辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院三十多项科研成果为我国高温材料及镁质材料行业做出贡献
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- 发布时间：2014-02-20
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高温材料与镁资源工程学院是辽宁科技大学具有鲜明特色的教学、科研单位，在学校的发展与建设中具有重要地位，它同时也是辽宁省镁质材料工程研究中心、辽宁科技大学镁质材料工程研究中心、辽宁省镁质材料产业技术创新战略联盟理事单位。它主要承担高温材料、菱镁矿选矿提纯、镁合金、镁化工、镁建材等方向人才培养和科学研究工作，其中无机非金属材料工程专业在建校60多年历史进程中，为全国耐火材料行业培养专业人才3000多人。辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院下设无机非金属材料工程系（所）、材料科学与工程系（所）、菱镁矿选矿研究所、镁合金研究所、镁化工与镁建材研究所、实验中心，并设综合办公室、学生办公室两个办公室。
高温材料与镁资源工程学院现有教职工54人，专业教师45人，其中具有博士学位18人，教授12人，副教授及高级工程师16人，博士生导师3人，硕士生导师26人，还聘任国内外知名学者兼职教授10人。学院现有博士点1个、一级学科硕士点1个、二级学科硕士点4个。
无机非金属材料工程专业是学院以高温材料为特色的主体专业，目前承担博士、硕士研究生、本科生、专科生、非学历工程技术人员五个层次的人才培养任务，每年招收博士、硕士、本科生、专科生150余名，每年为耐火材料企业培训工程技术人员100名左右。无机非金属材料工程（以高温材料为主）实验中心具有齐全的高温材料研究与检测设备，除人才培养任务外，还担负辽宁省镁质材料研究与开发工作，目前，承担国家、省、市企业各类项目百余项，曾获国家级星火计划奖一项，省部级科技进步一等奖四项，二、三等奖五项及多项市级奖，专著及主编教材五部等，发明专利8项，每年发表论文近百篇。
近年来，学院围绕钢铁冶金、建材、有色金属等领域用高温材料进行广泛、深入、系统的研究开发，尤其新型碱性耐火材料成果显著，和全国几十家企业有科技开发合作关系，并于2011年牵头成立了“辽宁省镁质材料产业技术创新战略联盟”，为企业创造了可观的社会和经济效益。并在人才培养、科学研究、学科建设中不断取得新成就。
科研成果
（一）镁质耐火材料
1、 废弃镁碳质（镁铝碳质）耐火材料的回收再利用
2、
镁碳质（镁铝碳质）耐火材料属于碳结合耐火材料，项目针对碳结合耐火材料的特点，采用颗粒还原法，将镁碳质（镁铝碳质）耐火材料中颗粒与基质分离，并再生使用，以再生料为原料生产镁碳质（镁铝碳质）耐火材料。对于普通镁碳砖，再生料引入量可以达到90%以上；渣线镁碳砖，再生料引入量可以达到50%以上。
废弃镁碳质（镁铝碳质）耐火材料回收的研究，改变了废弃料只能配入使用的方法，扩大了废料的使用范围，使配入法造成的配方不稳定性、制品性能不易控制性等问题得到了根本的解决。节约了国家的矿物资源和能源，而且也减少了环境污染，大大降低了耐火材料的成本。因此，对用后耐火材料进行再利用研究是非常有意义的。大力开发废弃镁碳质（镁铝碳质）耐火材料回收的研究必定具有显著的经济效益和社会效益。采用本成果以废弃镁碳砖作为原料生产再生镁碳砖，每吨可节约成本2016元，从2009年该厂至今共生产76000多吨，按50%加入量计算，可创直接经济效益近8000万元人民币。
