低碳镁碳砖的研制和应用
低碳镁碳砖的应用研究
低碳镁碳砖的应用研究作者：秦宇伦来源：《科技风》2016年第22期摘要：镁砂和石墨是传统镁碳砖的主要成分。
相比其他材质的砖块，镁碳砖具有更高水平的抗热性和抗渣性。
随着我国社会成员精神文明素质水平的不断提升，生态环境可持续发展的理念逐渐深入人心。
在传统镁碳砖的基础之上，更能适应社会可持续发展理念的新型低碳镁碳砖逐渐被人们研究出来。
抗侵蚀、抗氧化的低碳镁碳砖，被更加广泛的应用在我们日常工作和学习生活中的方方面面。
关键词：低碳镁碳砖；应用；研究抗氧化和抗腐蚀的新型低碳镁碳砖更能适应现今社会，在全球范围内普遍提倡的低碳经济的发展需求。
新型低碳镁碳砖凭借其耐腐蚀和抗氧化的固有特点，被人们广泛的应用在了包钢精炼等一系列生产过程之中。
但由于我国目前对于新型低碳镁碳砖在现实生产生活中的应用，正处在并将长期处于不断学习和探索的初期发展阶段。
在低碳镁碳砖的应用过程中，不可避免的还存在一系列的弊端和问题。
一、低碳镁碳砖的应用现状新型低碳镁碳砖是在我国传统镁碳砖的研制和应用的基础上，相关专家学者经过一系列的研究和深入探索，新研制出来的一种低碳、低消耗、少污染的建筑应用材料。
相比传统有石墨和镁砂构成的镁碳砖，新型低碳镁碳砖在石墨和镁砂的构成比例上做出了一定程度的调节。
在新型低碳镁碳砖中，用大结晶状态的镁砂以及含碳量接近百分之百的天然石墨作为镁碳砖的主要制作原料。
并在镁砂和含碳量的基础上，加入适量的粉状铝和硅作为新型低碳镁碳砖的抗氧化剂。
用树脂作为低碳镁碳砖的粘着结合剂。
通过这种生产组合方式生产出来的低碳镁碳砖无论是在相应的抗氧化、抗腐蚀强度上，还是在镁碳砖的使用寿命上，都远远高于传统煤炭砖。
新型低碳镁碳砖的使用寿命甚至可以在传统镁碳砖使用寿命的基础上延长四分之一。
但在新型低碳镁碳砖的的生产应用过程之中，不可避免的也会出现一系列的弊端和问题。
热震稳定性能以及抗渣性能的普遍下降，是新型低碳镁碳砖在应用过程中最常见的问题，由于新型低碳镁碳砖中碳含量的大幅度降低。
镁碳砖 研究
低碳镁碳砖的实验研究1镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发，它是以镁砂（高温烧结,具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。
我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。
1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。
随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。
低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。
近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。
镁碳砖既保持了碱性耐火材料的优点，同时又彻底改变了以往碱性耐火材料中耐剥落性能差，容易吸收炉渣等的固有缺点，如图12 镁碳砖的生产过程影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。
2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。
2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料，有电熔镁砂和烧结镁砂之分。
电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点，是生产镁碳砖中主要选用的原料。
生产普通镁质耐火材料，对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。
随着冶金工业的发展，冶炼条件日益苛刻，在冶金设备（转炉、电炉、钢包等）上应用的MgO–C砖所用的镁砂，除了化学成分外，在组织结构方面，还要求高密度和大结晶。
镁碳砖的制备与应用设计
毕业论文镁碳砖的制备与应用摘要镁碳砖是国际上新兴的耐火材料产品，镁碳砖具有高耐火性,良好的抗热震性、抗剥落、抗渣性。
它的使用延长了炉衬的使用寿命，是一种广义的新型节能材料，各国都在大力开发镁碳砖生产技术。
但是在生产中仍存在易层裂、韧性差等问题。
调整镁碳砖配合料颗粒级配、控制混合料湿度与优化压制过程等措施可以提高生产质量。
本文开端探讨了镁碳砖的制备。
包括原料的选用，意在着重说明原材料的质量性能对镁碳砖使用效果有较大影响。
并介绍了生产工艺流程上主要工艺参数的确定及生产过程中镁碳砖的层裂问题及解决方法。
随之重点介绍了镁碳砖在转炉上的应用重点阐述了使用环境对其使用效果的影响。
在论文末章介绍了镁碳砖在技术上的发展趋势。
关键词：颗粒级配，转炉，层裂,镁碳砖PREPARATION AND APPLICATION OF MAGNESIAABSTRACTMagnesia refractories is internationally emerging products, magnesia with a high fire resistance, good thermal shock resistance, spalling, slag resistance. Its use extends the life of the lining, is a broad new energy-saving material, countries are vigorously developing magnesia production technology. However, there are still easily in the production of spallation, and poor toughness. Adjust magnesia batch particle size distribution, humidity control and optimization of mixture pressing process and other measures to improve production quality.Beginning of this article