工业矿物

辽宁省镁质材料工程技术研究中心介绍

发布日期：2017-01-19 作者：　罗旭东

罗旭东

(辽宁省镁质材料工程技术研究中心辽宁鞍山114051)

摘要：辽宁省镁质材料工程技术研究中心承担高温材料、功能材料、菱镁矿选矿、镁化工、镁建材五大方向人才培养和科学研究工作。中心现有职工40余人，专业教师30人，其中具有博士学位13人、教授7人、副教授及高级工程师17人、博士生导师3人、硕士生导师15人，特聘及兼职职教授10人。中心现有博士点1个、一级学科硕士点1个、二级学科硕士点2个。中心承担博士、硕士研究生、本科生、非学历工程技术人员四个层次的人才培养任务，每年招收博士、硕士、本科生近160名、每年为相关企业培训工程技术人员100名左右。

引言

辽宁省镁质材料工程技术研究中心依托辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院，学院是辽宁科技大学具有鲜明特色的教学、科研单位，在学校的发展与建设中具有重要地位，也是辽宁省镁质材料产业技术创新战略联盟落户依托单位。

1 中心基本情况

辽宁省镁质材料工程技术研究中心围绕辽宁镁质材料为主要研究特色，主要承担博士、硕士研究生、本科生、非学历工程技术人员四个层次的人才培养任务，每年招收博士、硕士、本科生近160人、每年为耐火材料企业培训工程技术人员100名左右。中心具有齐全的高温材料及功能材料研究与检测设备。目前，承担国家、省、市企业各类科研项目百余项，其中国家“十二五”科技支撑项目6项，曾获国家级星火计划奖1项，国家级教改二等奖1项，省部级科技进步一、二、三等奖14项，省部级教改项目一、二等奖4项，撰写专著及主编教材8部，发表论文600余篇，获国家发明专利20项。

2 中心知名专家介绍

陈树江教授：辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院院长、辽宁省镁质材料工程研究中心主任。研究方向：冶金新技术用耐火材料、高温结构陶瓷。承担国家及省市项目8项，企业项目20余项，发表论文50余篇，发明专利3项，科研著作2部，获得市级以上奖励9项。

毕万利教授：辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院党委书记、辽宁省镁质材料工程研究中心党委书记。研究方向：低品位菱镁矿资源高效高值利用、镁建材生产技术与应用。承担省市级项目8项,发表论文10余篇,科研著作1部,获得市级以上奖励及荣誉2项。

李志坚教授：辽宁省镁质材料工程研究中心总工程师。研究领域:“耐火材料”在钢铁冶金工业中的应用。承担国家及省市项目50多项。发表学术论文50余篇，授权专利9项。获市级以上奖励及荣誉6项。

曲殿利教授：博士生导师，辽宁省镁资源与镁质材料工程研究中心主任。研究方向:无机非金属材料及其相关热能工程教学与科研工作。承担国家科技支撑项目2项，省市级科研项目30余项;发表论文40余篇;授权发明专利5项;获市级以上荣誉及奖励9项。

张国栋教授：辽宁省非金属矿工业协会常务副会长，中国耐火材料学会、耐火材料行业协会理事。研究方向:无机非金属材料工程专业教学、科研工作。承担国家及省市项目60项，。发表论文50余篇，发表学术专著1部。获市级以上荣誉及奖励6项。

张玲教授：研究方向:无机非金属材料方面的教学、科研、工程设计等工作。承担市及以上科研项目30多项，发表科研论文20余篇。

3 中心主要研究方向

中心主要在菱镁资源高效利用、镁质材料原料、镁质材料制品(镁耐火、镁建材、镁化工制品)、绿色镁质材料工艺装备技术、镁质新材料(镁陶瓷、镁介孔材料、镁电池)等方面开展研究工作。

