【中國耐火材料網】
10月13日下午14：00-18:00，中鋼集團洛陽耐火材料研究院王戰民教授級高工，武漢科技大學張海軍教授，嘉晨集團郭宗奇博士，中國科學院過程工程研究所劉開琪博士，寶武裝備智能科技有限公司邱文冬博士，江蘇晶鑫新材料股份有限公司呂戌生高工，浙江自立新材料股份有限公司薛軍柱總經理，益瑞石鋁酸鹽（中國）有限公司郜劍英博士和耐火材料雜志社彭西高社長做了精彩的演講報告。報告分別由寶鋼股份中央研究院耐火材料領域首席研究員徐國濤和中國金屬學會耐火材料分會副主任委員李庭壽主持。
徐國濤主持報告
《從UNITECR 2019會議看世界耐火材料技術動向》
王戰民
報告簡要介紹了聯合國際耐火材料學術會議（UNITECR）的發展歷史、現狀及2019年在日本橫濱舉辦的第16屆UNITECR會議的概況，并對第16屆聯合國際耐火材料學術會議上發表的241篇文章進行了綜合分析，從耐火材料的幾個主要應用領域，舉例介紹了最新的技術和產品發展動向，如高蠕變鎂碳磚避免了高熱膨脹系數導致的應力開裂，鋁熔煉爐用鋯英石澆注料減少了鋁結瘤，高發射率陶瓷涂層提高節能隔熱效果，3D-CT掃描技術提高了制品的無損檢測效果等。同時介紹了世界耐火材料協會（WRA）2019年年度會議的情況。
通過對學術會議文獻的分析及世界耐協報告材料的分析，報告認為，耐火材料技術動向是：更加面向實際應用需求；鋼鐵工業用耐火材料占據主導地位；以傳統課題為主：長壽命、功能化、綠色節能、資源綜合利用；新興課題逐漸增多：檢測技術、智能化、計算機模擬、大數據技術等。
《學科交叉與耐火材料研究：催化、DFT計算及仿生的應用》
張海軍
報告介紹了立足于學科交叉，以催化化學、DFT計算和仿生學的最新理論和成果為基礎，開展耐火材料制備、改性及性能基礎研究的情況，提出催化原位反應制備非氧化物復合耐火材料新方法。結果表明Fe、Co和Ni納米顆粒均可促進Si粉在較低溫度下氮化生成Si3N4粉體；其中，Co納米顆粒的催化氮化效果最好，其完全氮化的條件為1573 K/2 h; Fe和Ni納米顆粒的催化效果次之，且Fe納米顆粒與Ni納米顆粒的催化氮化效果基本相當。DFT的計算結果表明金屬原子與N2分子之間的電荷轉移可以削弱N2分子中N≡N鍵的結合強度，活化N2分子，并最終促進Si粉氮化反應的進行。基于仿生學原理制備出超疏渣耐火材料，結果表明在碳納米纖維沉積量僅為約0.14wt%的條件下，即可使剛玉質澆注料的渣蝕面積減少36%，甚至優于加入3wt%改性石墨所產生的澆注料抗渣侵蝕性能改善的效果(渣蝕面積比降低28%)，表明表面碳纖維改性澆注料是一種很有前景的解決當前含碳耐火材料所存在的碳含量與抗渣侵蝕性能之間矛盾的方法。構筑超疏水表面，提出MgO抗水化新方法，結果表明MgO粉體表面改性的最佳制備工藝條件為：改性劑加入量為3 wt%、熱處理溫度為523 K及熱處理時間為1 h；改性后粉體的抗水化性能大幅提高，與未改性的輕燒MgO粉體相比，其水化時間延長了250%。
《中國耐火材料用鎂砂的生產原理》
郭宗奇
報告指出，中國鎂砂的年產量大約1200萬噸，耐火材料用鎂砂的生產量，價格和質量直接影響中國和全球鋼鐵工業的運行和發展。
