维苏威(Vesuvius)公司的Paladugu Srinivasa Rao等人在UNITECR2025会议上发表了一篇文章，介绍了该公司在特大型高炉炮泥用新添加剂方面的应用研究结果。编译如下：

对钢铁产量日益增长的需求促使大型钢铁企业建造超大型高炉，以扩大生铁产量，满足市场需求。当前趋势要求采用先进的炮泥(THC)，以应对极端的运行条件，包括高鼓风量、高炉顶压力以及快速出铁速率。炮泥是一种关键的耐火材料，可确保大型高炉平稳高效地运行：它能实现铁水和炉渣的可控出铁，同时承受极端的热应力、机械应力和化学侵蚀。为实现上述功能，在大型和特大型高炉炮泥(THC)的配方中，添加剂发挥着至关重要的作用。为此，维苏威公司探讨了炮泥配方中各类添加剂的作用，尤其着重于研究新一代添加剂。

1. 材料与方法

在本研究中，采用四种不同的添加剂，分别标记为AS、AA、AB和AC，其中AS为常规添加剂，用作对比;AA、AB和AC为三种特种添加剂。利用MasterSizer 2000粒度分析仪对添加剂的粒度分布(PSD)进行了分析，结果如图1所示。从图1可以看出，常规添加剂(AS)的粒度明显更细，其d10、d50和d90值均低于特殊添加剂。在这些特殊添加剂中，添加剂AC的粒度分布最宽，表明其粒度范围更广。此外，利用XRD分析了四种添加剂的相组成，结果如表1所示。与其他添加剂相比，添加剂AA含有相对较高的氮化硅(Si3N4);除了氮化硅外，添加剂AB还含有较高含量的金属硅(Si)，添加剂AC还含有一定量的金属硅和碳化硅(SiC)。

本研究制备的炮泥试样是由矾土熟料骨料、塑性黏土、焦炭、其他含碳材料、添加剂等组成，以煤焦油为结合剂。其中结合剂添加量为9.5%，其他成分含量为90.5%，四种添加剂的添加量相同，研究不同添加剂对炮泥性能的影响，AS为对比材料。所有原料在实验室搅拌机中混合均匀，制备成φ50 mm×50 mm的圆柱形试样以及160 mm×40 mm×40 mm的条状试样。首先对所制备试样的挤出特性进行了评价。试样在200～1450 ℃的温度范围内进行热处理，测定不同温度热处理后试样的常温耐压强度。采用感应炉动态侵蚀试验法对炮泥试样的侵蚀行为进行了评估。在试验前，所有试样均在还原性气氛下于1 000 ℃预烧3 h。然后将试样浸入到铁水和熔融高炉炉渣中，以便更真实地模拟实际运行工况。试验后测量侵蚀深度，计算侵蚀指数，以添加AS试样的侵蚀指数作为参考值(其值为100)。

2.试验结果

试样的挤出压力研究结果发现，在为期4周的试验时间内，所有试样均呈现出相似的变化趋势。然而，在第1周至第4周时间范围内，添加AS和AC炮泥的挤出压力值均略低于其他两种配方。

在炮泥配方中加入多种特殊添加剂，对材料在高温下的机械强度产生了显著影响。在较低温度(如200、650和1 000 ℃)下，四种配方试样的常温耐压强度值均保持相对稳定，其中200和650 ℃时的常温耐压强度值约为8～12 MPa，而在1 000 ℃时则达到约15 MPa。1 450 ℃烧后，观察到四种试样的机械强度增大，但是出现了明显差异，其中，添加AB试样的常温耐压强度最高;添加AS和AA试样的常温耐压强度相似，次之;添加AC试样的常温耐压强度最低。1 450 ℃烧后AB试样的常温耐压强度最高可能是因为高温新相的形成以及烧结过程中所引发的相应微观结构变化。

感应炉动态侵蚀试验结果显示，试样的抗侵蚀性能随添加剂中的Si3N4相含量以及金属硅含量的变化而有所不同。抗侵蚀性能的排序为：AS

3.结论

上述研究发现，新型特殊添加剂可以改善高炉炮泥的抗侵蚀性能和机械性能。但特殊添加剂的使用，需要取决于高炉的具体运行条件与需求。当需要更高机械强度和抗侵蚀性能时，宜选用AB型;而对机械强度要求较低的高炉，则更适合选用AC型。