水泥工業(yè)正在逐漸增加水泥窯的尺寸規(guī)格，并逐步淘汰一些舊的小型窯。北美地區(qū)強(qiáng)勁的水泥需求使得公司延長(zhǎng)其水泥窯的運(yùn)營(yíng)時(shí)間，只有在必要時(shí)才停—卜來迅速修補(bǔ)一下。LWB的Filius說：“水泥生產(chǎn)商讓舊窯在生產(chǎn)線上不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，只有在必須的維護(hù)時(shí)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(guī)模停工，只是在不得不的時(shí)候才進(jìn)行必要的修理。” 一些水泥生產(chǎn)商的作法更為極端。他們透支使用舊窯，同時(shí)建設(shè)新窯，一旦新窯建成，他們就將舊窯永久關(guān)閉。
然而，這對(duì)耐火材料生產(chǎn)商而言不是什么好消息。RHl的Hoedl認(rèn)為：新窯消耗的耐火材料更少，而且產(chǎn)品組合也不同。短窯的預(yù)熱器使用鎂和氧化鋁，而發(fā)展趨勢(shì)是氧化鋁產(chǎn)品增加，堿性磚的用量下降，整體襯里的使用也在增加。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)熱器一般構(gòu)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(chǎn)1000噸熟料只消耗100克耐火材料。在過去，使用長(zhǎng)干窯的舊法生產(chǎn)，消耗量差不多600-700克，比較正常的是 350-400克。
耐火材料技術(shù)的發(fā)展，加速了鎂尖晶石產(chǎn)品及鐵尖晶石和錳尖晶石等可替代產(chǎn)品的的專業(yè)化，不過很多水泥生產(chǎn)商依然認(rèn)為這是一些差不多相同的產(chǎn)品。Resco Products公司主管石灰和水泥市場(chǎng)的經(jīng)理Chris Macey說：“我們之所以區(qū)分不同的尖晶石磚，是因?yàn)樗麄兊脑牧虾偷燃?jí)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(yīng)燃燒區(qū)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(fā)生在人力資源方面，因?yàn)樗喙緦⑼度敫俚臅r(shí)間和人力進(jìn)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(yīng)商。而且，隨著工作量越來越少，市場(chǎng)擔(dān)心耐火材料公司也將解散專家技術(shù)人員，因?yàn)樗麄兊恼髁靠赡軓脑鹊囊粋€(gè)月一次降至一個(gè)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(jià)格的不斷上升使得水泥生產(chǎn)商開始挖掘非傳統(tǒng)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(zhì)，包括輪胎、電池、動(dòng)物脂肪和城市垃圾。
瑞士著名水泥企業(yè)Holcim公司在法國(guó)投產(chǎn)一家工廠，生產(chǎn)水泥燃料。這是一種用包括城市垃圾在內(nèi)的不同類型的燃料混合在一起，加工而成的液態(tài)燃料。燃料應(yīng)用方面的巨大變化也使水泥窯和耐火內(nèi)襯的化學(xué)狀況發(fā)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(shù)的發(fā)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(duì)窯體造成的破壞。
Magnesita的Wajdowicz說：“可替代燃料的出現(xiàn)對(duì)水泥工業(yè)而言是一個(gè)巨大變化。以前使用石油和煤炭這些好的燃料時(shí)，水泥窯運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，耐火內(nèi)襯工作良好，窯的使用壽命可以持續(xù)兩年。而可替代燃料帶來了不穩(wěn)定和新的堿和硫循環(huán)，耐火磚會(huì)因此出現(xiàn)問題，堿性磚由原來能使用兩年降至三個(gè)月。”但他同時(shí)認(rèn)為，新燃燒器和過程控制的發(fā)展，將能夠更好地控制可替代燃料。這些發(fā)展如Holcim公司的水泥燃料將帶來一定程度的穩(wěn)定，使耐火磚的使用壽命更長(zhǎng)。
