸石Al₂O₃ 含量在45%-50%之間，具有雜質(zhì)含量低 (尤其Fe₂O₃含量低)、存儲(chǔ)量豐富的特點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)的低鋁質(zhì)耐火原料，煤研石基耐火原料的開發(fā)與應(yīng)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(shù)路線，比如：鐵水包-鋁碳體系(采用葉臘石碳化硅基）、熱風(fēng)爐低蠕變體系(采用普通燒結(jié)剛玉-大宗固棄制備的電熔莫來(lái)石為原料），雜質(zhì)含量低的剛玉莫來(lái)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(zhì)包括: Ti₂0₃、 Ti (C，N，0）合金相 TiFeSi₂ 、低熔點(diǎn)相 Ca₃Al₂Si₃ (Mg,Ti)012、鋁酸鈣 Ca0.95m g0.9Al10.1(Ti)017 以及 A1₄C₃ 和 C。1600^。C氮?dú)鈼l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(jié)剛玉原料按照體密分為三個(gè)等級(jí):>3.45g/cm³、>3.55g/cm³、>3.65g/cm³:熱風(fēng)爐用剛玉-莫來(lái)石體系可以使用一些低密度的燒結(jié)剛玉，燒結(jié)剛玉體積密度一般在3.55g/cm³ ，致密化的燒結(jié)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(jié)剛玉的體積密度是世界難題，燒結(jié)剛玉體積密度達(dá)到3.65.65g/cm³ 目前全球范圍沒(méi)有解決。