(1)菱镁资源高效利用

菱镁资源高效利用主要针对辽南菱镁资源，研究块状菱镁矿的常压烧结特性、原料碎矿和粉矿利用技术、重烧氧化镁节能减排及高效回收技术、生产过程自动控制与系统集成优化等，实现了镁砂优质率高、能耗低、无污染的自动化清洁生产。研究利用菱镁矿碎矿通过一步煅烧的均化镁砂技术;利用菱镁矿选矿尾矿为主要材料合成高纯镁橄榄石原料;利用低品位菱镁矿制备镁建材用高活性氧化镁;利用低品位菱镁制备镁质多孔保温隔热材料。

(2)镁质材料原料

在轻烧氧化镁、烧结镁砂、电熔镁砂方面开展研究工作。在合成原料MgO-Al2O3，MgO-Al2O3-Fe2O3，MgO-CaO，MgO-CaO-ZrO2，MgO-CaO-TiO2，MgO-SiO2等系统中研发新的含镁多元原料，研究添加剂对合成原料制备工艺和性能的影响，进而获得优质的镁质耐火原料。

(3)镁质材料制品

利用镁砂及合成材料为原料，经混练、成型、烧成等工艺制备功能、长寿、环保镁质耐火制品。冶炼优质钢用镁系列耐火材料研究。包括：烧成镁钙砖、不烧镁钙砖、镁尖晶石砖、镁钙系不定形耐火材料、环保型的无铬、低碳系列耐火材料，长寿复合型系列耐火材料等。水泥窑用高抗蚀碱性耐火材料研究。包括：镁尖晶石砖、镁复合尖晶石砖、镁钙锆砖等。新型烟气脱硫材料研究，采用低品位菱镁矿或菱镁矿浮选尾矿为原料，产品用于湿法烟气脱硫，脱硫率达到90%以上，脱硫实效长，脱硫产物可以用于硫酸镁化肥行业。

(4)绿色镁质材料工艺装备技术

重烧氧化镁绿色生产技术与装备：建设一条年产8万吨重烧镁砂自动化清洁生产示范线，节煤20%以上，废弃物高效利用(近零排放)，优质品率提高20%，形成绿色生产工艺规范。在菱镁矿轻烧、电熔等方面也积累了大量实践经验。

(5)镁质新材料

ZrO2纤维增强高致密镁基陶瓷：采用纳米氧化镁为原料，ZrO2纤维为增强体，利用复相增韧技术、纤维增韧技术，用于超高温陶瓷坩埚、镁合金熔炼用复合坩埚等，相对密度>99%;耐热震、耐碱侵蚀;可以与金属材料复合。介孔氧化镁，利用介孔氧化镁的物理性和化学吸附特征，用于吸附温室气体——CO2。镁空气电池：镁一次电池正极材料及镁二次电池的正极材料，正极材料主要以镁硅酸盐为主。

4 中心主要研究设备

中心先后建立了辽宁科技大学镁质材料工程研究中心、辽宁镁产业协同创新中心等六大科研平台，中心技术装备水平属于国内一流、世界先进水平。主要设备介绍如下：

(1)Zeiss—Σ IGMA HD型场发射扫描电子显微镜

扫描电子显微镜属于高分辨应用型，包含镜筒内(In-lens)二次电子探测器、样品室二次电子探测器、背散射电子探测器三种探测器，样品台为五轴全自动控制。其二次电子像分辨率可达1.0 nm，加速电压调整范围为0.02 -30 kV，放大倍率范围为1 2X-1000,000 X。适用于对金属、陶瓷、半导体、生物、高分子、复合材料及纳米级一维、二维和三维材料的表面形貌进行观察;附加OXFORD-X-Max 50mm2 型X射线能谱仪，仪器分辨率： Mn-Kα优于129 eV;探测元素范围：Be (4)-U (92) ;能同时进行样品表面的微区点线面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌、成分综合分析能力。

(2)X射线衍射仪

主要用来对样品进行定性分析，检测样品中都有哪些矿物相，并利用半定量方法对各矿物相的含量进行计算，除此之外还可以测定物质的晶体结构,织构、应力、薄膜物相、薄膜厚度以及纳米粉末的粒度分布，广泛应用于冶金,石油,化工,航空航天,等领域

