水泥工業的發展變化給耐火材料生產商帶來諸多挑戰。過去濕法及長干窯工藝被現代化的大犁轉窯所替代，耐火材料的用量將減少。同時傳統燃料向新型可替代燃料的轉換，對耐火內襯的穩定化處理提出了前所未有的挑戰。
    耐火材料生產商致力于生產更為先進的新型產品，使水泥窯的生產壽命更長，這是在世界各地的水泥生產商都處于供不應求前提下所要實現的主要目標，并同時催生了有關耐火材料的問題，因為除了必要的維護，水泥生產商不愿停產。由此可以看出，越來越苛刻的市場需求將鑒別出耐火材料生產企業是否具有競爭力。
    水泥用耐火材料
    水泥窯所用的堿性耐火磚，主要是以白云石或氧化鎂為主的鎂鋁尖晶石磚，這種磚正逐步取代曾經占市場主導地位的傳統鎂鉻磚。當然RHI耐火材料公司仍然向非洲、中東和亞太地區供應這種磚。
    白云石耐高溫，能夠形成保護涂層，因而通常被用在水泥回轉窯的燒結帶；鎂基耐火材料具有抗熱沖擊和化學腐蝕的特性；而氧化鋁如尖晶石的加入可降低耐火度，與白云石產品相比能夠減少導熱系數。
    水泥用耐火材料供應商主要包括：奧地利RHI耐火材料公司、德國雷法技術公司(Refratechnik)、巴西Magnesita公司、LWB耐火材料及美國ANH耐火材料公司。
    世界水泥窯用堿性磚市場根據Magnesita公司的數據是50-70萬噸，或是RHI耐火材料公司認為的150萬噸，其中包括非堿性耐火材料。奧地利公司估計市場總價值為7億歐元，其中亞洲(包括中國)為3億歐元，產量30萬噸；歐洲、中東和非洲約2．5億元；北美洲0．8億歐元；拉丁美洲0．6億歐元。
    世界各地的耐火材料消費比率有所不同，其中一種推測認為該比率大約為每1000噸熟料消耗0．85公斤耐火材料。根據RHI的預測，2005年全球熟料總產量大約19億噸，未來五年內的年增長速度為2．5％。
    現代化大型回轉窯的安裝使用，正在降低耐火材料的總消費量。所有生產商都由數量的減少看到了市場的大小的變化。但由于存在對高性能耐火磚的需求，RHI預測市場總值在未來五年將增長0．5％。
    根據LWB公司的推測，北美地區額定水泥生產能力大約1．08億噸，生產窯189座，年消費堿性耐火材料4．4萬噸，比過去五年下降了9000噸。Resco產品公司認為，北美市場包括非堿性材料在內約9萬噸，其中美國消費8萬噸，市值約為7000萬美元。該市場的主要供貨商為：LWB耐火材料公司、ANH耐火材料(包括AP Green、北美耐火材料和Harbison-walker)、雷法技術公司、Magnesita、Rill和Resco產品公司。
    北美地區的水泥需求非常強勁，未來幾年水泥產品仍將供水不應求，這意味著耐火產品的需求將下降，因為水泥公司不愿將水泥窯停產進行維護。由于目前水泥市場的緊缺狀況，今年耐火材料的消費預計將下降5-8％。
    今年八月的仁—特里娜和九月的麗塔颶風將使水泥市場的供需更加惡化，因為颶風過后的重建，木質材料將讓位于混凝土，因而將需要大量的水泥。如果說原來水泥市場的緊缺將持續七年，那么颶風將使這種狀況處長至九年。市場供應狀況如此嚴峻，越來越多的壓力迫使美國政府降低從墨西哥進口水泥的關稅。
    由于美國水泥生產商開足馬力進行生產，其水泥窯在線運轉的時間更長，因為缺少例行維護，而且生產商不能停止生產，耐火材料一旦出現問題，必將影響耐火內襯和窯自身的運營。LWB公司的Filius說：“他們如果讓耐火內襯運行更長時間，將冒破壞水泥窯的危險，因為在更換必須更換的地方時，往往會留下有問題的耐火材料。在某種程度上有些東西必須放棄。”
