板状刚玉又称板状氧化铝(Tabular Alumina)，是一种烧结氧化铝，是在略低于α-Al2O3熔点(2050℃)的1925℃高温下快速烧结，晶粒达到烧结完全的再结晶α-Al2O3，呈现二维平面的板片状且有较多晶间和晶内圆形封闭气孔的显微结构特征。

板状刚玉是在托马斯·柯蒂斯于1934年发明的竖窑中烧结而成的。经过中间试验后，它于1935年商业化，并在耐火材料和陶瓷工业中用作窑衬材料。在20世纪50年代，它作为一种散装耐火骨料，应在耐火材料工业中使用。在此期间，美国铝业(现更名为安麦铝业)以低Na2O工业氧化铝为原料，开发了一系列板状刚玉产品。

中国板状刚玉的发展历程

我国板状刚玉的发展过程大致可分为四个阶段:初步接触阶段、了解发展阶段、试制阶段和发展壮大阶段。

初始接触阶段

20世纪70年代，WISCO 07项目使用了美国产板状刚玉制成的高铝砖，使国内耐火材料行业接触到了板状刚玉。随着宝钢的建设，引进了滑板、连铸等高档耐火制品的生产技术。由于生产需要，板状刚玉的主要原料必须从美国铝业公司进口。

了解发展阶段

1992年，美铝向洛阳耐火材料研究所赠送了一批颗粒材料。经过研究所的深入分析，我们对板状刚玉有了透彻的了解。之后美铝将该产品引入中国并推广应用。由于美铝的技术控制，国内企业很难获得其生产技术。为促进民族工业的发展，中国耐火材料工业协会非常重视烧结刚玉的发展。& ldquo八& rdquo、& ldquo九& rdquo规划是解决关键问题的重要任务。国内科研院所和生产单位也开始了不断的探索。从20世纪90年代起，天津大学沈教授课题组和原梅河口砂轮厂的技术人员进行了电熔试验，并通过了技术鉴定。但由于应用技术的限制，没有达到预期目的，产品性能和理化指标达不到应用要求，没有形成市场供应。

试生产阶段

与此同时，山东铝业建造了一座直径200毫米的竖窑，生产烧结板状刚玉。1996年，山东铝业平阴艾伦新材料厂建造了一座直径400毫米的竖窑，生产烧结板状刚玉。

汉中沁源新材料有限公司在1999年广泛调查研究的基础上，以洛阳耐火材料研究所和陕西冶金设计院为依托，于2001年建成年产4000吨烧结板状刚玉生产线，并于2002年9月生产出满足用户要求的产品，拉开了烧结板状刚玉国内大规模生产的序幕。

发展阶段

继汉中沁源新材料有限公司烧结板状刚玉投产成功后，淄博泰贝利尔铝镁有限公司烧结板状刚玉生产线于2003年10月开工建设。2005年，江苏晶辉耐火材料有限公司开始建设烧结板状刚玉竖窑生产线；2009年至2011年，浙江黎姿有限公司每年投资建设一条带状刚玉生产线。目前，板状刚玉产能达到4万吨/年。经过近10年的研发，烧结板状刚玉实现了产业化、规模化和国产化。

板状刚玉生产的基本工艺

球磨

采用拜耳轻烧氧化铝粉为原料进行连续球磨，细度和比表面积需要满足一定的要求，有利于氧化铝粉的烧结和致密化。

成球状

研磨后的粉末通过造粒圆盘或造粒圆筒造粒。成型后的坯球要有一定的强度，以免在输送到烘干机的过程中开裂。针对成球过程中半成品球含水量高、易分层、干燥困难的问题，进行了相应的工艺优化设计，并得到妥善解决。

干燥的

成型的坯体进入烘干机，在立窑中通过逆流热风烘干去除约15%(w)的水分。但应严格控制立窑内的温度，以免坯球出现裂纹、分层，甚至结块、堵炉，最终造成球流中断，干燥质量下降。

