節(jié)能降耗和降低二氧化碳的排放已經(jīng)成為世界高溫工業(yè)發(fā)展的要求，耐火材料作為高溫工業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)性材料正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，一方面是其作為高溫工業(yè)之一，生產(chǎn)過程應(yīng)符合上述高溫工業(yè)發(fā)展要求，另一方面，其應(yīng)為所服務(wù)的高溫工業(yè)安全運(yùn)行、節(jié)能降耗提供物質(zhì)保障，為此，世界范圍內(nèi)的耐火材料工作者進(jìn)行了大量的研究工作，并開發(fā)了新的耐火材料技術(shù)，有些已成功應(yīng)用于實(shí)際。本文列舉下面5 個(gè)方面的研究結(jié)果：

　　1．輕質(zhì)骨料耐火材料技術(shù)。

　　2．含碳酸鈣質(zhì)耐火材料技術(shù)與鋼質(zhì)量。

　　3．溶膠-凝膠結(jié)合澆注料技術(shù)。

　　4．鹽浸漬剛玉基澆注料技術(shù)。

　　5．碳納米管復(fù)合耐火材料技術(shù)。

　　輕質(zhì)骨料耐火材料技術(shù)

　　對于某些特定的耐火材料并不需要其骨料具有較高體積密度及低氣孔率。例如，基于耐火材料的渣侵蝕機(jī)理，基質(zhì)往往是容易受渣侵蝕的部分，熔渣會(huì)繞道通過基質(zhì)滲透到耐火骨料的后面，熔渣滲透到耐火材料的基質(zhì)并與之反應(yīng)形成一個(gè)滲透侵蝕層，由于侵蝕層和原質(zhì)層之間熱膨脹系數(shù)的差別，隨后會(huì)在原質(zhì)層和侵蝕層之間形成裂紋。隨著裂紋的擴(kuò)展，侵蝕層會(huì)和骨料一起剝落進(jìn)入到渣中，這與骨料的體積密度及氣孔率的高低無關(guān)。因此，對于使用于特定場合的耐火材料，可以使用輕質(zhì)骨料代替高密度骨料，這樣可以使耐火材料骨料和基質(zhì)達(dá)到某種性能的平衡，同時(shí)，應(yīng)用輕質(zhì)骨料不但減少其在制備過程中能源消耗及CO2的排放，還可降低耐火材料的熱導(dǎo)率，減少使用過程中爐襯的散熱損失。采用新開發(fā)的輕質(zhì)鎂鋁尖晶石骨料M85取代電熔鎂砂制備方鎂石尖晶石耐火材料，其常溫和高溫抗折強(qiáng)度、荷重軟化溫度及抗熱震性能均高于采用電熔鎂砂作為骨料的試樣，而其熱導(dǎo)率要低于鎂砂骨料的試樣。其次，開發(fā)的另一種輕質(zhì)方鎂石尖晶石骨料M40用于制備方鎂石尖晶石澆注料，其與電熔鎂砂骨料澆注料的抗渣侵蝕性相差不大，并不隨二氧化硅微粉含量而改變。當(dāng)二氧化硅含量高于2%時(shí)，輕質(zhì)骨料制備澆注料的滲透指數(shù)低于鎂砂骨料制備的澆注料。

　　含碳酸鈣質(zhì)耐火材料技術(shù)與鋼質(zhì)量

　　氧化鈣（CaO）能夠吸附鋼中的夾雜物以及S，P 等有害元素，在已知的氧化物中它是最穩(wěn)定的，對鋼液的二次氧化很小，因此含CaO的耐火材料已廣泛應(yīng)用于潔凈鋼的生產(chǎn)中。但是CaO易水化，不能直接引入到中包耐火材料中。在中包耐火材料中引入石灰石（CaCO₃）不僅可以避免CaO 水化的問題，而且在煉鋼過程中能夠生成高活性的CaO，對鋼水的凈化過程非常有利，同時(shí)使?fàn)t襯材料輕質(zhì)化并起到了很好的保溫效果。實(shí)際中發(fā)現(xiàn)在用后的中間包襯中仍發(fā)現(xiàn)有殘留的石灰石，這意味著石灰石在預(yù)熱階段并未完全分解，而在煉鋼過程中依然會(huì)繼續(xù)分解，其分解產(chǎn)生的CO₂可能會(huì)與鋼液中的合金元素反應(yīng)并對鋼液的總氧含量產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)過程中將坩堝砌筑于感應(yīng)爐，鋼樣放置于坩堝內(nèi)，待鋼樣熔融，每間隔相同的時(shí)間對鋼水取樣。鋼中總氧含量變化，在含石灰石坩堝中所熔鋼樣的總氧含量在前30分鐘顯著增加，隨后趨于穩(wěn)定，而不含石灰石坩堝中所熔鋼樣中總氧含量在熔煉的前90分鐘一直有所增加后趨于穩(wěn)定。而鋼樣中的碳含量變化證實(shí)石灰石分解出的二氧化碳中的碳進(jìn)入鋼水。上述結(jié)果可以認(rèn)為在煉鋼過程中耐火材料中的石灰石分解所釋放出的CO₂ 會(huì)與鋼中某些元素反應(yīng)，導(dǎo)致鋼中的C含量和總氧含量的增加。