介绍了2016年混料式机械化石灰竖窑的技术发展现状，针对主要的问题提出了改进的措施，并对未来几年的发展前景进行了展望。

介绍了菱镁矿晶体结构及性质、化学成分和矿物及煅烧过程中的物理化学变化，高纯镁砂生产工艺研磨、二步煅烧及二次压球等工艺的选择和技术特点。

针对双梁式石灰窑的尾气系统和燃烧梁导热油冷却系统进行了改造设计，对尾气余热和导热油热能进行了回收利用，采用汽轮机电动机同侧布置形式，回收的热能通过汽轮机可直接驱动引风机。对该方案的经济性进行了分析，指出此方案的合理采用可以使每座窑每年节电达140万元，由于省去了能量中间转换环节，余热利用率更高。

以锆英石荒坯为骨料，锆英石粉为细粉，磷酸二氢铝为结合剂，研究了锆英石微粉的加入量对玻璃窑用锆英石捣打料的性能影响。利用扫描电子显微镜对锆英石微粉的显微形貌进行分析，通过研究发现：随着锆英石微粉的加入量增加，材料的高温性能明显增强。当锆英石微粉的加入量在5%时其烧结性能最好；微米级的锆英石微粉可以在玻璃熔融温度下形成片状的陶瓷结合相，在很大程度上提高了材料的力学性能。

转炉出钢口是熔融钢水从BOF炉（转炉）流向钢包的通道，它是转炉的关键耐火元件之一。出钢口由座砖和袖砖组成，出钢口座砖和袖砖有不同的结构和生产方式，选择哪种生产方式或结构的出钢口，应综合考虑使用和安装情况。

目前，熄焦能力为190t·h-1的干熄炉在国内投产较多，其整体结构矮胖，冷却室高径比小于0.6，采用双斜道技术。本文介绍了在实际生产中斜道部位易出现的问题和处理方法。

用碱性原料(如镁砂)制备的耐火材料显示出较好的抗钢水（如特种钢）侵蚀性，但是其抗侵蚀机理没有详细的报道。为了提高连铸水口的使用寿命，本文重点考察了碱性MgO-C（简称MG）材料，研究了MG材料对不同种类钢水的抗侵蚀性及其损毁机理。结果显示，MG材料对高锰钢、铝镇静钢和高氧钢具有较好的抗侵蚀性，并证实了在MG材料的热面形成了连续的致密反应层。推测该致密反应层是由MG材料内部生成的Mg蒸气和钢水中的夹杂物反应形成的。由于MG材料对特种钢具有高抗侵蚀性，期望将其用作多功能材料以提高连铸水口使用寿命。

研究了MgO-C质材料中添加纳米镍改性酚醛树脂后，原位催化形成纳米碳（碳纳米纤维和碳纳米管）的可能性。FE-SEM显微形貌显示，在800~1 200℃热处理温度范围内，纳米镍改性酚醛树脂热解过程中形成了纳米碳结构。此外，1 000℃及更高温度下热处理后MgO-C试样基质中生成了纳米碳结构，当温度升高到1 200℃后，促进气孔中生成了纳米碳结构。含1%镍改性酚醛树脂的MgO-C基质试样具有最好的物理和力学性能。当热处理温度从800℃升高到1 200℃，试样的常温抗折强度仅降低了15%。并且，1 200℃烧后试样的体积密度增大了6.5%，显气孔率降低了10%。原位生成纳米碳结构之所以能够改善试样的力学性能是因为其阻碍了裂纹的产生。

利用合成莫来石溶胶作为结合剂开发研制高纯氧化铝浇注料。采用湿化学法制备莫来石溶胶，表征了其固体含量、粒径大小、热分析、随温度变化的相组成、显微结构等指标。两种不同百分含量的莫来石溶胶用在两组不同粒度级配的高铝浇注料中，采取传统工艺制备浇注料，并表征3个不同温度烧后的浇注料性能。最后，研发的浇注料的最好组成与同样粒度级配并利用商业硅溶胶结合的高铝浇注料的组成相对比，莫来石溶胶结合高铝浇注料的高温强度、高温耐侵蚀性和高温抗折强度（高温断裂模量）大大得到了提升，但抗热震性相对较低。

