據(jù)行業(yè)內(nèi)專家預(yù)測：2025年中國鋼鐵工業(yè)固廢年產(chǎn)量將達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75萬-100萬噸。當前其實際進入回收體系的量約30萬噸（含企業(yè)自循環(huán)與社會回收），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、成本增加和污染環(huán)境。鐵溝系統(tǒng)耐材更換頻繁（3個月/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，實現(xiàn)資源高效循環(huán)。詳情見下表：

　　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)動力有哪些呢？

　　面對這個問題，專家作了下列回答：一是靠政策法規(guī)驅(qū)動。用國家"雙碳"戰(zhàn)略目標推動工業(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。詳情見下表：

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　　二是講求全生命周期經(jīng)濟效益。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用；構(gòu)建"回收-處理-再生"產(chǎn)業(yè)鏈價值閉環(huán)。

　　三是技術(shù)成熟度獲突破。例如，光譜成分識別技術(shù)提升廢料分選精度；熱態(tài)/冷態(tài)處理工藝標準化；再生配方中二次莫來石化反應(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圖像識別技術(shù)，實現(xiàn)金屬/非金屬雜質(zhì)分離精度99.2%；微粉活化技術(shù)通過機械化學法制備納米級再生粉體（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)略資源供給風險。

　　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)對策？

　　面對此問題，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等低熔點雜質(zhì)相影響抗熔渣侵蝕性。

　　對于這些問題可采用下列解決方案：一是建立來源追溯體系；開發(fā)雜質(zhì)離子捕獲技術(shù)；實施梯度摻配應(yīng)用策略。

　　二是面臨標準化體系缺失。其行業(yè)痛點是：缺乏再生骨料相組成控制指標及服役性能評價標準。其破局路徑是：制定YB/T標準規(guī)范再生料分級與應(yīng)用邊界。

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

　　其次是協(xié)同機制：應(yīng)積極構(gòu)建鋼廠-耐材企業(yè)-再生平臺三方數(shù)據(jù)共享體系；建立萬噸級示范產(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。未來將向高摻量（>50%）、功能化再生預(yù)制件、全流程智能管控及標準化認證方向發(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）