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【成果完成人】 魏耀武 李楠 柯昌明 李具中 王周福 梁新亮 韓兵強(qiáng) 鄢文 李亞偉 吳健鵬 白晨 陶曉林 顧華志 王璽堂 張繼周
【第一完成單位】 武漢科技大學(xué)
【成果簡介】國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)已將“高效率、低成本潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)”列為優(yōu)先發(fā)展主題。耐火材料是煉鋼過程中的爐襯材料，對鋼水質(zhì)量及高效安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。項(xiàng)目針對潔凈鋼冶煉過程中碳復(fù)合耐火材料對鋼水增碳和使用壽命低等問題，深入研究了耐火材料增碳機(jī)制和損毀機(jī)理，創(chuàng)新地提出適用于低碳鋼冶煉用方鎂石-碳化硅-碳耐火材料新體系，開發(fā)了材料基質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)優(yōu)化和有機(jī)-無機(jī)雜化結(jié)合系統(tǒng)等關(guān)鍵制備技術(shù)， 并實(shí)現(xiàn)了方鎂石-碳化硅-碳耐火材料工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用。研究成果在國內(nèi)多家耐火材料企業(yè)產(chǎn)業(yè)化，并在武鋼和漣鋼等鋼鐵企業(yè)的汽車板鋼、高牌號無取向硅鋼等低碳鋼的冶煉中規(guī)模使用，不僅使鋼水過程增碳得到控制，而且提高了關(guān)鍵耐火材料的使用壽命，為我國高品質(zhì)鋼的冶煉技術(shù)進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。
主要內(nèi)容及特點(diǎn)：(1)方鎂石-碳化硅-碳耐火材料服役過程中的阻碳防滲機(jī)制。在材料中引入高抗侵蝕性碳化硅組分不但可有效地減弱碳組分向鋼水中擴(kuò)散，而且其高溫下的氧化產(chǎn)物與氧化鎂生成高熔點(diǎn)鎂橄欖石相堵塞氣孔，可提高耐火材料的抗渣侵蝕性和滲透性。(2)基質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)。在基質(zhì)中引入碳化硅-碳復(fù)相粉體和原位生成碳化硅纖維，顯著提高材料的抗氧化性、熱震穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性能。(3)有機(jī)-無機(jī)雜化結(jié)合系統(tǒng)技術(shù)。采用溶膠-凝膠技術(shù)開發(fā)了有機(jī)-無機(jī)雜化結(jié)合劑，實(shí)現(xiàn)材料中的結(jié)合碳由單純的玻璃碳轉(zhuǎn)化為含低維碳納米結(jié)構(gòu)和碳化物的復(fù)合碳，使材料的抗氧化性和耐侵蝕得到改善，并降低結(jié)合碳對鋼水碳含量的影響。項(xiàng)目在湖北省科技廳、教育廳等資助下，進(jìn)行了相關(guān)基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用推廣工作，取得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果，方鎂石-碳化硅-碳耐火材料技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位，申請國家發(fā)明專利六項(xiàng)，授權(quán)三項(xiàng)。
【成果類別】 應(yīng)用技術(shù)
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