以张国栋院长为负责人的此研究成果于2012年6月通过辽宁省科技厅鉴定，认为该成果处于国际领先水平，2012年11月获营口市科学技术奖励一等奖。
2、菱镁矿高效利用绿色生产技术
国家“十二五”科技支撑计划项目“菱镁矿高效利用绿色生产技术”（课题编号： 2012BAB06B00），在辽宁丰华实业有限公司建设示范工程，负责项目总体技术。以曲殿利教授、李志坚教授为主的课题组主要完成国家“十二五”科技支撑计划项目课题“菱镁矿高效制备重烧氧化镁绿色生产装备研制”（课题编号：2012BAB06B01），该课题国家下拨经费539万元，企业配套资金3000万元，目前正处在实施阶段。
3、 中间包镁钙质干式料的研究与开发
针对中间包的使用和施工特点研究的中间包镁钙质干式料，具有施工过程简单、容易翻包、对钢水有净化作用等优点。以镁钙砂为主要原料，采用特殊结合剂生产镁钙质干式料，钙含量高，防水化性能好。
研究开发的中间包镁钙质干式料属于国内外领先的一项专有技术，以提高镁资源的合理利用、拓展镁资源的利用领域为前提，研究开发高附加值的中间包镁钙质干式料。据了解，市场对中间包镁钙质干式料需求大，项目开发的中间包镁钙质干式料具有明显的价格优势，因此具有良好的经济效益。
4、镁质水口的研究与开发
镁质水口的研制与开发是对镁质材料应用于钢包、中间包功能元件的一项挑战。针对钢包、中间包水口使用环境，研制开发镁质水口，从镁质水口的制备机理入手，研制开发烧成镁质水口，以研究添加剂在镁质材料中的增韧机理为基础，分析添加剂对镁质材料各项性能的影响。研究开发的镁质水口的各项性能均好于现行广泛使用铝碳质、铝锆碳质水口，该镁质水口的热震稳定性可以达到30次，避免了水口材料对钢水增碳的影响。
该镁质水口的研究水平已经基本达到国内外领先水平，在钢包、中间包大型化的进程中，起到推动作用，烧成镁质水口的研究与开发对发展辽宁省镁质材料具有十分重要的意义，对于推动镁质材料由低端产品向高端产品转型具有重要作用，对发挥镁质材料良好的高温性能具有巨大意义。
5、中间包气幕挡墙的研制与开发
通过对中间包流场的数学模拟和水力模拟，研究了中间包中加入气幕挡墙对中间包流场的影响，并通过中间包气幕挡墙材质的研究，选择对中间包冶金最有利的镁质材料作为中间包气幕挡墙材料，研究其结合机理、烧结机理和使用机理等。研究开发的镁质中间包气幕挡墙具有高温强度高、耐钢水冲刷能力强、热震稳定性好等特点。
研究开发的镁质中间包气幕挡墙属于国内外领先的一项专有技术，项目以数学模拟与水力模拟为基础，研究镁质气幕挡墙替代现有中间包挡墙的可行性，应用气幕挡墙可以有效提高杂质上浮率，与传统挡墙方式比较具有明显优势，研究开发的镁质气幕挡墙材料利用了镁质材料高温性能良好的特点，正在被广大钢铁企业逐渐认同，具有良好的市场前景。
6、大型高炉热风炉用方镁石-尖晶石蓄热砖的研制与开发
随着高炉大型化的要求，高炉热风炉面临具有大风量、高风温的严重挑战，项目通过对大型高炉热风炉使用环境的研究，开发了镁质复合材料即方镁石-尖晶石蓄热材料代替现有低蠕变高炉砖的现有砖型，从方镁石-尖晶石的结合机理、烧结机理和使用机理出发，研究方镁石-尖晶石蓄热材料的导热率、抗压蠕变等性能，结果表明都明显优于现在使用的低蠕变高铝砖。
研究开发的方镁石-尖晶石蓄热材料属于国内外领先的一项专有技术，以提高镁资源的合理利用、拓展镁资源的利用领域为前提，研究开发高附加值的方镁石-尖晶石蓄热材料。据了解，市场对低蠕变高炉热风炉蓄热材料需求大，项目开发的方镁石-尖晶石蓄热材料具有明显的价格优势，因此具有良好的经济效益。
