研究了SM高效减水剂对浇注料流动值和力学性能指标的影响，以及添加锆英石粉对耐火浇注料热震后残余抗折强度的影响。结果表明，在试验范围内随SM加入量增大浇注料流动值增大，体积密度增大，显气孔率降低，耐压强度、抗折强度增大；随锆英石加入量增加，热震15次后残余抗折强度先增大后减小。

为了优化刚玉质浇注料的性能，在以纯铝酸盐水泥结合的刚玉质浇注料中加入不同分散剂，系统研究了不同分散剂对浇注料基质浆体动电特性、流变特性以及对浇注料常规物理性能的影响。结果表明，加入4种分散剂的基质浆体的Zeta电位绝对值均较低，且加入高分子聚合物型分散剂浆体的Zeta电位绝对值比加入聚电解质型分散剂浆体的更低；4种分散剂均能显著降低基质浆体的表观黏度，其最佳加入量分别为0.2%、0.7%、0.6%和0.7%；加入分散剂FS10的刚玉质浇注料的需水量最低，且试样的各项物理性能都较优。

以镁砂为主要原料，使用MgO-SiO2-H2O结合体系，研究了不同酸碱度硅微粉对镁质浇注料流动性和物理性能的影响。结果表明，使用弱酸性硅微粉的镁质浇注料具有良好的流动性和较高的强度，使用中性的硅微粉的镁质浇注料具有更好的流动性保持率。

介绍了环保型结合剂的中间相沥青的发展过程及制备方法，及其在含碳耐火材料结合剂应用中表现出的优良性能，并分析了国内外中间相沥青的研究现状及其在耐火材料结合剂中的应用前景。

提出了炼钢用活性石灰在检验环节中应注意的问题，具体分析了影响活性石灰检验结果准确性的因素。

通过对并流蓄热式石灰竖窑在生产过程中除尘风机负载变化的跟踪和分析，对关键控制参数进行了优化，保证除尘风机高效稳定的工作。

石灰窑是钢铁工业、电石工业、氧化铝工业和耐火材料工业中的重要设备。本文论述了对机械化程度较高的石灰窑窑底出灰螺锥中心定位机构所作的改进，设计出了一种新结构装置，这种新装置对石灰窑稳定运行、延长齿轮使用寿命和保证使用可靠性均有益处。

为减少二氧化碳排放，使用隔热料和耐火材料轻量化是降低窑炉用耐火材料热损失的有效方法。作为新技术，提出了工作衬的低导热系数化和轻量化。开发了ECONOS、CALEAD、ALTIMA定型砖，实际应用中有窑皮温度降低数十度的例子。还开发了高强度隔热性浇注料LN-150，用于钢包盖后其使用寿命是常规隔热浇注料的1倍。

气化是一个高温、高压的化学过程，可将含碳原料转化成CO和H2（合成气）用于发电和化学制品行业。在氢经济中它是以氢为源头的首要候选者，也是在未来先进的矿物燃料电力系统中期望看到增加其应用的少数技术之一。气化由于其较高的效率、隔离捕获CO2的能力或在其它行业的应用及其含碳原料燃料灵活性的潜力，故对其进行评估。气化过程的核心是气化炉——一个高压下的化学反应容器，在氧气不足的情况下用来在碳和水之间发生反应以生成合成气。气化炉砌有高Cr2O3材料以保护容器外壳。气化炉是一个复杂的系统，工业界认为用作气化炉炉衬的耐火材料的损毁限制了其可靠性、可用性以及更多的应用。NETL研究者对从多个气化炉上拆下的使用过的高Cr2O3耐火材料进行研究以确定其炉役期间的损毁机理。这些分析说明了高氧化铬耐火材料的永久损毁与含碳原料中的灰渣有关，在气化过程中它呈液态且与耐火材料发生反应，导致了由化学溶解和剥落（结构的和化学的）所引起的侵蚀。本文阐述了对使用过的耐火材料的侵蚀剖析及应用热动力学模型以解释由微观结构变化引起的侵蚀。这些信息是改善耐火材料应用的基础。

利用纯橄榄岩及工业烧结镁砂可以制成炼钢用中间包的工作衬。中间包工作衬采用喷涂粉料作为保护层，它对钢水及炉渣呈惰性状态，为多孔状料，在每个周期后易于清理炉渣，并防止与永久衬粘附。采用纯橄榄岩取代镁砂可以制成炼钢用优质耐火材料。

通过对高炉使用后试样的分析和实验室再现试验两种方法，研究了高炉主沟铁水线部位用浇注料性能的变化。结果表明，铁水线部位用浇注料中的SiC受使用时间和加热冷却次数的影响而减少，使用时间越长，加热冷却次数越多，SiC残留越少，该倾向在含尖晶石的材质中特别显著。通过15次的1 500℃、3h的反复加热冷却可以再现高炉使用时浇注料产生的组成变化。

镁质耐火浇注料受到广泛的技术关注，这是因为MgO的固有性能（如耐火度高、抗碱性渣的腐蚀），从而使不定形耐火材料具有通用性和易施工的优点。然而，MgO易与水反应生成Mg（OH）2，并伴随着较大的体积膨胀，限制了它在耐火浇注料中的使用。为了在溶体中把这种影响降到最低，需要对反应中所包含的主要变化有很好的了解。本研究评估出了温度和化学平衡移动（同离子效应）对MgO水化的影响。在不同温度下，通过离子导电率的测量显示出MgO水化反应随温度升高而加剧。另外，本文还评估了加入不同化合物对水化率的影响，其中，CaCl2使水化延缓，而KOH具有相反的性能。MgCl2和MgSO4显示出了相似的结果和其它两个明显影响———反应延缓和加快，这主要依赖于它们在悬浮体中的浓度。根据反应动力学和热力学，以及由水化反应引起的试样机械损坏，评估出了这些结果。

对有机及无机加入剂的效果作了比较。测定了浇注料的流动性。利用扫描电子显微镜及X-射线衍射法测定了试样的物理性能及机械性能。加入化学活性氧化铝可提高浇注料的耐压强度和抗折强度。加入分散剂可延缓浇注料的絮凝性。

从炼钢厂收集来的、在露天环境下存放的镁碳砖在长时间的放置过程中出现了裂纹和碎裂现象。为了弄清其机理，制备了MgO-C-Al及Al-C试样。在对试样进行炭化后，放置于开放式环境中。经过一段时间后，这些试样碎裂成粉末状。用XRD进行衍射分析表明：减少的相，如Al4C3、Al4O4C、Al2O3和Al是造成碎裂现象的原因。热力学稳定性分析解释了炭化MgO-C-Al砖和Al-C砖在常温下暴露在潮湿环境中的水化和碎裂现象的产生机理。即炭化试样中存在部分相转变为Al（OH）3是造成碎裂的原因。