中间包作为连铸过程中的关键冶炼容器，其工作层耐火材料的性能与服役寿命直接关系到冶炼过程的平稳运行与精炼效果。镁质耐火材料是中间包内衬和控流装置的常用材质，但在使用中仍存在抗渣渗透性较差、热震稳定性过低及导热系数较大等问题。前期研究表明，微孔耐火材料不仅热震稳定性和隔热效果良好，在一定条件下还具备更好的抗渣性能。本文采用MgO为45.88%，IL为51.57%的菱镁矿为主要原料，添加适量纳米外加剂，湿法共磨，干燥，成型，烧成。通过原位分解法形成气孔，利用纳米粒子对气孔结构和晶间相进行调控，制备微孔镁砂。并以微孔镁砂为原料，采用氧化镁微粉自结合体系，制备微孔镁质浇注料，研究其抗渣性能、抗热震性能和隔热性能。

结果表明：引入纳米MgO后因形成微-纳米双尺度烧结提供更高的烧结动力，加速晶界移动，提高了晶粒尺寸与闭气孔率；利用纳米氧化锆加速晶界迁移，并与方镁石晶间氧化钙杂质反应形成锆酸钙，从而形成封闭微气孔结构和降低CaO/SiO₂比而改变晶间相组成，减少了晶间低熔点相。所制备的微孔镁砂体积密度为3.37 g/cm³，闭气孔率和显气孔率分别为6.1%、0.8%，抗渣性较空白样烧结镁砂更好，800 °C下导热系数为7.936 W/(m×K)，较电熔镁砂下降~37%。相比于电熔镁砂所制备的镁质浇注料，微孔镁砂镁质浇注料内晶间锆酸钙及闭口气孔抑制裂纹扩展，热震后强度保持率达73.4%，而前者热震后强度保持率为38.9%；由于具有更低的熔渣界面能和更大的二面角，以及锆酸钙对渗透的抑制作用，微孔镁砂镁质浇注料的侵蚀指数、渗透指数分别为31.8、60.1，而前者分别为42.8、92.2。

作者简介：

顾华志，1964年生，博士，教授，博士生导师。主要从事无机非金属材料工程专业的教学与科研工作。主持并主讲国家级精品资源共享课程（国家精品课程）《耐火材料工艺学》。先后承担和参加"十三五"国家重点专项、国家"八五"-"十五"科技攻关、973计划、863计划、国家自然科学重点基金、国家经贸委、湖北省自然科学重点基金、江苏省"双创人才"、"科技副总"和河南省科技创新杰出人才以及宝武等课题研究。获国家科技进步二等奖2项，省级科技奖励一等奖4项、二等奖3项、三等奖3项。国家发明专利授权57项、美国发明专利授权1项。在国内外重要刊物和学术会议上发表论文150余篇，参编著作2部。主要研究方向：尖晶石耐火材料、轻量化耐火材料、碱性耐火材料。获宝钢优秀教师奖、湖北省十佳师德标兵、湖北省五一劳动奖章、湖北省有突出贡献中青年专家、中国金属学会十佳科技工作者、中国钢铁工业优秀科技工作者等荣誉称号。