板状烧结刚玉是近30年来在国内耐火材料行业迅速普及的高端耐火原料，尤其在钢水精炼钢包中铁含量高的无碳耐火材料、功能耐火材料、浇注料等高性能耐火产品领域，部分替代了传统的白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉。近年来，随着生产工艺的优化、产能的大幅增加和国内企业生产成本的不断降低，板状烧结刚玉的技术经济优势进一步增强，亚白刚玉和棕刚玉的价格优势不复存在。棕刚玉在耐火原料市场一些特殊场景中的预留份额将被进一步替代。
在棕刚玉的生产中，以铝土矿为基本原料，通过电弧炉冶炼工艺去除原料中的大部分氧化铁和氧化硅杂质，形成晶粒粗大、结构致密的电熔刚玉原料。但由于工艺本身的限制和冶炼成本的限制，一些影响铝土矿原料耐火性的杂质，如碱金属、碱土金属氧化物等不能很好地去除。此外，与铝矾土相比，氧化钛对耐火性能的影响较小，但对刚玉的影响较大。因此，在高性能耐火制品中使用棕刚玉作为原料，在其价格具有明显优势的情况下，只是一种降本措施。如果这种价格优势不再明显，在技术和经济方面都有讨论的空间。过去很多用户选择棕刚玉主要是因为当时的技术经济条件，棕刚玉的性价比优于平板烧结刚玉。但在目前情况下，板状烧结刚玉价格下降，棕刚玉价格超过板状烧结刚玉。当在特殊场景的应用逐渐完善，板状烧结刚玉的性价比优势会越来越明显。
1.板状烧结刚玉和棕刚玉的生产工艺及特点
1.1生产流程
板状烧结刚玉的常见生产工艺是工业氧化铝粉-研磨-水造粒-干燥-立窑高温烧结-破碎-包装。烧成设备为高温立窑，以清洁能源天然气为燃料，在立窑内1900~1950烧成，将-Al2O3等工业氧化铝粉末的过渡相转变为最稳定的-Al2O3相。通过快速烧成和快速冷却，板状烧结刚玉的晶粒尺寸一般在30~150m。由于快速冷却，板状烧结刚玉中存在大量晶内微孔，大部分为纳米尺寸。由于这些封闭的微孔，板状烧结刚玉具有优异的抗热震性。
棕刚玉是电熔法生产的。将铝矾土熟料、碳素材料和废铁三种原料混合均匀，放入电弧炉中。在高温下熔化并减少杂质后，它们被冷却并结晶成棕色玻璃料。矿物成分以-Al2O3相为主，晶体形状中心部分为菱形、厚板状、裂纹状颗粒，周围有较多的氧化钛、氧化硅、氧化钙熔融晶体，呈长板状，最粗颗粒为骨架状片晶。由于杂质没有完全去除，棕刚玉还含有六铝酸钙、斜长石、尖晶石、金红石等亚晶相和玻璃相，铁合金和固溶体。棕刚玉的色调很大程度上取决于产品中残留的氧化钛。1.2产品特性
1.2.1使用特性
板状烧结刚玉的烧成过程为快速烧成和快速冷却，因此晶粒中存在大量晶内微孔，且多为纳米级。这些封闭微孔的存在可以有效抵抗热冲击，防止裂纹扩展，使得板状烧结刚玉具有更好的抗热冲击性能。
棕刚玉的开孔较多，闭孔较少，在缓慢冷却过程中形成较大的单晶。而且因为里面杂质多，晶间缺陷大。这些单晶在破碎过程中产生裂纹，从而降低了抗热震性和抗剥落性。
值得指出的是，棕刚玉粉化开裂问题不容忽视。由于棕刚玉的原料为铝土矿，其中含有大量的硅、铁、钛等杂质，因此需要用焦炭作为还原剂进行脱硅。如果冶炼过程中处理不到位，残余碳含量高时会形成碳化铝杂质，碳化铝遇水易粉化。当这种棕刚玉颗粒用于产品时，产品会开裂或剥落。但由于原料杂质含量低，板状烧结刚玉不需要使用焦炭等还原剂。因此，最终产品含有99.5%(w)以上的Al2O3，因此不存在开裂和粉化的风险。
1.2.2能源消耗、清洁生产和供应保障能力
板状烧结刚玉的生产工艺采用天然气作为清洁能源，由于处理温度比熔融刚玉低，与棕刚玉相比节能环保。棕刚玉的生产消耗大量能源。根据【0x9A8B】(GB 36892—2018)标准和三级最高限值标准，棕刚玉吨煤能耗不超过864kg标准煤，板状烧结刚玉吨煤能耗不超过202kg标准煤。每吨冶炼棕刚玉的能耗是平板烧结刚玉的4倍以上。棕刚玉生产过程中，排放了大量的废气和炉渣。在生产板状烧结刚玉时，采用天然气作为燃料，不含硫，尾气只需减少氮氧化物废气，便于处理。其他废气、炉渣不排放。
因此，板状烧结刚玉的制备更加节能环保，而棕刚玉的生产消耗巨大能源，严重污染环境。在环保的高压下，棕刚玉企业总是有被关停的风险。在国家层面，板状烧结刚玉更利国利民。就客户企业而言，板状烧结刚玉的稳定供应能力远大于棕刚玉，因此无需担心因环保而出现缺货或大幅涨价的风险。