由于陶瓷膜材料对机械、化学和热应力有极好的抵抗作用，陶瓷膜技术已经成为膜应用领域中最具发展前景的技术之一。然而，膜除垢仍然是阻碍其广泛应用的一项重要课题。空气纳米气泡因其具有高传质效率，可以在陶瓷薄膜过滤过程中阻碍污垢形成。本研究在小试和中试过程中，采用空气纳米气泡方法进行陶瓷薄膜过滤抵抗污垢试验。用腐殖酸模拟膜表面的有机污垢，在6h之内完全堵塞膜。通过直接向膜内部注入空气纳米气泡进行膜的除垢（清洁）过程。用原子力显微镜观察处理前后的影像，可以看出空气纳米气泡对陶瓷薄膜的表面有极好的清洁作用。渗透通量恢复到原始水平，例如压力为275.8kPa时，渗透通量为26.7×10-9m3·（m2·s）-1，这说明空气纳米气泡成功地清除了膜气孔中的堵塞物。将陶瓷薄技术和空气纳米气泡体系相结合是一种具有创新性、可持续发展的潜在技术。

主要研究了在常温下将除尘粉分别与不同浓度硅酸盐水泥、钾水玻璃或与二者同时结合，并在室温下硬化以制备耐火骨料。试样分别测量常温下和1 200℃煅烧后的拉伸强度、耐压强度、密度和气孔率，并进行热膨胀和SEM分析。结果表明，试样的耐压强度随钾水玻璃浓度的增加而增加，与二者同时结合制备的试样耐压强度较高，未煅烧试样耐压强度在0.8~2.4MPa，煅烧后试样强度达到36MPa，烧后试样强度显著升高。煅烧后试样体积密度增加，气孔率降低，同时平均孔径增加。热膨胀分析结果表明：水泥结合颗粒在煅烧过程中的300℃以下收缩，然后开始缓慢膨胀；而水玻璃结合颗粒在煅烧过程中800℃以下膨胀，然后开始迅速收缩；与二者同时结合制备的试样，煅烧时收缩和膨胀都不明显。选取以钾水玻璃为结合剂制成的颗粒为原料制备耐火浇注料并验证其可用性。

实验采用磺酸盐表面活性剂和聚乙烯醇（PVA）作为凝胶聚合物，通过结合颗粒稳定泡沫法和凝胶注模两种工艺，制备了高气孔率氧化铝陶瓷。实验发现：基于表面活性剂种类和添加量的影响，当样品在1 500℃保温2h后，气孔率为65%~93%，其气孔呈现出大小两种形态，大的约为300μm，小的约为100~150μm。样品机械性能（包括轴向和径向压力）主要受总的气孔率和孔径尺寸的影响，平均来说，大孔径、高气孔率的陶瓷样品的抗拉和抗压强度分别为5MPa和16MPa；而小孔径、低气孔率的抗拉和抗压强度的平均值分别为12MPa和57MPa，小气孔陶瓷样品的弹性模量最大值为3GPa。聚乙烯醇的量对生坯的强度有较大影响，而对烧结成品的强度影响不大。基于裂纹尖端钝化效应，使用这种方式制备的形状大而复杂的陶瓷组件展现出了优良的损伤容限。

用于真空感应熔炼（VIM）坩锅的氧化镁部分稳定氧化锆（Mg-PSZ）耐材由熔融Mg-PSZ骨料和Mg-PSZ细粒组成。坩锅通常的循环周期温度为1 500℃以上，实际操作中坩锅在连续运行9～90次后发生断裂。部分供货商观测到顶部周围有垂直裂缝，中部和底部有水平裂缝。本文对商用Mg-PSZ真空感应熔炼坩埚循环使用8次后的显微结构和成分变化进行了研究，得到了导致后续故障的熔融骨料中二次相形成的证据。同时还进行了对这一产品的其他测试，展示了不同程度的热机械性能的下降。

根据热力学计算讨论了氧化铝和碳之间碳热还原反应的可能性。同时也进行了Al-Fe-O系统中Fe-Al2O3-Al的热力学评估，并推导出了三元系统中铝和氧溶解模型的金属液相的相互作用参数。在1 650℃下，借用铸钢模拟装置，通过实验方法研究Al2O3-30%C与铝镇静钢42CrMo4的界面反应。在耐火材料顶部氧化铝薄膜层上发现了外生氧化铝的大颗粒物质。热力学反应导致了铁水中氧化铝和碳界面的部分溶解和过滤表面氧化铝的二次沉淀，并形成了原位氧化铝层。

通过循环反复使用60%Al2O3骨料所做的试验，发现气孔率每次都上升，加水量也增加，耐蚀性降低。因此，认为回收骨料的气孔率对耐蚀性有影响。调整骨料的气孔率有可能降低回收料对耐火材料的影响。