discusses the preparation of magnesia. Including the selection of raw materials, intended to highlight the quality of the raw materials used magnesia effect on performance have a greater impact. And describes the main process parameters on the production process and the production process to determine the spall magnesia problems and solutions. Bricks along with highlights on the application of the converter focuses on the use of environmental effect of its use. Paper presented at the end of chapter Bricks in technology trends.KEY WORDS: particle size distribution, converter, spall, magnesia目录前言 (4)第1章原料的选用 (5)1.1 镁砂 (5)1.2 石墨 (6)1.3 结合剂 (7)1.4 添加剂 (7)第2章镁碳砖制备 (8)2.1 镁碳砖主要生产工艺参数的确定 (8)2.1.1 镁砂颗粒级别的确定 (8)2.1.2 泥料混练 (9)2.1.3 成型 (10)2.1.4 热处理 (10)2.2 镁碳砖的层裂问题及解决方法 (10)2.2.1 镁碳砖层裂产生的主要原因 (11)2.2.2 防止镁碳砖层裂的基本方法 (11)第3章镁碳砖的应用 (13)3.1 镁碳砖在转炉上的应用 (13)3.2镁碳砖在转炉上的砌筑 (16)3.3 MgO-C砖在炉外精炼技术中大有前途 (16)第4章镁碳砖技术发展趋势 (17)4.1 纳米结构基质低碳镁碳砖的开发研究 (17)4.2低碳镁碳砖基质结构的优化 (19)结论 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)外文资料翻译 (25)前言镁碳砖是一种优质的耐火材料,广泛应用在电炉、转炉及精炼炉上。
镁碳砖
镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用河北瀛都复合材料有限公司王丕轩孙志红摘要：概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用，并对其发展前景进行了展望。
关键词：镁碳砖；渣线；低碳化；精炼11镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发，它是以镁砂（高温烧结镁砂或电熔镁砂）和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂制成的耐火材料。
由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。
在日本研发出树脂结合MgO–C砖后，西欧开发了沥青结合的MgO–C砖，其残碳量约为10%，由于价格低于树脂结合MgO–C砖，故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位，同时也用于转炉。
我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。
1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。
随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。
低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。
近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。
2 镁碳砖的生产过程2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。
2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料，有电熔镁砂和烧结镁砂之分。
电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点，是生产镁碳砖中主要选用的原料。
生产普通镁质耐火材料，对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。
镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用
镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用河北瀛都复合材料有限公司王丕轩孙志红摘要：概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用，并对其发展前景进行了展望。
关键词：镁碳砖；渣线；低碳化；精炼11镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发，它是以镁砂（高温烧结镁砂或电熔镁砂）和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂制成的耐火材料。
由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。
在日本研发出树脂结合MgO–C砖后，西欧开发了沥青结合的MgO–C砖，其残碳量约为10%，由于价格低于树脂结合MgO–C砖，故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位，同时也用于转炉。
我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。
