陶瓷纤维行业应用领域及主要市场需求前景分析

陶瓷纤维作为一种新型纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热容小及耐机械震动等优点，直径一般为2~5μm，长度多为30~250mm，纤维表面光滑，其结构特点是堆积气孔率高(一般大于90%)，而且气孔孔径和比表面积大。

从成分来看，陶瓷纤维的主要成分为Al203和SiO2，一般根据Al203 的含量，可分为硅酸铝纤维和氧化铝纤维两大类，其中硅酸铝纤维又分标准型、高纯型和高铝型。硅酸铝纤维是将原料熔融后用喷吹法或甩丝法而制取的散状短纤维，而氧化铝纤维是将原料制成溶液后经纺丝而成的连续长丝纤维。

与传统绝热保温材料相比，从性能来看，陶瓷纤维与传统耐材相比，有以下优点：

1、低容重：陶瓷纤维折叠模块炉衬比轻质隔热砖炉衬轻75%以上，比轻质浇筑料炉衬轻90%-95%。

2、低热容重：陶瓷纤维热容量仅为轻质耐热衬里和轻质黏土质耐火砖的1/9，大大减少了炉温操作控制中的能量消耗，起到非常显著的节能效果。

3、低导热率：约为轻质黏土砖的1/8，为轻质耐火衬里的1/10，绝热效果显著。

4、施工简便：无需留设帐篷缝，施工人为因素对炉衬绝热影响小。

5、使用范围广：陶瓷纤维制品实现了系列化和功能化，产品可满足600-1400 度不同温度档次的使用要求，产品逐渐形成了从传统的棉、毯、毡到纤维模块、板、异形件等多种形态的二次加工制品。

6、抗热震：在被加热件能承受的前提下，纤维折叠模块可以较快速度冷却或加热。

7、抗机械振动：纤维毯或者毡具备柔性和弹性，不易破损，受冲击或者运输时不易被破坏。

8、不需烘炉，炉衬施工完毕后即可投入使用。

综合来看，陶瓷纤维比隔热砖和传统浇注料节能10-30%。

陶瓷纤维应用领域

资料来源：公开资料整理，立鼎产业研究中心

——近年：石化炼化周期开启，拉动高端市场需求景气

陶瓷纤维在炼化领域应用为高端产品。石化领域是陶瓷纤维的重要应用领域且产品结构偏高端，我国70 年代初已先后在石化系统输油管线和炼油厂加热炉上使用。一些炼厂加热炉辐射室用陶瓷纤维炉衬代替耐火砖和轻质耐热混凝土炉衬，使炉衬厚度减薄1/2-1/3，炉衬散热损失减少1/2。炼厂装置加热炉炉膛最高温度约在750-850℃，纯辐射炉在900℃以上，制氢装置转化炉在1040-1050℃，乙烯裂解炉约为1150-1250℃。陶瓷纤维加工成毯、毡、板、纸、带等可用于这些炉膛中。

陶瓷纤维在裂解炉的一种布局方式

资料来源：《陶瓷纤维炉衬在石化行业的应用》，立鼎产业研究中心

炼油景气仍将持续，民营企业引领格局改变。随着原油进口权和进口原油使用权继续放开，国内炼油能力重回增长轨道，同时增长动力来看由国企转向民企。另外，地炼企业为争取更多进口配额，还会不断淘汰落后产能，故实际新改扩建产能可能更多，炼油景气仍将维持高位。

2017年我国炼油产能重回增长轨道

资料来源：《2017国内外油气行业发展报告》，立鼎产业研究中心

全国开工率连续 3年保持增长，地炼与主营一升一降

资料来源：《2017国内外油气行业发展报告》，立鼎产业研究中心

我国目前炼化项目投产计划：2018~2020 年分别新增产能为3100、6500、3200 万吨

资料来源：立鼎产业研究中心

——长期：陶瓷纤维在冶金、电厂等领域具备对传统耐材的替代逻辑

1）冶金领域：目前应用多在1000℃以下部位，凭借更优节能效果渗透率有望提升陶瓷纤维在1000℃以下工业窑炉中的应用已具有显著经济效益，并已成为成熟的应用技术，是一种常规的节能措施。以冶金系统为例，耐火、焦化、炼铁、炼钢、轧钢及机修等各生产环节1000℃以下工业窑炉应用陶瓷纤维的已达63%，新建1000℃以下间歇式炉大多采用节能型全纤维炉；传统层铺式纤维炉衬已被不同结构的组件式纤维炉衬所取代。

除了自重轻之外（立鼎产业研究中心，www.leadingir.com），陶瓷纤维在钢铁领域相比传统耐材的另一优势就是节能。优质陶瓷纤维的应用，不但可大幅度提高冶金工业热工设备的使用寿命，而且还能给冶金工业带来明显的节能效果，举3 个案例说明：

1、日本某公司新板坯连铸机配套的中间包及其所用的耐火材料均进行了重大改进，其中包括中间包结构和形状、加盖保温、AC 等离子加热、改变耐火材料材质、改善耐火材料性能和质量等，结果中间包连续使用寿命达到450 炉，最终节约操作成本近50%，节省劳动力约50%。

日本某公司新板坯连铸机和原连铸机的操作成本比较

资料来源：《中国冶金与发展中的陶瓷纤维》

2、韩国某公司的两种中间包均使用了高级隔热纤维炉衬，使用这两种隔热工作衬每包用料量分别从1200kg 降为700kg 和500kg，仅隔热中间包工作衬一项就节省耐火材料成本达58%，且致密工作衬常出现的剥落现象消失，永久衬的使用寿命也有所延长。

韩国某公司的2 种隔热工作衬和原工作衬的性能比较

资料来源：《中国冶金与发展中的陶瓷纤维》

钢包盖中陶瓷纤维与传统浇注料相比成本更低

资料来源：公开资料整理，立鼎产业研究中心

2）电厂：保温效果更好，可一定程度替代传统低端耐材

电力领域耐火保温材料品类较多，有硅酸钙制品、矿物棉、泡沫石棉、珍珠岩、硅酸铝、玻璃棉等，从近几年的情况来看，硅酸钙制品使用量下降，硅酸铝、玻璃棉上升，其中尤其是硅酸铝耐火纤维上升更为突出，原因如下：由于硅酸钙制品前几年出现制品质量下降，在高温部位使用产生裂纹，加上施工不当、出现表面温度超标等问题，硅酸钙在高温使用受到较大影响。因此有些设计单位和电厂及设备制造厂家在保温设计选用了其它材料时规定，当热面温度超过400℃时需选用硅酸铝耐火纤维制品作内保温层（以前陶瓷纤维在热力发电厂只应用于汽轮机汽缸，锅炉炉墙内衬）。

另外，部分保温材料如石棉等随着环保等标准升级下，有望从市场出清，具备更强环保及节能优势的陶瓷纤维等有望迎来渗透率的进一步提升。

电力工程领域用耐火材料情况：矿岩棉占比25%左右，硅酸铝纤维等占比10%

资料来源：公开资料整理，立鼎产业研究中心