    超期負役將使內襯層的使用壽命下降。RHI的Hoedl的觀點認為：“如果你不能讓水泥窯停止生產，你將消耗更多的耐火材料。我們已經看到有一些客戶由于水泥窯的機械狀況問題，耐火材料的使用壽命從12個月下降至3個月。如果連續發生機械問題，你將不得不停窯停產來進行維修，因為耐火磚無助于被破壞的殼或偏差。”
    LWB的Filius卻認為北美地區并非如此：“人多數系統對整體性能的影響不大。問題(與可替換燃料有關的)已變成火焰控制或多重氧化點，將在燃燒／傳遞區的內襯區域產生局部高溫，因此這些區域必須用更耐用的耐火材料進行重新裝配。”
    西歐水泥市場比較成熟，因而相對穩定。但東歐市場在過去十幾年發生了巨大變化。根據Magnesita公司商務經理Adam Wajdowicz的觀點，水泥生產商已經從經營不善的國營公司變成了世界大水泥集團的分支機構。因為中央集權經濟倒臺導致經濟衰退，使水泥產量下降了50％。
    目前，東歐經濟已從蕭條中恢復，所有的工廠都歸屬于一些大公司，生產的產品與十年完全不同，這些產品主要在東歐市場銷售。但耐火材料消費量并沒有很大增長。Wajdowicz解釋說：“耐火內襯在過去每生產1000噸熟料要消耗耐火材料1公斤，但現在消耗量下降了十倍，每1000噸熟料僅需100克。”
    東歐各國加入歐盟將促進水泥工業的繁榮，因為工程發展尤其是基建工程所需的資金正逐步進入市場。但對前蘇聯國家有關安全問題和利潤能否外移的擔憂，以及市場的低成熟度，RHI公司認為減少了對世界主要耐火材料生產商的吸引力。當地有許多廉價產品，水泥公司關注的更多的是價格而不是水泥窯耐火內襯的使用壽命。價格決定一切，只有少數生產商關注性價比。
    中國是最大的水泥市場，但基于同樣的原因，大部分地區仍沒有大型耐火材料公司進入，當然這種情況已經開始改變。RHI公司位于大連的工廠于2004年11月開始生產，年產能力4萬噸，主要供應當地市場。公司未來計劃將產量翻一番。
    大型水泥窯
    水泥工業正在逐漸增加水泥窯的尺寸規格，并逐步淘汰一些舊的小型窯。北美地區強勁的水泥需求使得公司延長其水泥窯的運營時間，只有在必要時才停—卜來迅速修補一下。LWB的Filius說：“水泥生產商讓舊窯在生產線上不停地運轉，只有在必須的維護時才停下替換也許20英寸的耐火材料，而不是換掉所有耐火材料。他們不是大規模停工，只是在不得不的時候才進行必要的修理。”
    一些水泥生產商的作法更為極端。他們透支使用舊窯，同時建設新窯，一旦新窯建成，他們就將舊窯永久關閉。
    然而，這對耐火材料生產商而言不是什么好消息。RHl的Hoedl認為：新窯消耗的耐火材料更少，而且產品組合也不同。短窯的預熱器使用鎂和氧化鋁，而發展趨勢是氧化鋁產品增加，堿性磚的用量下降，整體襯里的使用也在增加。標準預熱器一般構成為堿性材料60％，非堿性材料32％，不定形材料10％。而新一代窯一般使用40％堿性材料，30％非堿性材料和30％混合材料。一旦新窯上馬，耐火材料消耗水平將更低，每生產1000噸熟料只消耗100克耐火材料。在過去，使用長干窯的舊法生產，消耗量差不多600-700克，比較正常的是  350-400克。
    耐火材料技術的發展，加速了鎂尖晶石產品及鐵尖晶石和錳尖晶石等可替代產品的的專業化，不過很多水泥生產商依然認為這是一些差不多相同的產品。Resco Products公司主管石灰和水泥市場的經理Chris Macey說：“我們之所以區分不同的尖晶石磚，是因為他們的原材料和等級非常不同，可以具有不同的性能特征，如可以增加耐磨性或是具有更好的絕緣性，能夠適應燃燒區域各種不同的狀況。”