7、镁质钢水保温覆盖剂
镁质钢水保温覆盖剂以镁砂为原料，采用球团造粒或喷雾造粒工艺生产。开发的产品在良好保温性的基础上，MgO含量高，可减少钢水保温覆盖剂对钢包和中间包衬的侵蚀，有利于提高钢包和中间包的寿命；该镁质钢水保温覆盖剂碱度高，吸附夹杂的能力强。
洁净钢冶炼工艺日趋完善，其生产比例逐年大幅度增加，镁质钢水保温覆盖剂需求也会随之大幅度增加。传统钢冶炼工艺过程中，虽然由于采用镁质钢水保温剂，使生产成本略高于采用酸性钢水保温剂，但可使S、P夹杂含量明显降低，延长钢包和中间包内衬寿命，提高钢材质量。同时，镁质钢水保温覆盖剂可使用低品位镁砂，有利于镁资源的综合利用。在传统钢的冶炼工艺，采用镁质钢水保温剂的比例也会逐年增加。该产品的发展前景广阔。
8、菱镁矿轻烧反射窑节能减排与清洁生产技术
菱镁矿轻烧反射窑能耗高，生产作业条件差，产品质量不稳定。本技术可集菱镁矿热选技术、余热回收利用以及反射窑炉后清洁生产于一体。提高产品质量；节省能源，降低生产成本；改善生产环境；提高企业和行业形象。
9、不烧镁钙（碳）砖开发
不烧镁钙耐火材料是一种炼钢用高级耐火材料，它具有耐高温、抗侵蚀、热力学稳定性好的优良性能及净化钢水的功能，在生产洁净钢方面，特别是在不锈钢的冶炼中，有着其它耐火材料不可比拟的独特作用，主要用于AOD炉、VOD炉中。
不烧镁钙（碳）砖化学组成质量百分数为MgO80%～50％，CaO20%~50%。物理性能指标为：体积密度3.00～3.1g/cm3，显气孔率8%~12%，常温耐压强度40～85MPa，常温抗折强度10～14MPa。本项目开发的不烧镁钙（碳）砖优化了生产工艺参数，具有良好的使用性能，能满足实际生产需要，随着市场对镁钙系耐火材料需求量的大幅增加，此项目必将具有良好的应用前景和经济效益。
10、大型水泥窑烧成带镁铝铁系耐火材料的开发
本项目主要研究镁铝铁系耐火材料，替代镁铬砖用于水泥窑烧成带。解决镁铬砖在水泥回转窑高温氧化气氛下，与水泥物料中碱金属氧化物反应，产生六价铬（Cr6+）对环境污染的问题。
本项目开发的镁铝铁系耐火材料，采用合成的不同含铁原料，制备镁铝铁系耐火材料，具有良好的挂窑皮性，其性能指标为：体积密度2.9~3.1g/cm3，显气孔率10%~15%，常温耐压强度大于75MPa，热震稳定性8次（水冷）。
近年来，我国水泥工业科技进步取得了重大进展，水泥回转窑正向大型化发展，新建的窑炉都在5000T以上，每年消耗大量耐火材料，合理使用无铬化耐火材料是将来水泥窑烧成带耐火材料的发展趋势。镁铝铁系耐火材料具有一系列优良性能，特别是具有良好的挂窑皮性，是大型水泥窑烧成带镁铬砖比较理想的替代耐火材料。本项目开发的镁铝铁系无铬化系列耐火材料产品，是近些年为适应市场发展起来的。开发的镁铝铁系列耐火材料性能优异，工艺生产方法独特，产品性能稳定，能满足实际生产需要，具有良好的应用前景。
11、利用废镁铬砖生产镁铬质浇注料
镁铬质浇注料利用RH精炼炉拆除后的废镁铬砖作为主要原料，通过加入复合添加剂配制而成。与普通镁铬质浇注料相比，该产品具有成本低、施工性能好、高温强度大、耐侵蚀等特点。应用于RH炉、水泥窑、转炉出钢口、钢包底部等。
据测算，用后废镁铬砖耐火材料的数量达1万吨；回收加工成镁铬质浇注料后，每年可创产值3000万元，利润200万元，税收100万元。
12、精炼钢包用碱性透气砖
