氫基豎爐直接還原工藝使用富氫或全氫還原氣體作為還原劑,，在鐵礦石達(dá)到軟化溫度前將鐵礦石直接還原成固態(tài)海綿鐵，工藝能耗低,、減碳能力強(qiáng),，在氫冶 金主要技術(shù)路線中發(fā)展前景廣闊。隨著氫基豎爐直接還原工藝的發(fā)展,，爐內(nèi)氣氛 中氫氣含量逐漸增多,，最終將走向純氫。相對于一氧化碳而言,，氫氣的還原性更高,，滲透性更強(qiáng)，熱傳導(dǎo)更大,，因此對于氫基豎爐用耐火材料的性能也提出了新的要求,。

爐襯耐火材料應(yīng)具備更高的化學(xué)穩(wěn)定性和體積溫度性，此外,，對于耐火材料的熱導(dǎo)率,、強(qiáng)度、以及抗熱震性能等方面也有一定的要求,。 鋁硅系耐火材料的性能特點(diǎn)基本符合氫基豎爐的實(shí)際工作環(huán)境需求,，因而具備作為氫基豎爐爐襯用耐火材料的潛力。但是,，對于其在還原氣氛下的服役性能,、化學(xué)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響因素和侵蝕機(jī)理等方面的研究尚未完善。因此,，本文以鋁硅系耐火澆注料為研究對象,，首先，對其典型組分進(jìn)行還原氣氛下的熱力學(xué)模擬,； 其次,，通過還原氣氛模擬試驗(yàn)研究其服役性能的變化；最后,，改變還原條件,，探 究不同因素對于耐火材料服役性能的影響。主要得到以下結(jié)論：

（1）在 H2/CO 還原氣氛下,，鋁硅系耐火材料的各主要成分抗還原性能及熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱的排序?yàn)椋?/span>MgO>CaO>Al2O3≈CA6>A3S2≈SiO2>TiO2>Fe2O3,。而在 H2/CO混合氣氛條件下,，Al2O3、MgO,、CaO 和 CA6等組分幾乎不會被還原,，而 A3S2、SiO2,、TiO2,、Fe2O3等組分則較為容易被還原。

（2）經(jīng)過 900℃純氫常壓還原 100h 后,，四種試樣的性能下降程度從大到小依 次為礬土,、莫來石、剛玉莫來石和剛玉,。剛玉試樣的質(zhì)量損失在 0.05%以內(nèi),，強(qiáng)度 衰減率不足 5%，三種含莫來石成分的試樣常溫強(qiáng)度下降明顯,，均達(dá)到 10%以上,， 鋁硅系澆注料中的 Al2O3與 SiO2含量的比值越高、Fe2O3的含量越低,，抗還原氣體 侵蝕的性能越好,。

（3）由于碳沉積的影響，相比于純氫氣氛,，H2/CO 混合氣氛對于鋁硅系澆注 料的還原侵蝕更為嚴(yán)重,，含莫來石成分試樣的常溫強(qiáng)度衰減率由純氫氣氛下的不 足 10%提高到了 20%以上。

（4）隨著還原壓力的升高,，含莫來石成分試樣的常溫強(qiáng)度衰減率由常壓下還 原后的 10%左右提高到了高壓還原后的 25%以上,；且隨著保溫時(shí)間的延長，保溫150h 后試樣的強(qiáng)度衰減率可達(dá)到保溫 50h 后的兩倍甚至三倍以上,，分材料來看,， 時(shí)間延長對于礬土試樣的影響明顯更大。