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 7月13日上午第十八届全国耐火材料青年学术报告会的主题报告分别由中钢洛耐科技股份有限公司耿可明副总和武汉科技大学员文杰教授主持。
 贵州华鑫新材料有限公司单峙霖总经理、中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司陈卢高工、Imerys-凯诺斯（中国)铝酸盐技术有限公司郜剑英技术总监、武汉科技大学王景然副教授、苏州盛曼特新材料有限公司/宝武装备智能科技有限公司张举博士、武汉科技大学黄仲副教授、武汉科技大学刘正龙博士、江苏晶鑫新材料股份有限公司吕戌生高工、中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司闻彪高工、北京金隅通达耐火技术有限公司池朋工程师和中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司顾强分别做了精彩的主题报告。

耿可明副总主持报告

员文杰教授主持报告

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高致密莫来石的性能及其在锂电池匣钵中的应用

单峙霖

贵州华鑫新材料有限公司

 莫来石作为一种在高温服役条件下具备较高的强度、较低热膨胀系数以及较低的导热率的耐火原料而可被广泛地运用于建材、钢铁、有色、新能源电池等领域。在新能源电池领域中，由于在服役过程中温度会发生急剧变化、阳极材料的高侵蚀性等因素，使得对匣钵的品质提出了更高的要求，因此对耐火原料的质量的要求也进一步提高。
 本报告中生产的高致密度莫来石具有体积密度高、气孔率低、莫来石相高、柱状晶体发育较好的特点，使得其高温性能得到进一步改善。高致密度莫来石在匣钵中的引入能够有效提高匣钵的使用寿命，有效缓解服役过程中匣钵内部的应力集中现象，同时高致密度的莫来石也能够进一步加强抗阳极材料侵蚀性，减缓侵蚀反应的发生。对比不同品质的莫来石制成匣钵的使用寿命，常规莫来石制得的匣钵在二元钴酸锂的烧成过程中的使用寿命为15次，高致密莫来石制得的匣钵在钴酸锂的服役条件下使用寿命为18次。

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不同类型复合结构透气砖在300吨钢包的应用研究

陈卢

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司

 本报告介绍了复合结构透气砖的性能特点，对比了芯板型、弥散型两种复合结构透气砖在300吨钢包的应用效果。中钢洛耐院生产的芯板型、弥散型复合结构透气砖，以及日本某知名厂家生产的弥散型复合结构透气砖均能满足钢厂使用寿命和吹通率，芯板型透气砖平均每炉烧氧时间，略长于弥散型透气砖。通过剖析用后残砖，研究了不同厂家弥散砖制备工艺、微观结构与服役性能之间的相关性：洛耐院生产的弥散砖优选等粒径非球形板状刚玉和白刚玉颗粒（≥80%），添加少量Al2O3微粉和Cr2O3微粉等，高温烧成后非球形板状刚玉和白刚玉颗粒之间相互咬合，形成三维立体网络骨架，高温强度高，抗冲刷磨损性优异，兼具优良的热震稳定性和抗钢渣侵蚀性；日本某厂生产的弥散砖采用等粒径球形板状刚玉颗粒，可实现最大颗粒基质比，颈部厚度较薄，因基质量小，抗侵蚀性能佳，且气孔孔径分布范围较窄，避免大气孔渗钢堵塞气道。