報告總結了中國晶型菱鎂礦生產的普通燒結鎂砂（DBM92），中檔燒結鎂砂（DBM95），高純燒結鎂砂（DBM97，DBM98）和電熔鎂砂（FM96，FM97和FM98）的原理和關鍵技術要點。DBM92是生產鎂質磚制品最低檔鎂砂，將菱鎂礦塊料和白煤混合加入豎窯一步完成菱鎂礦分解和鎂砂燒結過程，已從簡單的開放式燃燒裝置發展到節能環保封閉式的自動化豎窯，DBM92質量大大提高；DBM95的生產首先在反射爐中完成菱鎂礦分解過程，輕燒粉磨細后濕法成球，破碎再成球，和白煤混合后在豎窯中完成鎂砂的燒結過程。DBM97高純鎂砂生產過程也首先在反射爐中完成菱鎂礦分解，再到重油或液化氣做燃料的豎窯中使鎂砂燒結。DBM98是將浮選提純的菱鎂礦在多膛爐或懸浮爐中分解，燒結過程在液化氣加熱的豎窯中完成。電熔鎂砂工業生產中可直接在三相電弧爐中熔融菱鎂礦生產普通電熔鎂砂，也將成球的輕燒鎂粉熔融生產大結晶電熔鎂砂。
近年來出現將菱鎂礦和輕燒鎂粉球共同熔融的工藝，還采用封閉式利用冷卻電熔坨的熱能預熱電熔物料，達到提高環保節能的迫切需要。近年來最突出的發展是從單一反浮選SiO2的提純技術發展到將級外菱鎂礦提純到98%MgO的品位；閃速分解菱鎂礦的懸浮爐可成功生產高活性的輕燒鎂粉，大大提高了輕燒鎂的生產效率，2019年首次從天然晶型菱鎂礦工業生產密度3.42g/cm3，純度98%MgO的高純度高密度燒結鎂砂。該文稿還重點討論了鎂砂生產技術發展的關鍵問題。
《碳化硅多孔陶瓷的抗熱震性能》
劉開琪
報告指出，氧化物結合多孔碳化硅在受到頻繁熱沖擊時頸部會產生熱應力，為了解熱力耦合作用對其機械性能的影響，采用230μm近等徑碳化硅顆粒為骨料，分別以玻璃、莫來石、堇青石為主要結合相，制備出具有貫通孔結構，氣孔率為37%的多孔陶瓷。在600~800℃水冷抗熱震后發現，玻璃相結合多孔碳化硅的抗折強度隨熱震溫差的增大連續降低，從27.2MPa降到12.6MPa，而在油冷和空冷熱震后強度僅降低1~2MPa。在600~1200℃水冷熱震后，莫來石結合碳化硅多孔陶瓷結合相中裂紋缺陷可自我修復，使得≤1000℃抗熱震后的強度不降反升，如1000℃熱震后強度達36.5MPa，為其室溫強度的1.6倍。上述現象在快速冷卻時出現，而在緩冷時幾乎沒有，表明殘余應力機制使得材料得到增強。堇青石結合的多孔碳化硅在抗熱震后也具有自增強特性，但強度增加率及強度開始衰減溫度均低于莫來石結合多孔陶瓷，后者的高溫強度和抗熱震性能均優，在冶金、化工、能源、環保等領域有較好的應用前景。
《鋼鐵工業用耐火材料市場存在的問題及思考》
邱文冬
邱博士指出，目前鋼鐵用耐火材料的市場現狀普遍以噸鋼承包為主，在原材料價格、人工成本等不斷上漲，同時面臨環保壓力的大環境下，鋼鐵耐材市場競爭越來越嚴峻，惡性競爭，不正當競爭日益成為耐材行業面臨的難題。事實上鋼鐵生產離不開耐火材料，耐材是鋼鐵安全生產的基礎材料，日益成為鋼鐵生產優化發展的先導和制約因素，耐材行業應以"用戶友好"理念服務鋼鐵行業，提高耐火材料的使用水平，實現用后耐材再利用，實現消耗和排放的減量化，以低成本實現高可靠，滿足鋼鐵生產的需要。
在當前及今后相當長的時間里，鋼鐵耐材市場競爭會更加殘酷，耐材企業生存更加艱難，三類企業可能會得到更好的發展，一是產業鏈完整的企業，二是具有特色產品及技術的企業，三是給鋼廠提供增值服務的企業。
李庭壽主持報告
《氮化硅在耐火材料中的應用探索》
呂戌生
報告介紹了氮化硅微粉的引入對鋁鋯碳滑板性能的影響，滑板作為滑動水口的重要組成部分，對控制鋼水的流量至關重要，要多次反復承受高溫鋼水的靜壓力和沖刷、劇烈的熱沖擊以及機械磨損作用，使用條件苛刻。初步試驗表明，在滑板中引入適量氮化硅，其常溫抗折、耐壓強度提升約16%，熱態抗折強度提升19%，氮化硅微粉的加入有助于提高滑板的耐磨性和抗侵蝕性能，高溫抗氧化性能和抗熱震性優良。添加3%氮化硅制成的滑板在國內某鋼廠進行了試用，能夠滿足鋼廠的使用要求，使用效果良好。