    隨著水泥窯的大型化，更難以覺察的損失將發生在人力資源方面，因為水泥公司將投入更少的時間和人力進行耐火材料方面的研究，這些工作將更多地依賴耐火材料供應商。而且，隨著工作量越來越少，市場擔心耐火材料公司也將解散專家技術人員，因為他們的正作量可能從原先的一個月一次降至一個一次。
    燃料變化
    一般來說，燃料占整體水泥成本40％左右，但燃料價格的不斷上升使得水泥生產商開始挖掘非傳統的燃料資源。目前歐洲和北美洲的水泥窯日常所用燃料是所能找到的一切含熱量的物質，包括輪胎、電池、動物脂肪和城市垃圾。
    瑞士著名水泥企業Holcim公司在法國投產一家工廠，生產水泥燃料。這是一種用包括城市垃圾在內的不同類型的燃料混合在一起，加工而成的液態燃料。燃料應用方面的巨大變化也使水泥窯和耐火內襯的化學狀況發生了巨大變化，大大降低了他們的使用壽命。而得益于燃燒器技術的發展，事情變得可以控制，如通過控制火焰形成，有助于避免使用不同燃料對窯體造成的破壞。
    Magnesita的Wajdowicz說：“可替代燃料的出現對水泥工業而言是一個巨大變化。以前使用石油和煤炭這些好的燃料時，水泥窯運轉穩定，耐火內襯工作良好，窯的使用壽命可以持續兩年。而可替代燃料帶來了不穩定和新的堿和硫循環，耐火磚會因此出現問題，堿性磚由原來能使用兩年降至三個月。”但他同時認為，新燃燒器和過程控制的發展，將能夠更好地控制可替代燃料。這些發展如Holcim公司的水泥燃料將帶來一定程度的穩定，使耐火磚的使用壽命更長。
    在應對可替代燃料問題方面，技術力量強的耐火材料生產商由于更有能力分析窯的運行狀況，開發應對惡劣環境的新產品并能夠提高內襯性能，因而領先其他競爭對手一大步。Wajdowicz說：“我們公司正在努力使水泥窯恢復至可替代燃料使用之前的狀態，首要任務是將耐火磚的性能提高至一年甚至更多。”
    LWB的Filius評論認為：需求是不同的，其公司的產品線隨著產品需求和系統運轉方式的變化而不斷發展變化。最主要的挑戰就是如何應對生產商在水泥生產中的變化。當他們尋找成本更低的燃料替代品或原材料時，都會帶來耐火材料方面的挑戰。例如，回轉爐傳送區中使用標準尖晶石粘結耐火材料時有一個缺點，那就是氧化鋁在溫度不斷上升過程中會與石灰反應產生液體，LWB公司專門開發出性能更高的鋁鋯尖晶石專利產品，可以比較好地解決這一缺點。
    從長遠看，能源保護話題將不斷升溫，尤其當中國開始加入全球固體燃料資源競爭之后。燃料價格的不斷上升將進一步推動低傳導率新型耐火材料的開發，LWB公司目前開發的就屬這種產品。
    盡管數量增長的可能性非常小，但水泥生產公司水泥窯使用方式及所使用的燃料，將給耐火材料業帶來價格增長的機會，因為市場對高性能耐火材料產品的需求在增加。
    根據Wajdowicz介紹：Magnesita公司首要的任務是恢復磚的性能至一年甚至更早之前的水平。隨著燃燒器新技術的發展，水泥窯的運轉越來越穩定，但他們需要更為專業的耐火材料。人約五年前，公司開始生產低滲透性的鎂尖晶石磚，這在當時是一個新概念，需要更精細的添加劑和加工條件。這種磚的性能更好但成本較高，價格區間在每噸700-850歐元至1200—1300歐元之間變化。水泥行業需要更好的磚。
    水泥公司在短時期內能夠接受價格的提高，因為這個價格所支撐的產量與停產造成的損失相比微不足道，每一次水泥窯意外停產，歐洲水泥商損失約50萬歐元，因此高性能耐火磚的成本雖然高，但節約相當可觀。根據LWB公司的統計，美國水泥公司每八小時停產  帶來的損失為8萬美元左右。