(3)离子色谱仪

是分析阴离子和阳离子含量的一种液相色谱方法，离子色谱主要用于环境样品的分析，包括地面水、饮用水、雨水、生活污水和工业废水、酸沉降物和大气颗粒物等样品中的阴、阳离子，与微电子工业有关的水和试剂中痕量杂质的分析。另外在食品、卫生、石油化工、水及地质等领域也有广泛的应用

(4)微机差热天平

主要测量与热量有关的物理、化学变化，如物质的熔点、熔化热、结晶与结晶热、相变反应热、热稳定性(氧化诱导期)、玻璃化转变温度、等变化进行研究。

(5)真空热压烧结炉

主要用于样品的真空、气氛烧结，烧结过程可以对样品加压。最大压力20t，最高烧结温度2200℃，通气要求高纯的惰性气体。

(6)耐火材料常规检测设备

中心具备全套国内领先、国际先进的耐火检测设备，完全可以满足国内耐火材料企业及科研院所的科研及教学需要。

5 中心自成立以来承担工作

中心自2009年成立以来，承担的纵向项目包括国家支撑计划项目6项、国家自然基金项目6项、省级项目43项、市级项目14项、校基金项目9项，纵向科研经费总计4000万元，横向项目近100项，项目科研费近1200万元。中心共计发表论文249篇，其中检索论文60篇。中心人员获奖及与企业联合获省科学技术三等奖以上奖项5项、并获得冶金科技进步奖及市级科学技术奖20余项。申请发明专利25项，授权19项;申请实用新型专利15项，授权15项。表1所示为中心承担部分省级以上项目，表2所示中心申请的部分发明专利，表3所示为中心获得部分省级以上奖励，表4所示为中心发表的部分论文。

表1 中心承担省级以上部分纵向项目

序号	项目名称	项目分类	立项日期
1	30万吨悬浮闪速清洁生产高活性轻烧氧化镁示范工程	国家科技支撑计划项目	2014-01-01
2	悬浮闪速制备高活性轻烧氧化镁新流程开发与示范	国家科技支撑计划项目	2014-01-01
3	水泥窑用无铬碱性耐火材料侵蚀机理研究	国家科技支撑计划项目	2013-01-01
4	水泥生产流程无铬化工艺关键技术与示范	国家科技支撑计划项目	2013-01-01
5	菱镁矿高效利用绿色生产技术	国家科技支撑计划项目	2012-01-01
6	菱镁矿高效制备重烧氧化镁新技术研究	国家科技支撑计划项目	2011-11-01
7	辽宁省工业产业集群公共服务平台资源项目——辽宁省镁质材料研发平台	省经信委项目	2014-03-12
8	低品位菱镁矿合成镁质复相耐火材料及反应机理研究	国家自然科学基金	2015-01-01
9	介孔SiO2超级隔热基体材料的结构调控、钛掺杂行为及作用机理研究	国家自然科学基金	2016-01-01
10	Mg-Zn-(Ce,Gd)合金凝固过程热裂纹萌生、扩展行为及其机理的研究	国家自然科学基金	2015-01-01
11	尾矿微晶玻璃制备及残余铁氧化物在析晶过程中的行为	国家自然科学基金	2012-06-30
12	质子导体氢泵和氢传感器在铝液无污染脱氢和传感测氢中的应用研究	国家自然科学基金	2012-06-30
13	铁/菱镁石尾矿微晶玻璃制备及铁氧化物在晶化过程中的行为	国家自然科学基金	2011-12-09
14	辽宁省镁质材料产业技术创新战略联盟	省科技厅重大专项	2013-01-01
15	镁质透气上水口的研制	省级其他项目	2013-11-15
16	特种钢冶炼用金属复合碱性滑板性能优化研究	省级其他项目	2013-11-15
17	镁水泥结合剂的研究制备及在镁质浇注料中的应用	省级其他项目	2013-11-15
18	水泥窑烧成带用镁铁铝预制件的研究与开发	省级其他项目	2013-11-15
19	利用隧道窑大批量生产铁铝尖晶石及镁铁铝尖晶石砖	省级其他项目	2013-11-15
20	铸钢用新型长寿命感应炉炉衬材料的研究	省级其他项目	2013-11-15
21	叶腊石对高纯镁砖性能的影响	省级其他项目	2013-11-15
22	改性石墨的研究及其对镁碳砖的作用	省级其他项目	2013-11-15
23	热压烧结制备ZrO2纤维增强高致密镁基复合陶瓷及热稳定机理研究	省科技厅项目	2015-08-26
24	电熔镁砂生命周期评价及最佳可行清洁生产技术集成研究	省科技厅项目	2014-09-03
25	绿色镁质保温防火新材料技术应用	省教育厅项目	2014-07-01

