不烧砖具有成本低、无铬污染等优点，已广泛应用于石灰回转窑炉衬。武钢活性石灰回转窑烧成带炉衬使用磷酸盐结合不烧砖代替镁铬砖及镁尖晶石砖，炉衬寿命提高到3年以上。根据不烧砖的多年应用经验，并对行业内数据进行收集、整理与分析，武钢负责制定了活性石灰回转窑不烧衬砖行业标准，规范了炉衬用不烧砖的技术条件，以保证石灰回转窑的稳定运行。

介绍了以高纯铝酸钙水泥为结合剂，添加活性α-Al2O3微粉，骨料以电熔刚玉为主的RH浸渍管浇注料。研究了不同种类刚玉的搭配及尖晶石的引入对浇注料热震稳定性和抗侵蚀性能的影响。

针对煤粉石灰回转窑内结圈的问题进行了实验，分析了结圈原因并采取了相应的改进措施，取得了显著成效。

以棕刚玉为骨料和细粉（67%），SiC和球沥青（共20%）、活性α-Al2O3和硅微粉（共10%）为主要原料，制备了微粉结合Al2O3-SiC-C浇注料。分别测试了硅微粉加入量、分散剂（六偏磷酸钠、三聚磷酸钠）、防爆纤维种类和加入量对浇注料抗爆裂性能的影响。结果显示：不同的施工体厚度（重量），其抗爆裂温度有所不同，厚度越大排气性越差，抗爆裂性能也就越差；试验范围内，硅微粉加入量的提高，对材料的抗爆裂性能不利，而水分的增加对抗爆裂性能的影响并不明显；提高纤维加入量或选用低熔点纤维可以大大改善浇注料的抗爆裂性能。

透气砖在钢水精炼过程中发挥着重要作用。透气砖作为耐火材料制品，在使用过程中会出现消耗损毁现象，严重时会影响正常生产，甚至会造成漏钢等事故的发生。根据精炼钢包透气砖使用的工作环境，对精炼钢包透气砖在使用过程中发生漏钢的原因进行了分析，并提出了有效的改进措施。

国内广泛采用回转窑烧制冶金石灰及水泥，生产过程中会产生大量高温烟气，造成热量的流失。通过详细的热工计算后，采用引进的超导换热技术，将超导换热装置运用到回转窑中。投运以来产生了较高的经济效益，响应了国家节能减排的号召，具有较好的社会效果。

氮化硅薄膜刻蚀是制造微电子器件的关键技术之一，刻蚀的效果直接影响电子元器件的性能。采用反应离子法对氮化硅薄膜进行了刻蚀，并借助原子力显微镜（AFM）、光学显微镜（OM）、表面轮廓仪表征方法对刻蚀的氮化硅薄膜进行分析。结果表明：反应气体为NH3∶SiH4=40∶10时，制备出的氮化硅薄膜的厚度均匀，薄膜颜色一致；氮化硅薄膜的最佳刻蚀时间为3min，此时氮化硅薄膜的表面较平整，粗糙度较小，氮化硅薄膜与Si基底表面的分界线明显。

在CO和H2混合气体存在下，通过逆向布杜阿尔反应催化分解CO产生固体碳的沉积。由铁氧化物催化的这个反应会对耐火材料产生破坏作用。研究了纳米和微观尺度上CO和H2气氛下，逆向的布杜阿尔反应过程中铁氧化物的催化效果和碳的结构演变。提出了CO 和H2混合气体下的抑制机理并在实验室规模下进行确认。在与铁和铁的氧化物接触时，固体硫化合物可以抑制CO的分解。这个结果用于开发新型的抗CO和H2的耐火材料。