透气砖是钢铁冶金工业中广泛使用的一种功能耐火材料。目前，钢包用透气砖主要材质为刚玉质、铬刚玉质、刚玉-尖晶石质、高温烧成的铬-刚玉-莫来石质等，这些材质的透气砖均存在成本高、抗侵蚀性差、抗钢水和熔渣渗透性差、气道容易堵塞、易粘渣、使用寿命低等问题。本项目选用镁碳材质作为钢包用透气砖的主要材质，利用等静压设备成型等工艺，制品具有抗钢水和熔渣渗透性好、透气性好、不易粘渣、使用次数多、成本低于传统透气砖40%~60%等特点。
所有精炼钢包必须使用透气砖，目前寿命在3~5次（小型钢包10次左右）。以鞍钢为例，其年需要量在1000t左右，具有广泛的出口前景。预计建一条年产1000t碱性透气砖生产线需投入300万元，年产值2500~3000万元，利润250~300万元。
13、镁橄榄石质钢包永久层衬砖
采用辽南地区储量丰富、价格低廉的镁橄榄石作为主要原料研制而成的烧成和不烧两类钢包永久层衬砖，可代替粘土砖或浇注料，具有价格低廉、隔热性好、强度大、使用寿命长等特点。在国外有广泛市场。
镁橄榄石砖代替粘土砖或浇注料可减少钢包永久衬的成本费用，提高钢包永久衬使用寿命；如建设一条年产20000吨镁橄榄石砖生产线，可创产值1000万元，税收50万元，利润80万元，该项目经济效益十分显著。
14、含碳耐火材料用高效防氧化涂料
含碳耐火材料（主要是镁碳砖、铝镁碳砖）是炼钢行业使用的耐火材料重要品种，广泛应用于转炉、电炉、钢包等冶金设备的工作衬，年消耗量占整个耐火材料产量的30%以上。含碳耐火材料在使用前均需在空气中烘烤预热至1000℃以上，在大于400℃时含碳制品中的碳会产生氧化现象，氧化层深度随烘烤时间长短而变化，一般在10~20mm，该氧化层气孔率大幅度升高，强度严重下降，在第一次使用时即全部损毁，降低了含碳制品整体使用次数。为了防止碳的氧化，含碳耐火材料一般加入金属Al粉、Si粉等作为防氧化剂，但是在高氧浓度条件下烘烤不能解决含碳制品中碳的氧化问题。本项研究成果是一种类似涂料的材料，在含碳制品生产或使用现场涂刷在工作面上，在烘烤时可完全保护表层碳不被氧化，从而使含碳制品在增加极少生产成本的情况下提高使用寿命3~5次，节约了宝贵的镁砂、矾土、刚玉、石墨等资源。
15、镁质干式钢包永久衬填料
传统钢包永久衬均采用砖砌筑或浇注料浇注而成，施工周期长，劳动强度大，使用寿命低，修补困难。本产品采用低档烧结镁砂和橄榄石作为主要原料，通过调整颗粒级配达到最大堆积密度，并加入有助于流动、低温烧结和高温膨胀的复合添加剂配制而成，具有施工迅速、低温到高温具有连续强度、最高使用温度下略膨胀的特点，用后钢包永久衬整体性好，比传统钢包衬寿命长出1~2个包役，特别适合于冬季施工或钢包渣线永久衬小修使用。
镁质干式钢包永久衬填料使用方便、整体性好，提高钢包衬使用寿命；如建设一条年产15000吨的生产线，可创产值1500万元，税收120万元，利润150万元，该项目经济效益十分显著。
16、钢包用镁质快速修补料
目前，钢包损毁大多采用热喷补的方式修补，由于粘附性差不耐冲刷，使用寿命大多在1~3次，增加次数效益与喷补料成本相比没有明显优势。钢包用镁质快速修补料是利用钢包在更换透气砖或进行其它需要冷包修理时，以人工涂抹方式对损毁部位进行快速修补，一次修补可增加使用寿命20次以上。同时具有成本低、施工方便、无毒、无味等特点。
钢包用镁质快速修补料可提高钢包使用寿命20次；生产线建成后，每年可实现销售收入1000万元，利润100万元，纳税50万元。
17、镁碳砖用新型防氧化剂
镁碳砖存在抗氧化性差和强度低的弱点，常用的防氧化添加剂存在一些缺点：如加入Al粉会产生过高热膨胀，使镁碳砖产生严重的龟裂，加入Si、SiC、B4C等易与镁砂和石墨中的杂质继续反应生成低熔点的矿物相，导致镁碳砖的抗侵蚀性能下降。本项目采用碳热还原氮化法制备的“C-TiN复合粉体”作为生产镁碳砖的新型防氧化剂，可在提高镁碳砖抗氧化性的基础上显著提高镁碳砖的抗渣侵蚀性。