《板狀燒結剛玉的多元化發展應用研究》
薛軍柱
報告指出，板狀燒結剛玉在某些間歇式工作環境下，依然需要進一步改善抗熱震性、抗熔損性、致密性。主要從3個方面進行了改進：1、致密板狀燒結剛玉，采用優化的工藝路線，不添加任何助燒劑，經過高溫燒制而成，體密達到3.65~3.7g/cm3，結構致密，氣孔率低，代替普通燒結板狀剛玉，能夠進一步提高材料的堆積密度，從而提高制品的強度和抗渣性能；2、低鈉燒結板狀剛玉，通過工藝優化，基本去除原料中的氧化鈉含量，經過合理的燒成控制，從而達到超低鈉含量的剛玉指標，經過ICP-OES測試，氧化鈉≤0.1%，代替普通燒結板狀剛玉，能夠明顯提高材料的高溫抗折強度和抗渣性能；3、燒結鋯剛玉，通過合理有效引入氧化鋯，使得氧化鋯均勻分散在境界處，從而能有效改進裂紋擴展，代替普通板狀燒結剛玉，明顯提高材料的抗熱震性。
通過板狀燒結剛玉的多元化研發和應用，能夠更加有針對性的提供更好的剛玉原料，服務于不同產品或領域。
《改善含碳耐火材料抗氧化性能的新途徑》
郜劍英
報告指出，在空氣或氧化性氣氛條件下，碳材料在700℃以上發生氧化。碳材料的氧化行為直接影響著含碳耐火材料的服役壽命，因此一直以來提高抗氧化性能都是重要研究方向之一。
應用最為廣泛的改善含碳耐火材料抗氧化性能的方法是加入金屬或碳化物作為抗氧化劑，如加入鋁粉、硅粉、鋁鎂合金粉、鋁硅合金粉和/或碳化硅、碳化硼等。這些抗氧化劑的作用機理是與碳材料氧化生成的一氧化碳（CO）發生反應生成相應的氧化物和碳，從而減緩碳材料的氧化。另外，生成的氧化物會起到降低氣孔率和提高強度效果，或生成保護性表面涂層起到保護碳材料的作用（如B4C）。
鎂盾（MagArmour）是益瑞石公司開發的一種新型鋁鎂鈣系復相材料，應用于含碳耐火材料中具有形成熱面粘附保護渣層、消除材料內部應力集中和改善抗氧化性能的效果。通過對用后鎂碳磚的顯微結構分析，認為鎂盾主要是通過在高溫下形成液相、液相滲入基質封閉氣孔從而阻斷氧擴散通道，起到保護碳材料的作用。為了深入理解液相對含碳耐火材料高溫性能的影響，通過Factsage計算了MgO-MagArmour體系在不同溫度下的液相量變化。發現鎂盾的加入提高了液相的生成溫度，但是液相量增加并不多，因此對含碳耐火材料的高溫性能影響有限，這一點也得到了實驗工作的證實。
《耐火材料抗熱震性試驗方法國際標準制定中的問題和應對措施》
彭西高
報告介紹了我國成功制定耐火材料抗熱震性試驗方法國際標準的過程和意義。抗熱震性是耐火材料最重要的使用性能之一，國內外有多種檢測抗熱震性的試驗方法標準，但是，至今還沒有統一的國際標準。在國內外現行的試驗方法標準中，以抗熱震性的冷卻介質不同，大致可以分為水急冷法、壓縮空氣急冷法、空氣自然冷卻法；其中，從試驗結果判定方法上，水急冷法還分為直形磚斷面破損法、小樣塊重量損失法、試樣表面裂紋判定法等。水急冷法主要用于致密定形耐火制品的抗熱震性評價，在中國使用最為廣泛，其次，壓縮空氣冷卻法在國外使用較為普遍，空氣自然冷法則主要適用于輕質隔熱耐火材料。
報告指出，自2018年起，我國的耐火材料標準化工作由采用國際標準向參與制定國際標準的方向發展，這也是我們發展耐火材料強國的內容之一。