表2 中心申请部分发明专利

序号	专利名称	第一完成人	专利类型	专利号
1	一种人工合成漂珠的方法	李志坚	发明专利	201410312346.5
2	一种高强度铁沟摆动溜嘴浇注料及其制备方法	李志坚	发明专利	201310397360.5
3	一种不粘结中间包干式料及其生产方法	李志坚	发明专利	201310298432.0
4	一种作为煅烧镁砂燃料用轻烧氧化镁结合的碎石油焦球及其制备方法	李志坚	发明专利	201310017778.9
5	一种耐火材料高温物相组成的测定方法及其装置	李志坚	发明专利	201310018323.9
6	一种检测耐火材料高温耐磨性能的旋转接触式试验机及方法	李志坚	发明专利	201310015696.0
7	一种镁锆碳质滑动水口的制备方法	田琳	发明专利	2012100449539
8	一种不烧镁钙碳砖的防水化方法	陈树江	发明专利	201210045056.X
9	一种连铸用高耐蚀性整体塞棒	李波	发明专利	ZL 2011 1 0415 487.6
10	一种防堵塞中间包上水口及其制造方法	李波	发明专利	ZL 2011 1 0413610.0
11	一种铝铬—莫来石质耐火材料及其生产方法	郑丽君	发明专利	201110321451.1
12	用微波加热技术生产镁碳砖的方法	曲殿利	发明专利	201110205720.8
13	利用菱镁矿尾矿一步煅烧生产重烧镁砂的方法	李志坚	发明专利	201110205858.8
14	一种变截面隧道窑煅烧高铝矾土的方法	曲殿利	发明专利	201110191915.1
15	用菱镁矿尾矿和滑石尾矿合成高纯镁橄榄石的方法	李志坚	发明专利	201110159148.6
16	高温箱式电炉炉衬预制体及其预制方法	罗旭东	发明专利	201110114414.3
17	用硼镁矿做添加剂生产镁碳砖的方法	曲殿利	发明专利	201110049501.5
18	轻烧氧化镁的热选方法及其装置	曲殿利	发明专利	201110049511.9
19	含高氧化铝的废弃耐火材料生产高炉用无水炮泥的方法	李志坚	发明专利	201010236869.8
20	高炉开口机用非金属钻头及其制造方法	李志坚	发明专利	200810229107.8
21	镁碳质钢包用透气砖及其生产方法	李志坚	发明专利	2007100129065
22	含防氧化剂“c-TiN复合粉体”的镁碳砖及其生产方法	吴锋	发明专利	200610046434

表3所示为中心获得部分省级以上奖励

序号	成果名称	完成人	发证机关	获奖日期
1	竖式连续化生产新型石墨化电煅炉	李志坚	辽宁省科技厅	2015-11-15
2	大型全密闭节能环保自动化轻烧白云石竖窑技术与装备	曲殿利	辽宁省科学技术奖励委员会	2013-11-07
3	废弃镁碳砖的回收再利用	张国栋	辽宁省科学技术奖励委员会	2013-03-12
4	精炼低碳超低碳钢用优质烧成镁白云石砖	陈树江	鞍山市科学技术奖励委员会	2013-03-01
5	菱镁矿风化石与叶腊石合成堇青石的结构表征	罗旭东	辽宁省自然科学学术成果奖评审委员会	2012-10-10
6	炉外精炼用优质不烧MgO-CaO-C砖	陈树江	辽宁省科学技术奖励委员会	2012-07-01