采用该技术生产的钢包渣线镁碳砖使用寿命可以提高10％～50％，降低冶金工业企业生产成本，减少我国的镁砂、石墨等资源的消耗，提高镁质资源的利用率，是一种在国际上处于领先地位的镁碳砖生产方法。
研制的镁碳砖用新型防氧化剂引入镁碳砖中，可提高钢包渣线用镁碳砖的抗渣性，提高使用寿命20％。
新型防氧化剂生产线建成后，每年可实现销售收入7500万元，利润600万元，纳税400万元。
18、镁质中间包冲击板的研究与开发
选用优质镁砂、尖晶石、刚玉等为主要原料，以硅微粉、铝酸钙水泥等为结合剂，添加合适的分散剂、防爆剂、高温增强剂等，采用浇注法成型，研究开发出性能优良的镁质冲击板。
充分利用辽南地区丰富的镁资源，研制出性能优良的镁质冲击板，可以很好地替代原有铝系材质中间包冲击板，并延长其使用寿命，其市场前景广扩。充分利用地缘优势，首先应用于辽宁地区各钢厂，进而推广于东北地区，乃至全国各钢厂使用。
19、镁质耐火材料显微结构研究
显微结构分析是研究镁质耐火材料组成、结构和性能之间关系的最直接有效的研究手段，对镁质系列耐火材料的新产品开发、使用后耐火材料的损毁机理研究、提高镁质耐火材料的质量和使用寿命具有重要的实际意义。
它不仅能够提供快速、便捷的研究开发新产品、提高产品质量的理论依据和实际途径，特别是可以使企业在原有技术的基础上，以最少的投资实现快速产品升级，满足用户的需求。
20、转炉炉底供气砖及在线热更换设备
利用耐火材料领域先进的过渡塑性相、自蔓延烧成、预留空间成型等高新技术，结合材料的最紧密堆积理论等传统技术，使转炉炉底供气砖自身的性能得以提高，为供气砖长寿命使用奠定基础。供气砖在线热更换设备，解决了更换设备的外挂定位、设备与原砖同心运行、钻头长效使用等三项关键技术，可使供气砖更换过程最小减少到35分钟左右，更换供气砖的同时，还能取出阻碍气体进入钢水的炉底渣层，保证冶炼过程中底吹动力学和流体力学状态不偏移，实现了快速更换、安全更换。该项目获2010年辽宁省科学技术奖励三等奖。
（二）高铝、刚玉（碳）质耐火材料
1、 薄板坯连铸浸入式水口的研制与开发
该项目成果针对唐钢薄板坯连铸用由国外公司独家供货的FTSC扁平状浸入式水口在使用中事故率高，抗热震性和抗侵蚀性匹配不良的问题，采用功能梯度复合的技术思路，在浸入式水口渣线部位将ZrO2-C 和Al2O3-C两种材质进行横向复合并在ZrO2-C层加入超细ZrO2粉末以提高材料的抗侵蚀性；采用二次热处理工艺，使水口内表面形成一多孔薄层以减少开浇初期的热应力，以及在渣线与本体交界部位采用介于ZrO2-C 和Al2O3-C材质之间的过渡层等技术措施，成功地解决了浸入式水口抗热震和抗侵蚀性难匹配的难题，在唐钢热轧薄板厂使用，大大降低了炸裂、穿孔、断裂等事故率，满足了大生产的要求。
与国外同类产品相比，本项目研制开发的水口，质量十分稳定，事故率明显降低，解决了长期困扰现场生产的浸入式水口炸裂、穿孔等问题，使用寿命与抗热震性能均优于国外公司同类产品，满足了生产要求。并使唐钢的生产创造了当时的世界纪录，成为FTSC薄板生产线的样板。
国产薄板坯连铸用浸入式水口的开发成功，打破了薄板坯连铸用浸入式水口长期由国外公司垄断的局面，填补了国内空白。本项目的研究成果对提升中国耐材工业的制造水平，使中国耐材走上国际高端产品的竞争市场，对我国钢铁工业打破国外垄断、自主发展、节约成本具有重大的意义。
