【产业报告】我国刚玉的生产、应用和近年价格趋势

刚玉是耐火材料生产中重要的耐火原材料之一，其晶型为α-Al₂O₃，工业氧化铝主要是γ-Al₂O₃，因此须将工业氧化铝经高温处理转变为α-Al₂O₃。它具有耐高温、硬度大、强度高、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能。高温处理能使工业氧化铝中的碱金属氧化物得到清除，降低制品的烧成收缩率，减少制品的变形和开裂，因此，不论是用传统耐火材料的生产方法还是陶瓷方法生产特种耐火材料，基本上都是采用具有α-Al₂O₃晶型的刚玉原料，也即人工合成刚玉。

刚玉的制备工艺

(一)轻烧刚玉

轻烧刚玉一般称为轻烧氧化铝，是特种耐火材料生产工艺中的重要工序，，轻烧的目的是使工业氧化铝中的γ-Al₂O₃完全转化为α-Al₂O₃，其煅烧温度比烧结棕刚玉低，燃烧温度一般不超过1500℃，因此被称为轻烧刚玉。

(二)电熔刚玉

①电熔棕刚玉

电熔棕刚玉是用高铝矾土熟料、炭素材料、铁屑三种原料经过配料混匀加入电弧炉中，经过高温熔化和杂质还原后冷却而接近成为棕褐色熔块。冶炼工艺过程主要分为开炉、熔炼、控制、精炼四个阶段。冶炼方法分为倾倒法、熔块法和流放法。

②电熔亚白刚玉

冶炼亚白刚玉与棕刚玉不同，亚白刚玉不但要将SiO₂和Fe₂O₃还原成Si和Fe分离出去，还要尽可能将Al₂O₃以外的其他氧化物，尤其是矾土中的TiO₂还原成金属Ti分离出去。

冶炼工序为：高铝矾土、炭素材料、铁屑分别经过破碎、过筛后混合，加入添加剂进行冶炼，冷却，然后出炉、分级，选出一级品、二级品、硅铁。一级品再经过破碎、制粒后，进行磁选、酸洗、水洗、烘干等工序后，精筛入库。

③白刚玉冶炼工艺

白刚玉的冶炼工艺过程与棕刚玉的基本相同，亦分为开炉、熔炼、控制、精炼四个步骤。其冶炼方法同棕刚玉类似，分为倾倒法、熔块法、流放法。一般白刚玉的冶炼工艺方法较为简单。

④电熔致密刚玉

电熔致密刚玉原料为工业氧化铝粉，将工业氧化铝粉与添加剂按比例配料混合，加入至倾倒式电弧炉内进行充分熔融。过程中，需使K、Na碱金属蒸汽完全排除，才能获得致密的电熔刚玉。将熔融好的溶液倾入刚玉接包中，按一定的冷却速度进行冷却结晶，可获得致密刚玉块。

⑤电熔板状刚玉

将组成和粒度适于制备板状刚玉要求的工业氧化铝原料在电弧炉内铺成具有一定厚度的碟形料层，起弧后边加料边熔炼，过程中控制熔炼温度，使处于1900～2000℃超高温区域的氧化铝晶体迅速沿二维方向发展，实现氧化铝晶粒板状化。

⑥电熔锆刚玉

锆刚玉的冶炼方法主要有三种，1)用高铝矾土熟料和锆英砂加还原剂去掉杂质;2)用生产白刚玉的工业氧化铝和工业氧化锆作原料;3)用生产白刚玉的工业氧化铝粉和锆英砂精矿作原料。

⑦电熔铬刚玉

铬刚玉生成机理与冶炼白刚玉的相似，只是增加了一定数量的氧化铬，一般为0.5%～3%。

(三)烧结刚玉

烧结刚玉的生产工艺流程，一般是将工业氧化铝预烧，使γ-Al₂O₃转化为α-Al₂O₃，然后再细磨、成球、高温烧成，俗称二步法;亦有采用将工业氧化铝即γ-Al₂O₃直接磨细、成球、高温烧成的一步法生产烧结刚玉。

刚玉的产业链结构

刚玉材料的上游为铝矾土、铁屑、炭素材料等原料行业，中游为刚玉材料生产上，下游为刚玉应用行业，主要要耐火材料行业和磨料行业。

刚玉价格走势变化

2019年，棕刚玉和板状刚玉的市场价格持续下降，这与上游氧化铝市场价格波动也有很大的关系，并且在2018年下半年和2019年，市场上新增了几条刚玉系列生产线，比如2018年下半年，山东恒嘉二期年产2.5万吨生产线投产、中铝山东一期年产5万吨烧结刚玉生产线投产、偃师德诚年产2万吨烧结刚玉生产线投产、海城华银年产2.5万吨扩建生产线投产、天津秦元年产5万吨生产线投产，2019年浩鑫集团10万吨白刚玉制砂生产线建成、平原磨料新增4台白刚玉冶炼炉、洛阳利尔扩产白刚玉年产能至10万吨、神宝耐火新增白刚玉年产能3万吨、方兴矿业新建4台棕刚玉冶炼炉等等，各生产厂家扩建投产，造成产量产能增加，市场价格下降。

刚玉近年来的产量及进出口情况

下表中显示出2014～2018年，我国棕刚玉和白刚玉的出口情况。

2014年棕刚玉出口总数量为61.62万吨，白刚玉出口总量为19.4万吨，2015年棕刚玉出口总数量为51.53万吨，白刚玉出口总量为16.19万吨;2017年棕刚玉出口总数量为64.18万吨，白刚玉出口总数量22.16万吨;2018年棕刚玉出口总数量为53.04吨，白刚玉出口总数量为22.39万吨。

棕刚玉2014-2018年产量统计图如下所示，2019年国内棕刚玉产量主要还是集中在贵州、河南(三门峡、登封、伊川、焦作)、重庆、山西、广西等地。

本文数据均来源于公开资料：中国海关、行业协会及找耐材网平台

摘自于首期产业报告《耐圈新视界》第四章第5节