为了解新型原料矾土基β-SiAlON的使用性能，从而将其应用于实际，研究了矾土基β-SiAlON对MgO-SiO2-H2O结合的Al2O3-MgO浇注料常规物理性能、高温抗折强度、抗热震性以及抗渣侵蚀性的影响。结果表明,加入矾土基β-SiAlON细粉对1 550℃ 、3h烧后试样的常规物理性能略有负面影响，对试样在1 400℃埋炭条件下的高温抗折强度影响不大，抗热震性有所改善。随β-SiAlON加入量的增加，试样的残余强度保持率增加（从16.27%增加到30.82%），但抗渣侵蚀性明显变差。

介绍了套筒石灰窑的煅烧工艺、过桥耐材结构特点和过桥碹拱损坏机理，通过结合套筒石灰窑的生产工艺控制、石灰石原料和耐火材料的自身特性分析套筒石灰窑在运行后过桥碹拱耐材损坏的机理，得出缓解过桥碹拱损坏的解决方法。

以白刚玉、板状刚玉、镁铝尖晶石、氧化铝微粉为原料，研究了不同尖晶石添加量对刚玉尖晶石砖性能的影响，通过对比试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、高温抗折强度、抗热震性能和抗LF炉渣侵蚀性能，表明尖晶石添加量在10%~20%之间刚玉尖晶石砖的各项性能指标优良。

结合生产实际，对影响麦尔兹窑煤气单耗偏高的因素进行了分析；在确保成品生石灰质量稳定的前提下，通过降低通道控制温度，加强原料质量跟踪，优化相关工艺操作等措施，减少窑炉的煤气投入量，降低煤气单耗，取得了良好效果。

介绍了平板类硬质合金模具的加工工艺，该工艺有效的利用了硬质合金的高耐磨性，同时极其巧妙的解决了硬质合金材料韧性差、使用过程中容易断裂的缺点，达到了降低模具吨耗，提高产品内在和外观质量以及成型效率的目的。

过去几十年中，不定形耐火材料在各种工业中得到了广泛的使用。目前的常规做法是在严重磨损的区域使用不定形材料。过去仅使用耐火砖。异形砖和不定形产品在作业时需要烧结来获得其最终性能。钢铁工业以外的应用通常被称为“工业应用”。工业应用也需要提高浇注料性能，如在中间温度范围内提供更好的化学稳定性、机械强度和耐磨性能。工业应用中的工作温度通常在1 200℃以下，所以浇注料尚未达到足够的强度以抵抗剧烈的烧结反应。基质性能对耐火材料来说很重要。它们不仅取决于施工性能和强度，也由应用性能所决定。通过对含粘结剂的细和超细材料整体颗粒分布的优化，得到了较好的施工性能。此外，浇注料的物理性能也得到了提高，特别是在中间温度范围内。煅烧和活性氧化铝以及分散添加剂非常有助于基质性能的提高，如需水量、凝固控制和强度发展。

耐火材料内衬在减少工艺设备的能源消耗以及确保设备安全可靠的运行方面发挥了举足轻重的作用。由于项目的复杂性及安装进度，带耐火材料内衬的设备往往被置于项目现场很长时间，使其性能失效及过早老化。尤其在潮湿环境中，耐火材料内衬的碱性水解或碳化导致其过早损坏。本文对碱性水解的出现和性质进行了研究以防止耐火材料的进一步损坏。

在以前的研究中，报道了一种新型致密ZrO2-莫来石原料。与传统的ZrO2-莫来石原料相比，这种新型ZrO2-莫来石原料显示出更低的热膨胀系数。此外，该新型ZrO2-莫来石原料尽管含有以莫来石状态存在的SiO2，但是经还原气氛下热处理后，依然可以保持原始的致密显微结构。采用这种原料可以改善材料的抗剥落性和抗侵蚀性。在本研究中，含致密ZrO2-莫来石原料的滑板实际应用于几种级别钢水的连铸过程。结果显示，滑板表现出优异的使用性能，滑动面损伤减少，铸孔边沿损毁减轻，钢水渗透减少，滑板磨损减少。