表4所示为中心发表的部分论文

号	题目	第一作者	发表/出版时间	发表刊物/论文集
1	CeO₂对水泥窑用方镁石-复合尖晶石砖结构与性能的影响	李国华	2015-12-15	稀土
2	块状菱镁矿热压烧结方镁石晶粒结晶度的表征	李志坚	2015-12-01	人工晶体学报
3	助烧剂对高温氮化烧结Mg-α-Sialon陶瓷的影响	刘新	2015-10-27	耐火材料
4	尖晶石种类及加入量对浇注料性能影响研究	栾舰	2015-10-26	耐火材料
5	黏土加入量对新型黏土砖性能的影响	李志辉	2015-10-25	耐火材料
6	刚玉渣固相反应制备六铝酸钙的研究	李婷	2015-10-24	耐火材料
7	高铁镁砂对水泥窑用复合尖晶石砖性能的影响	陈树江	2015-10-15	耐火材料
8	LF炉渣对镁碳砖抗侵蚀性的影响	田琳	2015-10-15	耐火材料
9	氧化气氛下合成铁铝尖晶石的最佳烧成制度	关岩	2015-10-01	人工晶体学报
10	水泥种类对高铝质耐磨可塑料性能的影响	罗旭东	2015-08-12	耐火材料
11	复合添加剂对镁碳砖高温性能的影响	徐娜	2015-08-10	无机盐工业
12	块状菱镁矿高温烧结动力学	栾旭	2015-06-21	人工晶体学报
13	微波热处理镁碳砖的最佳工艺条件	郭玉香	2015-05-31	冶金能源
14	CO2处理镁钙砖表面研究	李国华	2015-05-15	硅酸盐通报
15	烧成镁-铁-铝系耐火砖中铁的存在形式	栾旭	2015-04-21	辽宁科技大学学报
16	烧结方式对合成锆酸钙结构和性能的影响	游杰刚	2015-03-29	耐火材料
17	Cr₂O₃对钛酸铝材料性能影响	罗旭东	2015-03-16	人工晶体学报
18	矾土熟料微观结构与其力学性能相关性的研究	郭玉香	2015-03-01	人工晶体学报
19	镁砂加入量及粒度对铬渣砖性能的影响	郑丽君	2014-12-01	耐火材料
20	静止空气条件下粉状菱镁矿热分解动力学的研究	吴锋	2014-10-12	耐火材料

6 中心目前在研项目

(1)国家科技支撑计划项目：悬浮闪速制备高活性轻烧氧化镁新流程技术研究(2014BAB02B01);

(2)国家科技支撑计划项目：与大石桥市信威耐火材料有限公司的30万吨悬浮闪速清洁生产高活性轻烧氧化镁示范工程(2014BAB02B03);

(3)国家自然基金：低品位菱镁矿合成镁质太复相耐火材料及反应机理研究;

(4)国家自然基金：介孔SiO2超级隔热基体材料的结构调控、钛掺杂行为及作用机理的研究;

(5)目前在研省级、市级及横向项目50余项。

7 中心今后工作展望

近年来，中心围绕钢铁冶金、建材、有色金属等领域用高温材料进行广泛、深入、系统研究开发，尤其新型碱性耐火材料成果显著，和全国几十家企业有科技开发合作关系，为企业创造了可观的社会和经济效益。在人才培养、科学研究、学科建设不断取得新成就，下一步发展将进一步抓机遇，积极进取，开拓创新，面向未来，继续为我国高温材料、镁质材料行业做出我们的贡献。

【关键词：碱性耐火材料菱镁矿】

评论区

论文

词典

标准

工艺

友情链接