在應(yīng)對(duì)可替代燃料問題方面，技術(shù)力量強(qiáng)的耐火材料生產(chǎn)商由于更有能力分析窯的運(yùn)行狀況，開發(fā)應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的新產(chǎn)品并能夠提高內(nèi)襯性能，因而領(lǐng)先其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一大步。Wajdowicz說：“我們公司正在努力使水泥窯恢復(fù)至可替代燃料使用之前的狀態(tài)，首要任務(wù)是將耐火磚的性能提高至一年甚至更多。”
LWB的Filius評(píng)論認(rèn)為：需求是不同的，其公司的產(chǎn)品線隨著產(chǎn)品需求和系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的變化而不斷發(fā)展變化。最主要的挑戰(zhàn)就是如何應(yīng)對(duì)生產(chǎn)商在水泥生產(chǎn)中的變化。當(dāng)他們尋找成本更低的燃料替代品或原材料時(shí)，都會(huì)帶來耐火材料方面的挑戰(zhàn)。例如，回轉(zhuǎn)爐傳送區(qū)中使用標(biāo)準(zhǔn)尖晶石粘結(jié)耐火材料時(shí)有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是氧化鋁在溫度不斷上升過程中會(huì)與石灰反應(yīng)產(chǎn)生液體，LWB公司專門開發(fā)出性能更高的鋁鋯尖晶石專利產(chǎn)品，可以比較好地解決這一缺點(diǎn)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，能源保護(hù)話題將不斷升溫，尤其當(dāng)中國(guó)開始加入全球固體燃料資源競(jìng)爭(zhēng)之后。燃料價(jià)格的不斷上升將進(jìn)一步推動(dòng)低傳導(dǎo)率新型耐火材料的開發(fā)，LWB公司目前開發(fā)的就屬這種產(chǎn)品。
盡管數(shù)量增長(zhǎng)的可能性非常小，但水泥生產(chǎn)公司水泥窯使用方式及所使用的燃料，將給耐火材料業(yè)帶來價(jià)格增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，因?yàn)槭袌?chǎng)對(duì)高性能耐火材料產(chǎn)品的需求在增加。
根據(jù)Wajdowicz介紹：Magnesita公司首要的任務(wù)是恢復(fù)磚的性能至一年甚至更早之前的水平。隨著燃燒器新技術(shù)的發(fā)展，水泥窯的運(yùn)轉(zhuǎn)越來越穩(wěn)定，但他們需要更為專業(yè)的耐火材料。人約五年前，公司開始生產(chǎn)低滲透性的鎂尖晶石磚，這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)新概念，需要更精細(xì)的添加劑和加工條件。這種磚的性能更好但成本較高，價(jià)格區(qū)間在每噸700-850歐元至1200—1300歐元之間變化。水泥行業(yè)需要更好的磚。
水泥公司在短時(shí)期內(nèi)能夠接受價(jià)格的提高，因?yàn)檫@個(gè)價(jià)格所支撐的產(chǎn)量與停產(chǎn)造成的損失相比微不足道，每一次水泥窯意外停產(chǎn)，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(jié)約相當(dāng)可觀。根據(jù)LWB公司的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)水泥公司每八小時(shí)停產(chǎn) 帶來的損失為8萬美元左右。
大水泥公司的采購(gòu)部門期望通過簽訂長(zhǎng)期合同而將價(jià)格壓下來。但耐火材料公司由于原材料、能源和運(yùn)費(fèi)的上漲，不得不提高價(jià)格，因而常常需要與水泥公司的采購(gòu)部門討價(jià)還價(jià)，同日十還要說服技術(shù)人員相信產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，這變得越來越困難。
原材料
開發(fā)新產(chǎn)品能力的高低取決于是否有可靠的原材料供應(yīng)，Magnesita、LWB和RHI公司都認(rèn)同這一事實(shí)。這些公司都將控制自有原材料作為戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如果原材料供應(yīng)失去控制，那么保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定將是一項(xiàng)更為艱巨的任務(wù)。