“薄板坯连铸浸入式水口的研制与开发”于2005年获河北省科技厅组织的鉴定（冀科鉴字[2004]第93号），获鞍山市科技进步一等奖，2006年获中国钢铁工业协会、中国金属协会“冶金科学技术奖”一等奖。
2、 CSP薄板坯连铸用高通量浸入式水口开发与应用
采用计算机仿真技术构建薄板坯连铸中间包及结晶器过程综合冶金行为数值模拟系统，对结晶器浸入式水口的射流形态、钢水湍流流动、液面起伏波动以及钢水传热等冶金现象进行耦合分析和综合评价，在此基础上提出高拉速条件下薄板坯高效连铸新型浸入式水口的结构设计。其特征为工作端采用了四吐出孔设计方案，其中下吐出孔为主流道，水平导流倾角为 75o～80o向下，位于水口侧壁上的上吐出孔的水平导流倾角为 25o～30o向上；在结晶器漏斗区有限空间范围内，对水口壁厚、流道面积以及水口与铜板间距等参数进行了充分协调，在水口功能和寿命之间取得平衡。
针对包钢CSP薄板坯连铸机开发的高通量浸入式水口获得了成功，其冶金功能的提高以及在寿命质量方面的优势已被大量生产实践所证实，生产和应用企业均获得了显著经济效益。作为一个具有独立自主知识产权的高技术产品，成功开发CSP薄板坯连铸用高通量浸入式水口标志着中国已具备开发和制造具有优异功能和良好质量浸入式水口的能力。
“CSP薄板坯连铸用高通量浸入式水口开发与应用”，2007年获中国钢铁工业协会、中国金属协会组织的鉴定，2008年获中国钢铁工业协会、中国金属协会“冶金科学技术奖”三等奖。
3、高密度低蠕变热风炉高铝砖
采用高铝矾土、电熔锆莫来石等为主要原料，通过优化颗粒组成、强化基质、高压成型、高温烧成等生产工艺制成的热风炉用高铝砖，具有体积密度大、气孔率低、抗蠕变性能好等特点，应用于大型高炉的热风炉中上部，与其它同类产品相比明显具有蓄热量大、换热时间长、热风温度高、使用寿命长等优势。
4、塑性相结合刚玉—碳化硅砖
以棕刚玉、碳化硅、金属硅等为主要原料，在还原气氛下烧成的刚玉—碳化硅砖，具有气孔率低、抗高炉炉渣及铁水侵蚀、导热系数高、耐剥落性好等优点，用于大中型高炉陶瓷杯、鱼雷车衬砖以及混铁炉内衬等。
5、堇青石结合莫来石砖
结合堇青石膨胀系数低、热震稳定性好，莫来石耐火性能好、高温强度大的特点，通过不同的配比将二者进行组合制成的堇青石结合莫来石砖，除具有较低的热膨胀系数和良好的抗热震稳定性外，同时使用温度可以达到1400℃~1450℃，可用于陶瓷行业炉衬、窑具以及钢包包盖等场所。
6、钛酸铝—莫来石复合砖
钛酸铝具有使用温度高、膨胀系数低、热震稳定性好等特点，但是易分解、强度低的缺陷制约了它的广泛应用。将钛酸铝与莫来石复合制成的耐火制品，充分发挥二者的优势，可用于高温陶瓷窑具、各种窑炉热风喷嘴砖等。
7、高强度Al2O3-SiC-C质浇注料
Al2O3-SiC-C质浇注料主要用于高炉铁沟和摆动溜嘴，由于高温强度低（1400℃×30min大多小于3MPa）导致落铁点以及铁水旋流区部位损毁速度快，通铁量降低。本项技术除优化配置各种主要原料外，通过加入氮化硅铁等复合添加剂，使高温抗折强度达到5MPa以上。在同一高炉对比主沟一次通铁量提高20%，摆动溜嘴提高30%以上。
8、干式钢包永久层捣打料
目前钢包永久层普遍采用砖砌筑或浇注料，存在着施工速度慢、破损后维修不方便等缺点。采用低品位矾土或橄榄石等廉价耐火原料以及低温烧结剂为主要原料制成的干式钢包永久层捣打料，与钢包工作衬同时施工并在钢包使用过程中烧结达到较高强度，起到钢包永久衬的作用，特别适合于北方冬季钢包砌筑使用。
9、针状焦煅烧转
窑内衬浇注料
