中文摘要：

精炼钢包耐火材料轻量化是耐火材料的重要发展方向之一。其蚀损不但与耐火材料微结构有关，也受到钢水温度、钢渣流动、应力等复杂因素的影响，仅凭现行实验手段难以探明。研究多场耦合作用下精炼钢包轻量化耐火材料的渣蚀行为，对于提高钢的品质，节能降耗都具有十分重要的意义。项目以多孔铝镁系材料为对象，研究多孔骨料的化学矿物组成、孔形、孔径及其分布、外加物如MgO/ZrO2前驱体等对材料的微结构和热导率、多孔介质参数的影响。在此基础上，构建轻量化耐火材料渣蚀过程的温度、流动、化学反应协同作用的多场耦合模型，并进行动态渣蚀热模拟实验验证与优化。采用数值模拟方法，研究基于温度-流动-化学反应多场耦合下的轻量化耐火材料与熔渣界面的能质交换规律，探明不同条件下精炼钢包轻量化耐火材料的渣蚀特性，实现轻量化耐火材料渣蚀过程中相组成及其分布的预测，为设计和开发面向绿色、低能耗冶金的精炼钢包耐火材料提供理论指导。