钢包的热力学模型，用周期性的同质材料对耐火材料进行分析

在炼钢行业或者许多涉及金属熔铸加工行业，冶金容器是使用耐火砖砌成的，有的会使用灰泥涂抹，有的不会。这些耐火砌体可以有不同的设计（例如平行或径向的底衬），有着不同的接合厚度。那么关于如何设计衬里就是个比较复杂的问题，因为砖或接合处的大量接口使得整体来看两者间有着很大的计算问题。为了比较不同设计结构间的最大应力影响，干燥接缝的砖石建筑模型可以有效的考量接口闭合的可能性。

其中一种方法是用一种周期均化法来测定了这类等价材料的热力学性质。这种方法是基于温度和同一时间关节的状态（从两个方向开或关）。可以使用该模型来模拟完成钢包的有限元计算问题，并且可以把温度，绝缘，安全和砌体衬里的工作情况都考虑进去。该模型可以延伸以下参数：第一，接头是否存在；第二接缝的厚度；第三砖石设计。

多用途的尖晶石添加剂可以改进钢包炉中的镁碳砖性能

碳结合的镁质和镁铝质砖被用于钢包侧壁和底部有超过30年的历史。这些砖可以抵御腐蚀性的钢或钢渣，温度范围在1600-1750℃，也可以提供良好的抗热震性能。在使用或者预烧结过程中，氧化铝能够和镁砂反应生成尖晶石。为了改善热机械性能和化学性能，在尖晶石材料中加入富铝尖晶石和高活性尖晶石添加剂或熟料是更好的组合。

在尖晶石形成阶段的物理，热力学性能和耐腐蚀性能方面，主要是根据重力恢复与内部大小，化学性能和添加的原材料数量。为了表明和反应尖晶石对材料性能的影响，碳化温度必须高于1000℃。

两种粗细颗粒不同的镁铝尖晶石的预反应不同。将粗，细颗粒的镁铝尖晶石原材料加入普通的镁碳（碳化后，约3%的碳），并且在1000-1400℃下碳化，结果是可以在预反应和在钢包中形成尖晶石的过程中改进氧化镁-镁铝-碳样品性能。通过冷压强度，热振阻，显微组织和相位成分等分析提高材料性能。

镁质-硅-氢氧化物（M-S-H）在镁质浇注料铸造中形成阶段需被增强

镁质-硅-氢氧化物（M-S-H）被认为是镁质材料的理想结合阶段，是因为其结合强度大，而且在较大的温度范围逐渐脱水。目前有实验表明，通过硅酸钠溶液和不同精细度的镁砂加入到硅镁水合物中的影响不同。采用X射线，红外光谱和扫描电镜观测加入后的镁质浇注料，发现M-S-H产品在氧化镁-二氧化硅-水系统中，和在硅酸钠和氧化镁的存在下，固化时间增加。再者，混合添加剂可以提高冷破碎强度和镁质浇注料冷断裂模数。这一改进要归功于M-S-H粘合阶段的增强表现，此外，还能提高镁砂的耐爆炸性。

耐火材料供应商和钢铁厂使用耐火材料之间的桥梁是真正的使用价值

塔塔钢铁公司为钢包开发了一种内部价值使用模型。该模型可以非常有效的计算和预测耐火材料的变化，以及所有成本和效益。该模型还有助于全面了解修改后对于财务情况的影响。经过几年使用该模型后，发现可以提高钢包的使用寿命和其能力，还可以提高安全性，降低整体耐火材料和能源的消耗。