通过在钢铁厂实地调研，对多个样本进行分析，研究冶金钢铁高温、高压工艺管道，特别是炼铁高炉送风管系中的隔热材料普遍存有在高温区域易焚化、脱落、使用寿命短、工艺管道外壁温度高、漏风等严重缺陷，这些缺陷制约着炼铁装备系统连续作业，致使炼铁高炉休风率不稳定。究其原因，主要是由于隔热材料在原料配比和施工工艺步骤方面均存在诸多不足与陈旧之处，导致目前所用隔热材料的性能满足不了现代日益发展的炼铁高炉工艺技术要求。
       由于在高炉炼铁生产上采取了精料及喷吹煤粉等措施，加上工艺水平的提高，保证了高炉的稳定运行，为高炉接受高风温奠定了基础。
       冶金炼铁装备中，送风支管在炼铁工艺管道中，是将热风炉加热的1250～1350℃的热空气送入高炉的主体装置。根据我国对传统送风支管用耐火材料破坏机理的调查和研究结果分析可知，送风支管耐火材料破坏主要集中在高风温区。因此，对高风温区用耐火材料除必须控制其化学指标外，还要求耐火材料具有较高的荷重软化点，优越的高风温体积稳定性，较强的耐化学侵蚀和耐气流冲刷的能力。对采用高温特性较好的优质高铝、低蠕变的耐火材料，由于其具有容量大、价格低，对生产厂家而言其经济效益显著，所以低蠕变高铝质耐火材料一时成为送风支管耐火材料的首选产品和研发目标。从理论上讲，通过调整膨胀剂的配比、粒度等可以生产任何蠕变要求的耐火材料。然而，当耐火材料生成莫来石的反应结束时，其抵缩作用就随之失效，抗蠕变能力大大降低。

       本项目在送风系统用基础结构材料基础上，经过科学配置对其进行高抗裂低热导节能陶瓷基复合材料制备和相关深加工产品的实施技术研发与应用，实现高炉送风系统工艺管道配置共性基础材料产业化，使我国冶金炼铁高温工艺管道配管技术装备达到国际领先水平，推进高性能复合耐火材料的应用和技术进步，快速形成最具市场竞争力的高性能隔热新材料产业化。本项目研发的高抗裂低热节能导陶瓷基复合材料如应用于上千座高炉的工艺管道特别是送风装置系统中，所形成的需求量可达万吨以上，有望使高炉炼铁行业节省的成本可以达到数百亿元/年，同时可大幅度减少碳排放量和热能损失。以实现钢铁行业增效节支、资源再生以及“碳达峰、碳中和”的控制目标。
       项目主要针对目前国内市场普遍采用的冶金炼铁装置系统用隔热陶瓷内衬材料存在的易开裂、阻热性差以及不耐热风冲刷等缺点，基于材料复合设计理念，系统开展了新型高抗裂低热导节能陶瓷基复合材料的研发工作，项目以氧化铝空心球、硅微粉等低导热材料为主体，以耐火纤维为增强相，辅以高性能无机粘结剂及其他改性助剂，设计高抗裂低热导复合陶瓷材料配方，并建立数字程控制备与48h内高温固化的工艺，获得能够耐1300℃与高温热风冲刷且抗热震性能优良的复合陶瓷内衬材料，导热系数降低20%，12个月使用期限内无径向贯穿裂纹。

       项目主要完成单位为秦皇岛北方管业有限公司，负责项目总体设计及组织实施，主要针对国内市场普遍采用的隔热材料存在易开裂、阻热性差以及不耐热风冲刷等缺点，基于材料复合设计理念，经过科学配置对其进行高抗裂低导热陶瓷基复合材料制备和相关深加工产品的实施技术研发与应用。主要贡献：
       1、项目成果“高抗裂低热导陶瓷基复合材料”不仅可以解决高温管道系统柔性管件的热防护问题，还可以进一步推广应用于其他需要热防护的装置上，显著减少能源损失。
        2、实现高温管道柔性管件系统用高性能陶瓷基复合材料的产业化，为我国冶炼领域高温工艺管道装备和工艺管道配管技术高质量发展的增效节支、节能环保以及综合技术水平提升做出重要贡献。

        项目在充分考虑当前炼铁高炉耐火材料技术的基础上，成果在大型钢铁冶金企业高炉中进行了推广应用，取得了良好的经济和社会效益。项目为首钢京唐、张家港华盛等各大冶金钢铁企业提供配套运用，至今产品运行状态稳定，效果明显，深受车间检修和操作人员好评。

       发明专利《一种冶金隔热耐火材料及制备方法》、发明专利《一种热风主管弯头通用焊接工装》、发明专利《一种高炉送风系统管道部件压力检测机》、发明专利《一种高抗裂低导热陶瓷基复合材料内衬及制备方法》、实用新型专利《一种热风主管弯头焊接的通用工装》、实用新型专利《一种用于高炉送风口设备喷煤系统的弹子阀》、实用新型专利《用于高炉煤气管网眼镜阀的波纹膨胀节安装结构》、实用新型专利《一种安全节能的高炉送风装置直吹管》。
       马才政. 试论高炉送风装置的焊接工艺.中外企业家，2020，1000-8772.

2020年教育部技术发明一等奖；

2021年上海产学研合作优秀项目特等奖。