钢包内衬耐火材料未来的重点发展方向

针对目前钢包内衬耐材材质存在的技术问题、冶炼生产运行的管理现状以及宝钢炼钢产线多钢种冶炼生产的实际需要，开发能同时符合钢包内衬耐材安全长寿、抗粘渣和不影响钢水洁净要求的新一代内衬耐材，是十分必要的。具体研发方向如下：

开发氧化物-非氧化物复合耐材工作层或微碳耐材工作层

01氧化物-非氧化物复合耐火材料的发展前景

非氧化物高温材料具有较好的抗渣润湿性，本身具备较好的耐火性能，非氧化物与氧化物形成的固溶体如赛隆材料，兼有高温氧化物材料的耐火性能和非氧化物材料的抗渣、钢水润湿性，按照材料复合的工艺，制作氧化物-非氧化物复合耐材，一般而言，可以获得兼有两者特性的新材料。根据钢包冶炼的工况条件，合理选择氧化物、非氧化物及其复合工艺，开发出抗渣渗透性能优良、工作面均匀熔损且高寿命的钢包内衬耐材是可能的。目前原料工业条件下，氮化硅和碳化硅系的氧化物复合材料，性能和成本综合意义上作为内衬耐材的可行性较大，初步试验表明，该类材料的抗渣、抗熔损性能，较现有内衬材料有明显进步。

02微碳耐火材料的发展前景

微碳耐火材料是碳复合耐火材料技术中最新的发展领域，采用纳米碳技术，可以获得内衬材料需要的抗渣渗透性能和优良的耐火性能，相对高碳含量的碳复合耐火材料，在微碳含量的水平上，含碳耐材的导热率明显降低，对钢水的增碳效应十分轻微，一般不影响超低碳钢的冶炼。因此，开发微碳耐材技术也是解决目前钢包工作层粘渣的可行方案。

03氧化物-非氧化物复合内衬耐材或微碳内衬耐材开发的关键技术

(1) 合理的抗氧化剂选择和基质致密化措施，可以使复合材料获得较好的抗氧化效果，辅之于现有的镁碳砖渣线表面抗氧化涂层措施，新的内衬材料使用中的抗氧化问题是可能解决的。

(2) 采用非氧化物或微碳材料加入性态和复合量优化的方式，降低材料的熔损速率，防止新的内衬材料体系，影响钢水洁净度。

(3) 微碳耐材的纳米或亚微米碳在材料组织中的均匀分散，是该材料技术的另一关键，常规分散技术难于达到分散要求，本项目将探索高效分散剂和细粉组分共制备工艺，实现技术目标。

作为新一代钢包内衬耐材，由于缺乏技术的历史积累，对新的材料体系获得钢包内衬材料必备的抗侵蚀和剥落性能、抗侵蚀、高温体积稳定性、热震稳定性、高温和常温下的合理强度等基本性能，也需要通过材料组成、制备工艺、材料性能和使用损毁过程的系统研究，形成完整的新一代内衬耐材技术。

开发高耐火性的高强低导热整体永久层技术

开发低密度浇注料技术，改变目前整体永久层浇注料采用的致密浇注料技术方案，制约耐材损毁过程的瓶颈是耐材组织中的基质细粉区域，通过提高基质的耐火性能，降低颗粒组分的密度，使浇注料的密度、导热率和内衬重量减小，但内衬安全性和使用寿命仍能得到很好保证，形成兼顾安全性和保温性能的半轻质整体永久层。

通过内衬保温预制板结合技术和微孔形成技术的进步，进一步提高目前内衬保温层的保温性能，并探索采用保温效果更优的纳米微孔系列保温材料，使内衬的保温性能和钢包的热状态得到明显提高。