    大水泥公司的采購部門期望通過簽訂長期合同而將價格壓下來。但耐火材料公司由于原材料、能源和運費的上漲，不得不提高價格，因而常常需要與水泥公司的采購部門討價還價，同日十還要說服技術人員相信產品的優點，這變得越來越困難。
    原材料
    開發新產品能力的高低取決于是否有可靠的原材料供應，Magnesita、LWB和RHI公司都認同這一事實。這些公司都將控制自有原材料作為戰略競爭優勢。如果原材料供應失去控制，那么保持產品質量穩定將是一項更為艱巨的任務。
    因為擁有自營鎂礦，RHI公司比其他主要競爭對手更有原材料優勢。公司每年消費原料約5萬噸，但大部分獨立于國際市場。生產高等級尖晶石耐火磚的原材料非常有限，因而價格上漲的壓力非常大。
    礦物界的許多公司都認為從中國購買原材料變得越來越難，尤其當船運出現問題時。這些材料一般用于中級耐火磚的生產。而且，過去兩年價格大幅上漲，這對那些將中國作為唯一礬土來源地的耐火材料生產商來說，不是一個好消息。
    研發能力
    競爭的第二個關鍵要素是研發能力。只有那些了解客戶需求，擁有很強的研發能力和非常好的原材料供應的公司，才能在市場競爭中生存下米。耐火材料公司必須專業化，能夠提供最好的服務和最可行的解決方案，生產出特殊區域所需的高性能耐火磚，否則將被市場淘汰。這不是一項僅僅供應磚的簡單工作。
    RHI公司在過去十年開發出的專業產品給予公司很大的競爭優勢，其所具備的丁藝加工方面的知識使公司能夠成為水泥工廠的合作伙伴，能夠幫助他們解決問題。非常明顯，生產和磚的性能是有聯系的。
    根據LWB公司Filius的觀點，中國雖然有很多家耐火材料生產商，但他們人多缺乏這種技術支持，所以當水泥窯生產平穩時，很少有生產商愿意冒險嘗試新產品。
    Resco Products公司是不定形耐火產品的主要供應商。公司的Quikturn產品是增長最快快的生產線，該產品能夠縮短烘干時間，而水泥公司非常希望將停產維護的時間降至最低。Quiktum產品能夠將重新開工生產的時間從72小時減至30小時。水泥粘結不定型耐火材料存在的一個主要缺點，就是在加熱使用之前必須將其放置差不多24小時，這樣水泥窯恢復生產差不多要等待60-72小時。Quikturn將這個時間降至30小時。
    在維修預熱器時，通常是用不定型材料替換舊的耐火材料。美國水泥工廠在建設新工程時，一大趨勢是在非圓柱體區域使用不定型耐火材料。在過去兒年內，美國已經開始將冷卻器所用的磚用不定型材料替換，因為錨固不定型材料性能更穩定，更能抵御灰塵的侵襲。
    LWB公司Filius的觀點更為保守一些。他認為不定型耐火材料增長機會不大。不定型材料自身及現場安裝存在的問題是要復制出所需的物理特性，例如加入太多的水就會有影響。不定型材料市場已沒有多少發展潛力。
    Magnesita公司Wajdowicz的觀點也差不多。不定型材料可以用于水泥窯靜止的部分，但在燃燒區就必須使用耐火磚。人們非常希望開發出能用燃燒區的澆鑄材料，但問題是如何修理。熱噴涂非常困難，同時要保證這些材料能固定超過30分鐘，岡而磚仍是燃燒區域的最好選擇。
    未來市場的發展趨勢是水泥用耐火材料越來越高度專業化，耐火材料供應商將成為水泥生產商的戰略合作伙伴，通過進行耐火內襯的相關研究，從而能夠在水泥窯出現問題時決定用何種耐火材料，并找出最適合窯生產的最好產品。（中國水泥網 轉載請注明出處）