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針對目前鋼包內(nèi)襯耐材材質(zhì)存在的技術(shù)問題、冶煉生產(chǎn)運(yùn)行的管理現(xiàn)狀以及寶鋼煉鋼產(chǎn)線多鋼種冶煉生產(chǎn)的實(shí)際需要，開發(fā)能同時(shí)符合鋼包內(nèi)襯耐材安全長壽、抗粘渣和不影響鋼水潔凈要求的新一代內(nèi)襯耐材，是十分必要的。具體研發(fā)方向如下：
開發(fā)氧化物-非氧化物復(fù)合耐材工作層或微碳耐材工作層
01氧化物-非氧化物復(fù)合耐火材料的發(fā)展前景
非氧化物高溫材料具有較好的抗渣潤濕性，本身具備較好的耐火性能，非氧化物與氧化物形成的固溶體如賽隆材料，兼有高溫氧化物材料的耐火性能和非氧化物材料的抗渣、鋼水潤濕性，按照材料復(fù)合的工藝，制作氧化物-非氧化物復(fù)合耐材，一般而言，可以獲得兼有兩者特性的新材料。根據(jù)鋼包冶煉的工況條件，合理選擇氧化物、非氧化物及其復(fù)合工藝，開發(fā)出抗渣滲透性能優(yōu)良、工作面均勻熔損且高壽命的鋼包內(nèi)襯耐材是可能的。目前原料工業(yè)條件下，氮化硅和碳化硅系的氧化物復(fù)合材料，性能和成本綜合意義上作為內(nèi)襯耐材的可行性較大，初步試驗(yàn)表明，該類材料的抗渣、抗熔損性能，較現(xiàn)有內(nèi)襯材料有明顯進(jìn)步。
02微碳耐火材料的發(fā)展前景
微碳耐火材料是碳復(fù)合耐火材料技術(shù)中最新的發(fā)展領(lǐng)域，采用納米碳技術(shù)，可以獲得內(nèi)襯材料需要的抗渣滲透性能和優(yōu)良的耐火性能，相對高碳含量的碳復(fù)合耐火材料，在微碳含量的水平上，含碳耐材的導(dǎo)熱率明顯降低，對鋼水的增碳效應(yīng)十分輕微，一般不影響超低碳鋼的冶煉。因此，開發(fā)微碳耐材技術(shù)也是解決目前鋼包工作層粘渣的可行方案。
03氧化物-非氧化物復(fù)合內(nèi)襯耐材或微碳內(nèi)襯耐材開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
(1) 合理的抗氧化劑選擇和基質(zhì)致密化措施，可以使復(fù)合材料獲得較好的抗氧化效果，輔之于現(xiàn)有的鎂碳磚渣線表面抗氧化涂層措施，新的內(nèi)襯材料使用中的抗氧化問題是可能解決的。
(2) 采用非氧化物或微碳材料加入性態(tài)和復(fù)合量優(yōu)化的方式，降低材料的熔損速率，防止新的內(nèi)襯材料體系，影響鋼水潔凈度。
(3) 微碳耐材的納米或亞微米碳在材料組織中的均勻分散，是該材料技術(shù)的另一關(guān)鍵，常規(guī)分散技術(shù)難于達(dá)到分散要求，本項(xiàng)目將探索高效分散劑和細(xì)粉組分共制備工藝，實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
作為新一代鋼包內(nèi)襯耐材，由于缺乏技術(shù)的歷史積累，對新的材料體系獲得鋼包內(nèi)襯材料必備的抗侵蝕和剝落性能、抗侵蝕、高溫體積穩(wěn)定性、熱震穩(wěn)定性、高溫和常溫下的合理強(qiáng)度等基本性能，也需要通過材料組成、制備工藝、材料性能和使用損毀過程的系統(tǒng)研究，形成完整的新一代內(nèi)襯耐材技術(shù)。
開發(fā)高耐火性的高強(qiáng)低導(dǎo)熱整體永久層技術(shù)
開發(fā)低密度澆注料技術(shù)，改變目前整體永久層澆注料采用的致密澆注料技術(shù)方案，制約耐材損毀過程的瓶頸是耐材組織中的基質(zhì)細(xì)粉區(qū)域，通過提高基質(zhì)的耐火性能，降低顆粒組分的密度，使?jié)沧⒘系拿芏取?dǎo)熱率和內(nèi)襯重量減小，但內(nèi)襯安全性和使用壽命仍能得到很好保證，形成兼顧安全性和保溫性能的半輕質(zhì)整體永久層。
通過內(nèi)襯保溫預(yù)制板結(jié)合技術(shù)和微孔形成技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)一步提高目前內(nèi)襯保溫層的保溫性能，并探索采用保溫效果更優(yōu)的納米微孔系列保溫材料，使內(nèi)襯的保溫性能和鋼包的熱狀態(tài)得到明顯提高。
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