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镁盾的应用实践、理论探索与研究方向

郜剑英

Imerys-凯诺斯（中国)铝酸盐技术有限公司

 镁盾是一种Al2O3-MgO-CaO系合成材料，主要由镁铝尖晶石（72%）和铝酸钙相（28%）组成，显微结构特征表现为微孔多孔、微晶尖晶石和铝酸钙相弥散分布。自2018年在市场上推广以来，已经在含碳材料和不定形耐火材料中得到了广泛而成功的应用。
 在用后产品的大量显微结构研究、理论计算和实验模拟研究的基础上，研究人员提出了镁盾分别在含碳材料和无碳体系中的工作机理。在含碳材料中，镁盾的主要工作机理为：（1）在原砖层，镁盾吸附SiO2形成尖晶石和高粘度液相复合结构，使得颗粒具备了一定程度的"塑性"，从而可以缓减镁碳砖内部应力；（2）在脱碳层，液相粘度降低，在毛细管里作用下渗入基质，起到封闭气孔、阻塞氧扩散通道、阻止深入氧化的作用；（3）在与熔渣接触面，微晶尖晶石迅速溶解，提高了熔渣粘度，在热面形成保护层。在无碳刚玉-尖晶石（或镁砂）浇注料和预制块中，镁盾的主要工作机理为：（1）通过镁盾颗粒本身向浇注料中引入尺度可控的微孔；（2）同在含碳材料中一样，镁盾颗粒吸附SiO2使得颗粒具备了一定的"塑性"；（3）与基质中的氧化铝反应生成环绕镁盾颗粒的六铝酸钙环带，这些都会起到缓减应力集中、钝化裂纹扩展的作用，从而改善了抗热震性能和抗剥落能力。另外，微晶尖晶石的引入会起到改善抗渣渗透和侵蚀的能力。

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镁铝尖晶石微粉性能及其在浇注料中应用研究

王景然

武汉科技大学

 随着洁净钢和优质钢的需求不断增加，炉外精炼技术迅速发展，炉外精炼工艺得到更多关注。炉外精炼工艺能否可靠和安全地运行，具有优良性能的钢包浇注料发挥着至关重要的作用。刚玉-尖晶石浇注料具有良好的抗侵蚀性能，广泛应用于钢包中。新型优质刚玉-尖晶石浇注料除了具有一般浇注料所具有的整体性好、抗剥落等优点外，还具有热震稳定性好，抗侵蚀性强等特点。90MA缺陷尖晶石微粉具有优异的反应活性和良好的抗侵蚀性能。90MA微粉中的细晶粒富铝尖晶石对FeO、MnO等有较大的固溶度并形成尖晶石固溶体，产生体积膨胀，在界面处形成致密层；与渣中的CaO形成高熔点物相CA6；引起界面处熔渣成分变化，熔渣中SiO2相对含量增加，黏度增加；有效延缓及阻止熔渣对浇注料的侵蚀及渗透。随着90MA微粉用量的增加，浇注料的抗渣渗透能力增强，抗高碱度渣渗透的能力提高。

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氧化铝微粉在浇注料体系中应用细分化探索研究

张举

苏州盛曼特新材料有限公司
宝武装备智能科技有限公司

 针对不同浇注料工业应用性能需求的不同，紧密结合其工业应用关键性能参数，报告研究了不同氧化铝微粉与浇注料体积稳定性、抗热震性、抗冲刷性能、抗熔损性能以及抗侵蚀性能的影响，结果表明：氧化铝微粉的原晶尺寸、粒度分布、堆积设计等可明显地影响浇注料的体积稳定性与烧结状态，进而影响浇注料抗冲刷、抗侵蚀、抗熔损、抗热震性能。因此，针对浇注料工业应用性能的不同需要，合理将氧化铝微粉在不同浇注料体系中进行细分化应用至关重要。

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碱性耐火材料超疏水表/界面的构筑及其抗水化性能研究

黄仲

武汉科技大学

 碱性耐火材料不但耐火度高、抗碱性渣和高铁渣侵蚀性强，而且一定程度上具有净化钢液的能力，对高品质钢冶炼有着重要的意义；但该材料易水化的特性极大地限制了其应用前景。鉴于此，在材料表界面学及表面配位化学的指导下，本报告提出"构筑超疏水表/界面来解决耐火材料易水化问题"的新思路。通过表面微纳米结构调控和疏水基团修饰实现碱性耐火材料表/界面的超疏水改性，实现其抗水化性能和高温服役性能的协同优化。改性前碱性耐火材料（如轻烧MgO、镁钙砂及镁钙砖等）均表现为超亲水性，而改性后其水接触角均大于150°，表现出超疏水性质。抗水化测试结果表明碱性耐火材料的超疏水表/界面可大幅度提高其抗水化性能。其原因可归因于：1）超疏水层的疏水基团可抑制耐火材料的本征吸湿（或回潮）能力；2）超疏水表/界面可抑制空气中水汽向耐火材料内部的扩散。