窑内衬浇注料针状焦广泛用于生产高功率或超高功率电炉电极。在针状焦生产最后一个环节，就是利用转窑进行煅烧。由于煅烧温度高、气氛变化、物料在窑衬上快速运动等因素，导致耐火材料损毁过快，煅烧带一次使用寿命短，严重制约针状焦生产。采用电熔莫来石、红柱石以及优特矾土作为主要原料，通过合理的原料和粒度组合，并加入适当纤维制成的浇注料，具有变价成份少、使用温度下微膨胀、梯度烧结、微细气孔、高温强度大、耐剥落等特点，用于某公司针状焦煅烧转窑内衬使用寿命提高一倍以上。
转窑进行煅烧。由于煅烧温度高、气氛变化、物料在窑衬上快速运动等因素，导致耐火材料损毁过快，煅烧带一次使用寿命短，严重制约针状焦生产。采用电熔莫来石、红柱石以及优特矾土作为主要原料，通过合理的原料和粒度组合，并加入适当纤维制成的浇注料，具有变价成份少、使用温度下微膨胀、梯度烧结、微细气孔、高温强度大、耐剥落等特点，用于某公司针状焦煅烧转窑内衬使用寿命提高一倍以上。10、大型钢包内衬用耐剥落无碳砖
随着冶炼低碳钢和洁净钢的需要，钢包用耐火材料由高碳向低碳和无碳方向发展。目前钢包内衬（除渣线外）使用的无碳砖普遍采用棕刚玉、电熔镁砂（或尖晶石）、氧化铝微粉以及有机或无机结合剂作为主要原料，按成型工艺分为机压砖与浇注砖两大类。在使用时，影响寿命的最主要原因是成块剥落。本研究通过采用不同粒度的镁砂和尖晶石合理配置等技术，使尖晶石生成温度低、温度范围广、制品膨胀均匀、应力分散，耐剥落性能大幅度提高，同时加入不锈钢纤维使衬砖冷热态整体性进一步加强，最终达到提高使用寿命的目的。
11、高炉喷补料系列
高炉喷补技术是高炉长寿的重要措施之一。目前世界各国在开发高炉喷补技术方面取得了长足的进展，但是在喷补料材质方面却没有明显进步，仍为氧化物系统。针对不同高炉炉衬工作条件，对影响喷补料使用寿命的多种因素进行了实验研究，开发高性能低成本的高炉热态喷补料。主要开展以下工作：
(1) 进行了喷补料流变性实验研究。研究了喷补料的组成在不同剪切速度、不同剪切时间和添加剂加入量等因素对喷补料悬浮液流变性能的影响；并从喷补料颗粒间的作用和喷补层的稳定性出发，分析了对喷补料悬浮液流变性能的要求，即要求具有屈服应力的剪切变稀流体。
(2) 针对高炉的工作条件，以相图为依据，选取莫来石、特级矾土等作为高炉喷补料的主原料。通过实验确定骨料的颗粒组成、分布和形状，并得到性能指标较佳的高炉喷补用耐火材料。
(3) 对高炉热态喷补料提出施工条件。
本项技术在国内某耐火材料企业实施并成功地应用于国内多座1000~2500m3高炉内衬喷补。
12、高炉热态压入修补料
高炉炉衬进行压入修补，是延长高炉寿命行之有效的措施之一。本项研究目的是为了克服传统的水系压入料干燥收缩大、水料分层、粘结性差、水蒸汽对炉衬残砖化学侵蚀大等缺陷。研制的高炉热态压入修补料，采用热塑性酚醛树脂作为结合剂，通过对主体原料、含碳原料及促烧结剂、结合剂的种类及其加入比例的研究，检测压入料的高温结构强度、抗碱侵蚀性、耐磨性、粘结性等性能，并通过X-衍射、岩相分析等手段来分析影响其性能的原因。最终研制品具有施工性能好，易烧结，与炉皮粘结强度高，高温强度大，耐磨性和抗侵蚀性好等特点。
13、钢包快速修补料
钢包损毁大多采用热喷补的方式修补，由于粘附性差不耐冲刷，使用寿命大多在1-3次，增加次数效益与喷补料成本相比没有明显优势。钢包用铝镁质快速修补料是利用钢包在更换透气砖或进行其它需要冷包修理时，以人工涂抹方式对损毁部位进行快速修补，一次修补可增加使用寿命20次以上。同时具有成本低、施工方便、无毒、无味等特点。
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