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二十世纪七十年代以来,随着世界各国环保意识的增强和我国钢铁、水泥等行业的技术进步,耐火材料的生产也面临着对其性能及环保化的更高要求。在消除“铬公害”的背景下,耐火材料的无铬化成为了一种趋势,寻找新的高性能的无铬化材料替代目前普遍使用的镁铬砖是理论及实践中亟待解决的问题。镁锆砖和镁钙锆砖是目前耐火材料无铬化发展的前沿产品,在目前的研制中,镁锆及镁钙锆材料中ZrO2的添加一般使用单斜氧化锆,锆英砂等方式引入,由于粒度的原因,使其致密性存在一定的问题,导致镁锆材料的抗侵蚀性、镁钙锆材料的抗水化性仍存在一定问题。Zr（OH）4凝胶具有低的制备成本及高度分散、均匀性和纳米级粒度的高活性特点,本研究通过凝胶方式引入ZrO2,研究了其对镁锆及镁钙锆材料性能的影响;同时针对镁钙锆材料的易水化问题,从CaO原料的制备角度研究了如何提高镁钙锆材料的抗水化性能。研究结果表明:（1）对于镁锆材料,在三种引入ZrO2的方式中,加入单斜ZrO2的试样抗侵蚀性最好,但挂窑皮性能最差;加入锆英砂的试样虽然挂窑皮性能很好,而抗侵蚀性能最差。加入Zr（OH）4凝胶的试样性能最好,其抗折和抗压强度也最高。以95电熔镁砂作为骨料配以96电熔镁砂细粉制备的试样性能优于以95电熔镁砂作为骨料配以95烧结镁砂细粉的试样。（2）对于镁钙锆材料,ZrO2分别以纳米氧化锆和Zr（OH）4凝胶两种方式引入,试样的最佳烧成温度均为1610℃;加入纳米ZrO2和Zr（OH）4凝胶均能提高试样的抗水化性、抗热震性和抗侵蚀性能;Zr（OH）4凝胶的加入量为12%时,试样抗水化性能最优,纳米ZrO2的加入量为15%时,试样的抗热震性、抗侵蚀性最好。（3）通过引入添加剂和包裹MgO薄膜两种方式对CaO原料的抗水化性能进行研究。实验发现:①加入FZT（Fe2O3、ZrO2、TiO2）、FCT（Fe2O3、CeO2、TiO2）两种复合添加剂明显地促进了CaO材料的烧结,能有效地提高CaO的抗水化性能;两种添加剂的最佳引入量均为2.5%,最佳烧结温度均为1650℃;加入FCT的试样抗水化性能优于FZT。②MgO包裹纯CaO砂的试样抗水化性能优于含添加剂的CaO砂;电熔MgO细粉包裹试样的抗水化性优于轻烧MgO细粉包裹的试样;在CaO砂试样表面包裹引入ZrO2添加剂的电熔MgO细粉,可在CaO砂表面生成0.10.25mm厚的MgO薄膜层,MgO-CaO过渡层约为0.150.3mm,可降低MgO、CaO之间因热膨胀系数的不同而产生的层裂,能有效地保护内部的CaO砂,使试样具有良好的抗水化性能。