Bonite是属于致密六铝酸钙骨料（CA6），具有较高的耐火度、相对低的导热性以及高耐磨性，一般用作钢包永久衬的耐火骨料。另外还有一种新型的致密度稍低一点的Bonite LD，其导热性更低，而且具有更好的抗渣性。对不同的钢包内衬的模拟显示，Bonite基耐火材料能够降低保温层的接触温度、钢壳温度以及工艺过程中的热量损失。此外还可以降低内衬的厚度以增加整个钢包的容量。新开发的Bonite LD节能效果更好。

研究了尖晶石的加入量对分别使用水泥结合和溶胶结合的Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响。C的来源是石墨，加入量为2%和4%。尖晶石的加入量为5%和10%。对两种结合体系来说，随着石墨加入量的增加，经不同温度处理后的致密度和强度都降低。尖晶石加入量的增加可以提高材料的抗侵蚀性。氧化钙、氧化硅和氧化铁是高炉渣中主要的渗透和侵蚀成分。

通过使用两种不同的含氧化钙高铝水泥，对预合成和原位尖晶石高铝浇注料进行了研究。通过传统工艺，采用0.29的分配系数在110℃、900℃和1 500℃下进行热处理，对浇注料的组成做了研究。试验发现了原位尖晶石组成的试样密度和强度值略有下降，浇注料在约900℃时开始形成尖晶石，接近1 500℃时尖晶石形成结束。

研究了碳结合耐火材料的杨氏模量（E）与气孔率（P）和温度（T）之间的函数关系。在研究的温度范围内杨氏模量变化显著。在400～1 000℃之间杨氏模量极速增加，之后在1 000～1 450℃之间轻微减弱。冷却过程中，杨氏模量减少至初始值以下。然而，对于高气孔率材料，杨氏模量在整个温度范围内都保持低值。在室温中，如果气孔率在14%～23%之间，杨氏模量依赖于气孔率的实验数据也与众所周知的模型结果相吻合。此外，根据芒罗研究，E(P，T)模型计算数据与实验观测数据一致，验证了材料加热至1 025℃时数据的有效性。

采用两种碳基质，即石墨质和玻璃碳，在实验室中于1 873K研究了其与CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣的接触角和润湿性。指出，CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣与石墨和玻璃碳基质的接触角均高于90°，故两种基质抗CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣的润湿性较差。

阐述了含不同尖晶石源（预合成或原位生成）的浇注料中使用的备选粘结剂\[水合氧化铝（HA）或胶体氧化铝（ColAlu）\]及其使用效果，目的如下：1） 控制材料腐蚀性能的一些特征；2） 选择更好的耐火材料组成。进行热动力学计算、腐蚀杯试验和SEM分析以评估设计耐火组成的渣侵蚀。根据得到的结果，发现因氧化铝基粘结剂（HA或ColAlu）具有较高的比表面积，会按照一条更有效的烧结工艺进行，从而提高其物理性能和所生成微结构的粘结级别。尖晶石颗粒尺寸对耐火材料腐蚀性能起到了十分重要的作用，颗粒越细越容易溶入熔液，进而在较厚的固-液连续界面形成尖晶石沉淀。在所有评估的组成中以及考虑到硅灰的存在，研究得到具有较强抗腐蚀性的最佳组成是一种以HA为粘结剂且生成原位尖晶石的浇注料。

调查了黏结剂的黏度和固定碳量对MgO-C砖品质的影响，没有发现黏度与显气孔率存在相关性，随着固定碳量的增加，显气孔率降低。

制备了多种试样在不同浓度的硫酸盐水溶液中浸渍，研究和分析了渗透情况，结果确认硅酸盐特殊水泥适合用于工业烟囱作为浇注料使用。