因?yàn)閾碛凶誀I(yíng)鎂礦，RHI公司比其他主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更有原材料優(yōu)勢(shì)。公司每年消費(fèi)原料約5萬噸，但大部分獨(dú)立于國(guó)際市場(chǎng)。生產(chǎn)高等級(jí)尖晶石耐火磚的原材料非常有限，因而價(jià)格上漲的壓力非常大。
礦物界的許多公司都認(rèn)為從中國(guó)購(gòu)買原材料變得越來越難，尤其當(dāng)船運(yùn)出現(xiàn)問題時(shí)。這些材料一般用于中級(jí)耐火磚的生產(chǎn)。而且，過去兩年價(jià)格大幅上漲，這對(duì)那些將中國(guó)作為唯一礬土來源地的耐火材料生產(chǎn)商來說，不是一個(gè)好消息。
研發(fā)能力
競(jìng)爭(zhēng)的第二個(gè)關(guān)鍵要素是研發(fā)能力。只有那些了解客戶需求，擁有很強(qiáng)的研發(fā)能力和非常好的原材料供應(yīng)的公司，才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下米。耐火材料公司必須專業(yè)化，能夠提供最好的服務(wù)和最可行的解決方案，生產(chǎn)出特殊區(qū)域所需的高性能耐火磚，否則將被市場(chǎng)淘汰。這不是一項(xiàng)僅僅供應(yīng)磚的簡(jiǎn)單工作。
RHI公司在過去十年開發(fā)出的專業(yè)產(chǎn)品給予公司很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其所具備的丁藝加工方面的知識(shí)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(chǎn)和磚的性能是有聯(lián)系的。
根據(jù)LWB公司Filius的觀點(diǎn)，中國(guó)雖然有很多家耐火材料生產(chǎn)商，但他們?nèi)硕嗳狈@種技術(shù)支持，所以當(dāng)水泥窯生產(chǎn)平穩(wěn)時(shí)，很少有生產(chǎn)商愿意冒險(xiǎn)嘗試新產(chǎn)品。
RescoProducts公司是不定形耐火產(chǎn)品的主要供應(yīng)商。公司的Quikturn產(chǎn)品是增長(zhǎng)最快快的生產(chǎn)線，該產(chǎn)品能夠縮短烘干時(shí)間，而水泥公司非常希望將停產(chǎn)維護(hù)的時(shí)間降至最低。Quiktum產(chǎn)品能夠?qū)⒅匦麻_工生產(chǎn)的時(shí)間從72小時(shí)減至30小時(shí)。水泥粘結(jié)不定型耐火材料存在的一個(gè)主要缺點(diǎn)，就是在加熱使用之前必須將其放置差不多24小時(shí)，這樣水泥窯恢復(fù)生產(chǎn)差不多要等待60-72小時(shí)。Quikturn將這個(gè)時(shí)間降至30小時(shí)
在維修預(yù)熱器時(shí)，通常是用不定型材料替換舊的耐火材料。美國(guó)水泥工廠在建設(shè)新工程時(shí)，一大趨勢(shì)是在非圓柱體區(qū)域使用不定型耐火材料。在過去兒年內(nèi)，美國(guó)已經(jīng)開始將冷卻器所用的磚用不定型材料替換，因?yàn)殄^固不定型材料性能更穩(wěn)定，更能抵御灰塵的侵襲。
LWB公司Filius的觀點(diǎn)更為保守一些。他認(rèn)為不定型耐火材料增長(zhǎng)機(jī)會(huì)不大。不定型材料自身及現(xiàn)場(chǎng)安裝存在的問題是要復(fù)制出所需的物理特性，例如加入太多的水就會(huì)有影響。不定型材料市場(chǎng)已沒有多少發(fā)展?jié)摿Α?br /> Magnesita公司W(wǎng)ajdowicz的觀點(diǎn)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(qū)就必須使用耐火磚。人們非常希望開發(fā)出能用燃燒區(qū)的澆鑄材料，但問題是如何修理。熱噴涂非常困難，同時(shí)要保證這些材料能固定超過30分鐘，岡而磚仍是燃燒區(qū)域的最好選擇。
未來市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)是水泥用耐火材料越來越高度專業(yè)化，耐火材料供應(yīng)商將成為水泥生產(chǎn)商的戰(zhàn)略合作伙伴，通過進(jìn)行耐火內(nèi)襯的相關(guān)研究，從而能夠在水泥窯出現(xiàn)問題時(shí)決定用何種耐火材料，并找出最適合窯生產(chǎn)的最好產(chǎn)品。
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