據(jù)行業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)：2025年中國(guó)鋼鐵工業(yè)固廢年產(chǎn)量將達(dá)5億噸，其中鐵溝系統(tǒng)產(chǎn)生的廢舊耐材占比約1.5%-2%，推算出其年產(chǎn)量為75萬(wàn)-100萬(wàn)噸。當(dāng)前其實(shí)際進(jìn)入回收體系的量約30萬(wàn)噸（含企業(yè)自循環(huán)與社會(huì)回收），整體再生利用率約30%-35%，顯著低于高爐渣（99.94%）等大宗固廢的利用水平，剩余填埋處理導(dǎo)致資源浪費(fèi)、成本增加和污染環(huán)境。鐵溝系統(tǒng)耐材更換頻繁（3個(gè)月/次，有的使用周期甚至更短），成本占煉鐵工序12%，因此，鐵溝系統(tǒng)耐材消耗成本降低仍有很大空間。

　　用后耐材在鐵溝中的關(guān)鍵技術(shù)具有下列應(yīng)用

　　一是再生骨料技術(shù)。經(jīng)破碎篩分分級(jí)處理的用后耐火材料（高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、Al2O3-SiC-C質(zhì)）替代15%-50%原生骨料（礬土熟料、棕剛玉等）。該技術(shù)核心優(yōu)勢(shì)明顯：可顯著降低原料成本；緩解天然不可再生礦產(chǎn)資源消耗；高溫服役后材料晶體發(fā)育更完整，可提升再生澆注料的抗熱震穩(wěn)定性及高溫體積穩(wěn)定性。

　　二是基質(zhì)微粉化應(yīng)用。其成分穩(wěn)定的用后耐材經(jīng)超微粉磨，部分替代Al2O3微粉等基質(zhì)組分，優(yōu)化基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)并降低材料成本。

　　三是功能性預(yù)制件制造。采用再生骨料為主體原料制備鐵溝溝蓋、擋渣堰板等預(yù)制構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)快速更換并提升服役一致性。

　　四是非工作層高摻量利用。在永久層、保溫層等非直接接觸熔融鐵水部位規(guī)模化使用再生料，實(shí)現(xiàn)資源高效循環(huán)。詳情見(jiàn)下表：

　　五是典型Al2O3-SiC-C質(zhì)用后耐材使用案例如下圖

　　用后耐火材料在高爐鐵溝系統(tǒng)中的應(yīng)用前景如何？其核心驅(qū)動(dòng)力有哪些呢？

　　面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，專家作了下列回答：一是靠政策法規(guī)驅(qū)動(dòng)。用國(guó)家"雙碳"戰(zhàn)略目標(biāo)推動(dòng)工業(yè)固廢資源化；環(huán)保稅與礦產(chǎn)資源稅政策倒逼企業(yè)轉(zhuǎn)型。詳情見(jiàn)下表：

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　　二是講求全生命周期經(jīng)濟(jì)效益。可降低鐵溝耐火材料綜合成本≥30%；減少用后耐材堆存處置費(fèi)用；構(gòu)建"回收-處理-再生"產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值閉環(huán)。

　　三是技術(shù)成熟度獲突破。例如，光譜成分識(shí)別技術(shù)提升廢料分選精度；熱態(tài)/冷態(tài)處理工藝標(biāo)準(zhǔn)化；再生配方中二次莫來(lái)石化反應(yīng)控制技術(shù)優(yōu)化；智能分選系統(tǒng)采用X射線熒光（XRF）+AI圖像識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)金屬/非金屬雜質(zhì)分離精度99.2%；微粉活化技術(shù)通過(guò)機(jī)械化學(xué)法制備納米級(jí)再生粉體（d50≤1.2μm），比表面積提升至8.5m2/g。

　　四是戰(zhàn)略資源安全有了可靠保障。即，可緩解高品位鋁礬土、電熔剛玉等戰(zhàn)略資源供給風(fēng)險(xiǎn)。

　　用后耐火材料在高爐鐵溝系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)面臨哪些關(guān)鍵挑戰(zhàn)？應(yīng)采用何種技術(shù)對(duì)策？

　　面對(duì)此問(wèn)題，專家作了下述回答：一是再生料品質(zhì)控制難。其技術(shù)瓶頸是：ZnO、K2O等低熔點(diǎn)雜質(zhì)相影響抗熔渣侵蝕性。

　　對(duì)于這些問(wèn)題可采用下列解決方案：一是建立來(lái)源追溯體系；開(kāi)發(fā)雜質(zhì)離子捕獲技術(shù)；實(shí)施梯度摻配應(yīng)用策略。

　　二是面臨標(biāo)準(zhǔn)化體系缺失。其行業(yè)痛點(diǎn)是：缺乏再生骨料相組成控制指標(biāo)及服役性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。其破局路徑是：制定YB/T標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范再生料分級(jí)與應(yīng)用邊界。

　　三是面臨產(chǎn)業(yè)化推廣阻力。首先是認(rèn)知局限：部分企業(yè)擔(dān)憂再生料影響鐵溝通鐵量壽命。

　　其次是協(xié)同機(jī)制：應(yīng)積極構(gòu)建鋼廠-耐材企業(yè)-再生平臺(tái)三方數(shù)據(jù)共享體系；建立萬(wàn)噸級(jí)示范產(chǎn)線。

　　總之，用后耐火材料在鐵溝中的應(yīng)用已形成完整技術(shù)路線。未來(lái)將向高摻量（>50%）、功能化再生預(yù)制件、全流程智能管控及標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證方向發(fā)展，成為綠色冶金不可或缺的環(huán)節(jié)。（北京聯(lián)合榮大工程材料股份有限公司專家組）