烧结物

球干燥后，进入立窑。烧结温度为1900~1950℃。通过控制立窑内热风的温度和流量，可以获得晶体发育完全、烧结完全的板状刚玉结构。烧成后，经冷却、分选(拾取过烧和欠烧产品)、检验(检测完全烧成产品的理化指标)、粉碎、筛分，可得到不同粒度的产品。

板状刚玉的发展趋势

原材料选择的发展趋势

板状刚玉的形成过程实际上是氧化铝粉体的晶体转变和异常晶粒长大的过程。大部分杂质残留在产品中，所以板状刚玉产品的质量取决于原料氧化铝粉的质量。目前，板状刚玉生产广泛采用进口工业氧化铝粉作为主要原料。在当前高氧化铝粉价格下，对板状刚玉的生产成本和产品性能进行了对比分析。如果能够全部或部分使用国产氧化铝粉代替进口氧化铝粉进行生产，不仅对生产企业有一定的指导意义，对整个行业也是一个有益的借鉴。

应用领域

(1)因为客户是按照吨钢结算来支付耐火材料费用的，所以耐火材料消耗越多越好，但是消耗越少，这样他们的利润相对更高。为了降低耐火材料的消耗，提高耐火材料的盈利能力，要求耐火材料生产企业提高产品质量，积极开发长寿耐用的耐火材料。板状刚玉将广泛用作氧化铝骨料中的顶级骨料原料。

(2)由于节能减排的要求，电价上涨，必然导致电熔白刚玉涨价。在耐火材料的应用中，最具竞争力的板状刚玉原料是白刚玉。减少电熔白刚玉的用量会大大增加板状刚玉的用量。

(3)板状刚玉的市场容量将进一步扩大。

沈等研究了板状刚玉(TA)和电熔白刚玉(FWA)作为颗粒或基体材料对制品抗折强度和抗热震性的影响。结果表明，TA或FTC作为颗粒材料对耐火材料的各项性能改善不明显，但TA或FTC作为基质材料比FWA作为基质材料更能提高耐火材料的抗折强度、抗热震性和抗侵蚀性。由于板状刚玉的板状结构和晶间闭孔的特性，可以提高耐火性能，使板状刚玉可以部分或全部替代电熔刚玉和白刚玉。

板状刚玉可用作铝碳、铝镁碳、镁铝碳、镁铝尖晶石、铝铬耐火砖中的主要成分，也可作为富氧化铝成分引入高铝不定形耐火材料中。可广泛应用于钢铁、铸造、陶瓷等行业，在钢铁行业的应用几乎涵盖了钢铁制造的全过程。

企业生产能力增长趋势

目前，据不完全统计，到2012年底，全国已建成和在建产能约30万吨，实际产量约17万吨。预计2012年产量约为25万吨。通过国内生产厂的努力，国际市场已经开始接受中国的板状刚玉产品，得到了日本、韩国、美国、印度、土耳其、伊朗、东南亚用户的认可。

存在的问题

外观不稳定。

由于工业氧化铝中含有一些微量的MgO和CuO，受炉内气氛影响时，窑料有时会出现淡黄色和淡紫色，在外观上与国外公司的产品有明显区别。这和国内窑炉的控制水平有关，短时间内很难解决。

烧结球团的分层比例

国内生产厂采用圆筒造球机造球，基本解决了造球的关键技术。但是，关于造粒机的转速、加水量与速度、母球加入量与速度、粉料加入量与速度之间的关系，还没有探索出它们之间的内在联系，很难稳定地保证造球过程中的分层现象。另外，晾球的方式也会影响。从各生产厂生产的颗粒物料来看，层状物料所占比例较大，这是最迫切需要解决的问题。

存在产能过剩的风险。

近年来，产能迅速增加，一些大型耐火材料生产厂有计划启动自己的板状刚玉生产线。如果白刚玉的生产条件没有大的变化，市场空已经无法承受30万吨左右的板状刚玉产能。

随着经济形势的变化，一些板状刚玉生产厂势必会举起价格战的大旗来抢占市场。