镁铬耐火材料以其优越的使用性能自上世纪八十年代开始成为RH脱气炉用标准炉衬材料。钢铁冶炼工艺要求的无铬化运动推动了镁尖晶石烧成砖和不烧方镁石- 尖晶石-Al砖在RH脱气炉上的应用，达到了环保性耐火材料替代的要求。因为都是以氧化镁为基体，本项目主要研究这些耐火材料在烧成过程中或RH脱气炉使用过程中结合相的形成，研究成果发表在中国耐火材料、印度科学院学报、欧陶和美陶等著名期刊。

 镁铬耐火材料在烧成过程中发生一系列相变化，首先在铬矿颗粒周围产生液相，随温度升高液相被周围MgO吸收形成环形空隙，最终铬矿完全溶解在MgO中，脱溶出二次铬尖晶石。镁铬砖的特点是脱溶二次铬尖晶石作为主要结合相，增强了高温性能，提高了抗渣侵蚀性。另外，镁铬砖中存在一定量的液相，由于铬尖晶石的存在不再扩展。这种固液共存结构在高温下阻挡了裂纹扩展，提高了柔韧性。与水泥回转窑用镁尖晶石砖相比，钢铁精炼用镁尖晶石砖烧成温度高，主要特征是方镁石颗粒之间的直接结合，比铬尖晶石结合相抗熔渣滲透差；虽然尖晶石的引入有效地改善了抗热震性，但由于重烧线变化为负值，镁尖晶石砖在高温使用时的重烧致密化会成为衬里在热循环低温时产生砖缝张开而松动的风险。不烧方镁石- 尖晶石-Al砖在RH脱气炉中物相变化经历了一个神奇的过程：首先是金属Al熔化，再生成气态的AlN和AlON，更高温度时与气态Mg生成MgAlON晶须；在用后砖的大部分基质中呈微米级晶须网状结合状态（有别于过去其他材料中局部发现的纳米级晶须），这种网状晶须结合具有优良的抗渣性和抗热应力性。本研究突出的成果是发现和建立了新型的微米级网状晶须结合。

专家简介

郭宗奇，在加拿大蒙特利尔大学工学院获得博士学位。曾在中国、北美和欧洲多个研究机构从事耐火材料的研究开发工作。早年对水煤浆加压气化炉耐火材料的开发获得部级二等奖和三等奖，长期结合碱性耐火材料的生产和应用研究镁质原料，产品性能和显微结构控制。目前主要课题包括低品位菱镁矿制备高等级镁砂，RH脱气炉用耐火材料结合相发展和钢铁冶炼用碱性耐火材料资源，性能和应用。