本文以提高国内大型焦炉炉门衬砖使用寿命为目标,在剖析了国内外三种综合性能优良的焦炉炉门用浇注料的基础上,研制了粘土质、半硅质和粘土-熔融石英质三种浇注料。粘土质和半硅质浇注料采用焦宝石、蜡石为主要原料,分别研究了高铝水泥和硅微粉加入量对两种浇注料性能的影响。通过引入熔融石英颗粒,改变水泥种类及其与硅微粉的比例,借助X-射线衍射仪、扫描电镜、热膨胀系数测定仪和孔径分布测定仪,较系统地研究了粘土质浇注料常规物理性能及抗热震性能变化的规律,探讨了添加熔融石英提高粘土质浇注料抗热震性的机理以及熔融石英的析晶性。进行了工业试生产和工业应用。结果如下:当硅微粉加入量为2%、矾土水泥加入量不低于10%,或矾土水泥加入量为15%、不加入硅微粉或添加1%硅微粉,均可获得满足焦炉炉门衬砖使用要求的粘土质浇注料和半硅质浇注料。将熔融石英引入到粘土质浇注料中,以纯铝酸钙水泥加入量为5%、硅微粉加入量为3%时,浇注料具有较好的综合性能;而用矾土水泥取代纯铝酸钙水泥后,浇注料强度较低,达不到焦炉炉门衬砖的使用要求。进一步研究认为,随着熔融石英加入量的增加,浇注料强度、体积密度和显气孔率基本呈现下降的趋势,而抗热震性基本呈现上升的趋势。其原因主要由于低膨胀系数熔融石英的引入,降低了浇注料的热膨胀系数,且因熔融石英颗粒与基质相热膨胀系数的差异在热震过程中自发产生了很多微裂纹和微气孔。热膨胀系数的降低和微裂纹增韧双重作用,且熔融石英颗粒在焦炉炉门衬砖的使用环境下不易析晶,因此浇注料的抗热震性随着熔融石英加入量的增大而提高。三种不同体系的浇注料相比:粘土-熔融石英质浇注料的综合性能最优,粘土质次之,半硅质最差,同时其生产成本也依次下降。在实验室研究基础上,进一步优化配方,结合性价比,选择粘土质浇注料和添加熔融石英的粘土质浇注料进行了工业化试生产,并在某厂7.63m大型焦炉上试用。目前正处于焦炉烘炉阶段,未发现异常现象。