受反复加热和冷却的影响，对高炉出铁沟材料性能发生的变化以及添加种类不同的碳原料对变化的情况和程度造成的差异等问题进行了研究。研究结果表明，受反复加热和冷却的影响，烧结伴有莫来石的生成，但烧结程度根据添加碳原料的种类而异，添加沥青的材料不容易烧结。另外，添加炭黑的材料在反复加热和冷却后，耐蚀性大幅度降低。推定的原因是，反复加热致使气孔径扩大，炉渣容易浸润。

关于装入废钢对转炉装料炉墙的损伤，通过实验室的废钢下落冲击试验和工业炉试验进行了研究。根据这些试验结果得出的结论是：工业炉中的砖损伤是由于废钢冲击导致的破损和裂纹的扩展以及相互连接而产生的，有效的方法是使用抗机械性冲击好的高断裂韧性镁碳砖。

使用原料种类不同的尖晶石砖，进行了抗碱性、抗硫性、抗热震性和抗侵蚀性试验。试验结果表明，只使用海水氧化镁的尖晶石砖B，在抗碱性、抗硫性、抗热震性和抗侵蚀性方面性能优越，但抗浸透性和抗结构剥落性差。使用天然氧化镁和海水氧化镁的尖晶石砖C，呈现介于尖晶石砖A和尖晶石砖B的中间性能，在抗浸透性和抗结构剥落性方面有良好的效果。

将废弃耐火砖回收粉碎作为骨料应用于混凝土制备中，设计了10种耐火砖细骨料与天然砂的混合方案，制备了210个试样，耐火砖细骨料的替代率分别为0、25%、50%、75%和100%。试样分为两类：含普通硅酸盐水泥的试样和含铝酸钙水泥的试样。测定了混凝土试样的物理-机械性能，包括耐压强度、弹性模量和混凝土在110℃、200℃、400℃、600℃、800℃和1 000℃下的重量损失以及孔隙率、吸水率、密度。结果表明，在800℃以上，含耐火砖骨料和铝酸盐水泥可使混凝土的残余强度提高两倍。此外，耐火砖细骨料与铝酸盐水泥混合使用对提高混凝土的高温弹性模量的效果并不明显。

提出了一种新的获得白云石-氧化镁共熟料的方法，该方法涉及到白云石脱碳并和苛性氧化镁混合电熔。以高纯原料制备了电熔白云石熟料和电熔白云石-氧化镁共熟料。将添加电熔白云石-氧化镁共熟料的白云石产品与不添加氧化镁的电熔白云石熟料和传统的富氧化镁产品进行了性能比较。实验证明，以电熔白云石-氧化镁共熟料为原料制备的烧结白云石材料，具有化学纯度高、耐腐蚀、抗水化和抗热震性能好的特点。

验证了两步烧结法的适用性对于抑制亚微米氧化铝在最后阶段的晶粒长大中的作用。为了降低孔隙率，且不出现显著的晶粒长大，第一步加热的时间应该较短，在1 400~1 450℃相对较高的温度下进行；第二步在大约1 150℃左右的温度下促进样品的致密化，并且限制晶粒生长。使用两步法烧结制备的细晶氧化铝的相对密度为98.8%，晶粒尺寸为0.9μm。采用标准烧结工艺，陶瓷的相对密度相同，但晶粒尺寸为1.6μm。

纳米炭黑包覆的石墨具有容易被树脂和水润湿的特性，可以扩展耐火材料和碳-碳复合材料在不同领域的应用。通过使用合适的表面活性剂和分散剂在鳞片石墨的表面包覆纳米炭黑而使其具有水润性。通过XRD、FESEM和HRTEM表征了包覆石墨的特性，结果表明包覆于石墨上的纳米炭黑具有与天然石墨同样的性质。这种开发的包覆石墨已经在钢厂所用的耐火砖和浇注料中得到了广泛应用。碳含量低于3%的镁碳砖，其中含有炭黑包覆颗粒和包覆石墨，具有比含有天然石墨10%的镁碳砖更好的性能。通过使用这种包覆石墨可以实现石墨在基质中的均匀分布。