【成果完成人】 魏耀武 李楠 柯昌明 李具中 王周福 梁新亮 韩兵强 鄢文 李亚伟 吴健鹏 白晨 陶晓林 顾华志 王玺堂 张继周

【第一完成单位】 武汉科技大学

【成果简介】国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)已将“高效率、低成本洁净钢生产技术”列为优先发展主题。耐火材料是炼钢过程中的炉衬材料，对钢水质量及高效安全生产起着至关重要的作用。项目针对洁净钢冶炼过程中碳复合耐火材料对钢水增碳和使用寿命低等问题，深入研究了耐火材料增碳机制和损毁机理，创新地提出适用于低碳钢冶炼用方镁石-碳化硅-碳耐火材料新体系，开发了材料基质组成与结构优化和有机-无机杂化结合系统等关键制备技术， 并实现了方镁石-碳化硅-碳耐火材料工业化生产及应用。研究成果在国内多家耐火材料企业产业化，并在武钢和涟钢等钢铁企业的汽车板钢、高牌号无取向硅钢等低碳钢的冶炼中规模使用，不仅使钢水过程增碳得到控制，而且提高了关键耐火材料的使用寿命，为我国高品质钢的冶炼技术进步做出了贡献。

主要内容及特点：(1)方镁石-碳化硅-碳耐火材料服役过程中的阻碳防渗机制。在材料中引入高抗侵蚀性碳化硅组分不但可有效地减弱碳组分向钢水中扩散，而且其高温下的氧化产物与氧化镁生成高熔点镁橄榄石相堵塞气孔，可提高耐火材料的抗渣侵蚀性和渗透性。(2)基质组成与结构优化技术。在基质中引入碳化硅-碳复相粉体和原位生成碳化硅纤维，显著提高材料的抗氧化性、热震稳定性和抗渣侵蚀性能。(3)有机-无机杂化结合系统技术。采用溶胶-凝胶技术开发了有机-无机杂化结合剂，实现材料中的结合碳由单纯的玻璃碳转化为含低维碳纳米结构和碳化物的复合碳，使材料的抗氧化性和耐侵蚀得到改善，并降低结合碳对钢水碳含量的影响。项目在湖北省科技厅、教育厅等资助下，进行了相关基础研究、产品开发和应用推广工作，取得了具有自主知识产权的成果，方镁石-碳化硅-碳耐火材料技术水平处于国际领先地位，申请国家发明专利六项，授权三项。

【成果类别】 应用技术