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熔盐改性制备C@SiC及其对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

刘正龙

武汉科技大学

 Al2O3-SiC-C质浇注料因具有抗炉渣侵蚀渗透性好、抗热震性优等性能被广泛应用于高炉出铁沟系统。但随着大中型高炉炼铁技术发展，出铁沟系统面临铁水温度提高、出铁通量大、流速增加等更为恶劣的服役工况。目前Al2O3-SiC-C质浇注料主要采用的碳原料包括球状沥青及改质沥青、炭黑、鳞片石墨以及纳米碳等，其中球状沥青因高温分解产生有害物质的同时在材料内部残留孔隙造成服役性能恶化，炭黑不易分散、纳米碳成本高无法满足生产需求。针对以上问题，为确保碳原料在高温服役环境下有效发挥其特性并改善材料的抗冲刷侵蚀性能，本报告以石墨为基体材料，通过构建熔盐液相环境促进反应物溶解快速传质的同时熔盐介质贯穿于石墨表面促进了低维纳米SiC晶须的原位生成，形成的均匀涂层有效提升石墨的水润湿性、抗氧化性以及表面结合性。结合SiC改性石墨与Al2O3-SiC-C浇注料优异的相容性，获得了具有优异力学性能、抗氧化性能及抗渣侵蚀性能的低碳铁沟浇注料。通过表面改性等功能化技术，实现了铁沟浇注料高温性能与抗冲刷侵蚀性能最优化调控，有效解决了大型高炉高通量铁水冲刷下浇注料冲刷氧化剥落及热震损毁问题，推动含碳浇注料长寿化发展。

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分散剂对竖窑内衬性能的影响研究

吕戌生

江苏晶鑫新材料股份有限公司

 报告介绍了高温竖窑作为烧结刚玉生产的主要热工设备，其内衬材料的性能直接决定了竖窑的寿命、刚玉的品质和产量。报告从竖窑内衬材料各区域的特点出发，研究了减水剂对刚玉尖晶石浇注料性能的影响。

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氮化物结合碳化硅陶瓷升液管的研制

闻彪

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司

 报告以碳化硅、单质硅粉为主要原料，二氧化硅微粉、氧化铝微粉为添加剂，采用等静压成型工艺，制备了氮化物结合碳化硅材质陶瓷升液管。研究了成型压力、颗粒级配和添加剂对氮化物结合碳化硅材料使用性能的影响，并采用优化后的氮化物结合碳化硅材料与石英管复合为升液管产品，取得良好的测试效果。

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特种高耐磨砖工艺及性能研究

池朋

北京金隅通达耐火技术有限公司

 报告介绍了一种特种高耐磨砖，以刚玉、碳化硅、金属硅等作为主要原料制备而成。通过对特种高耐磨砖微观结构、物相组成分析基础上，与市场窑口砖在理化指标，抗碱侵蚀对比试验，水泥窑使用效果等分析材料的综合性能。结果表明：通过采用高纯原料体系，强化基质，塑性相增韧等举措改进后，使特种高耐磨砖具有低气孔率，高荷重软化温度，高耐磨，高抗侵蚀等综合优点。特种高耐磨砖可适用水泥窑窑口苛刻工艺环境，具有良好的使用性能和使用寿命。

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高品质钢连铸水口渣线侵蚀机理与调控分析

顾强

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司

 针对目前连铸浸入式水口渣线部位耐材的侵蚀造成水口服役失效与连铸生产效率无法提升的难题，详细分析了水口渣线耐材侵蚀的原因与机理。同时，在目前常规的解决方法只能部分缓解水口渣线耐材侵蚀的背景下，提出了利用外加电场进行定向电化学反应调控的方法，期望其成为一种可从根本上解决水口渣线侵蚀的新手段。