1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。
随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。
低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。
近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。
2 镁碳砖的生产过程2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。
2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料，有电熔镁砂和烧结镁砂之分。
电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点，是生产镁碳砖中主要选用的原料。
生产普通镁质耐火材料，对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。
镁碳砖发展及生产工艺改进的研究
镁碳砖发展及生产工艺改进的研究镁碳砖是一种具有良好耐火性和耐腐蚀性的耐火材料，广泛应用于高温环境下的化工、冶金和玻璃等行业。
然而，传统的生产工艺中存在着一些问题，如生产成本高、能耗大、制造周期长等。
因此，对镁碳砖的发展及生产工艺进行研究和改进具有重要意义。
首先，针对镁碳砖的主要应用领域，需要优化材料配比，以提高耐火性能。
通过调整镁碳砖的配方比例，控制原材料种类和质量，可以提高镁碳砖的耐火性能和使用寿命。
如增加镁微粉的含量，可以提高镁碳砖的耐火性能。
同时，对不同工艺参数进行研究，如烧结温度、烧结时间等，可以进一步优化镁碳砖的性能。
其次，为了减少生产成本和能耗，可以使用新的材料和工艺。
传统的镁碳砖生产过程中，采用的是常规陶瓷制造工艺，需要经过浸渍、干燥、成型、烧结等多个步骤。
这些步骤不仅耗费时间，而且能源消耗大。
因此，可以引入新的材料和工艺，如采用模塑成型工艺、喷浆成型工艺等，可以减少制造周期和能源消耗。
此外，还可以利用现代化的技术手段对镁碳砖的生产工艺进行改进。
如利用计算机模拟和仿真技术，可以对镁碳砖的制造过程进行优化和调整，提高生产效率和产品质量。
同时，利用机器人化生产设备，可以实现镁碳砖的自动化生产，提高生产效率和降低人工成本。
综上所述，对镁碳砖的发展及生产工艺的改进是十分必要的。
通过优化材料配比、引入新的材料和工艺，借助现代化的技术手段，可以提高镁碳砖的耐火性能、降低生产成本和能耗，推动镁碳砖的发展和应用。
这将为高温环境下的工业生产提供更可靠、经济、环保的耐火材料。
镁碳砖论文范文
镁碳砖论文范文镁碳砖是一种由镁和石墨组成的复合材料，具有轻质、高强、耐高温等优点，因此在航空航天、冶金、汽车和建筑等领域中具有广泛的应用前景。
本文将对镁碳砖的制备方法、性能和应用进行探讨。
镁碳砖的制备方法多种多样，常见的方法包括机械合金化、电解沉积和化学气相沉积等。
机械合金化方法通过使用球磨机将镁粉和石墨粉混合并进行高能球磨，然后经过热处理制得。
电解沉积方法则是将镁离子与碳源溶液相结合，通过电化学反应沉积在阳极上得到镁碳复合材料。
化学气相沉积方法则是将镁和石墨放入高温反应器中，通过气相反应得到镁碳砖。
镁碳砖具有一定的物理和化学性能。
由于镁的低密度和石墨的高导电性，镁碳砖具有轻质和高导热性的特点。
此外，镁碳砖还具有较好的耐高温和耐腐蚀性能，能够在高温和腐蚀环境中稳定工作。
然而，由于镁的活泼性较强，使得镁碳砖易于氧化，因此需要通过涂层或包覆的方式进行防护。
镁碳砖在航空航天领域中有广泛的应用。
由于镁碳砖的轻质和高强度，使得它成为飞机和卫星结构材料的理想选择。
此外，镁碳砖还可以用于制造火箭推进剂的燃烧室和喷管，因为它能够在高温和高压下保持较好的性能。
在冶金领域，镁碳砖可以用于制造工业炉和炼钢炉的衬里，因为它能够承受高温和腐蚀性气体的侵蚀。
此外，在汽车和建筑行业中，镁碳砖也可以用于制造车身和建筑结构等。
然而，镁碳砖也存在一些问题需要解决。
由于镁的活泼性较强，使得镁碳砖容易发生氧化反应，导致其性能下降。
因此，需要研究镁碳砖的表面涂层技术，以提高其抗氧化和耐腐蚀性能。
此外，镁碳砖的制备方法还需要进行优化，以提高其制备效率和降低成本。
综上所述，镁碳砖作为一种轻质、高强、耐高温的复合材料，在航空航天、冶金、汽车和建筑等领域中具有广泛的应用前景。
通过不断优化制备方法和改善性能，镁碳砖将进一步发挥其重要作用，并推动相关领域的发展。
低碳镁耐火材料的研究发展
表 9 ：试样的配比（ω）%
试样编号
a
b
c
d
电熔镁砂
96 95.5 95
93
石墨
3
3
3
3
细炭 粉
0 0.5
1
3
抗氧化剂
1
1
1
1
项目
250℃
中间相沥 9.86 青
耐压强度/MPa
300℃
400℃
600℃
10.23
11.44
13.61
800℃ 14.28
酚醛树脂 13.72
12.60
11.14
8.27
8.76
表 3:不同温度处理后试样的耐压强度
奥地利 Radex 公司在 1993 年研究了一种新型结合剂，取 “ Milestone”,它是碳-碳结合,称之为炭化树脂，软化点 90℃，喹啉不 溶物含10%，甲苯不溶物含量 40%，残碳量80%。 “Milestone”结合 砖的抗热震损伤参数 R¹¹¹¹=γwof ·E/б2是通常含防氧化剂的树脂结合 砖的 4 倍。 “ Milestone”结合砖的抗氧化性明显高于含防氧化剂的树 脂结合砖。
项目
MgOCr2O3
MgO-C
MgO-C
RMC2
显气孔率（%） 体积密度（g/cm3） 抗折强度（MPa） 常温耐压强度（MPa）
13.1
3.5
5.0
3.23
3.12
3.12
15.0
29.4
30.7
化学成分（%）
SiO2
1.0
86
86
Fe2O3
7.3
Al2O3
11.1
MgO 61.5
Cr2O3 18.4
低碳、无碳钢包用耐火材料的研究与应用
在部分钢厂，由于施工条件不理想、钢包壳变形，或者是不允许长时间对钢包烘烤，钢包内衬只能
使用铝镁预制块砌筑。铝镁预制块是采用浇注成型的方式生产，每块预制块单重约１０ ｋｇ，可以像镁碳
砖一样砌筑、烘烤。一般认为，随着水泥用量减少，刚玉尖晶石质浇注料抗渗透性减弱，抗熔蚀性提高。 苏嘉生产的铝镁预制块是无水泥刚玉一氧化镁质，实际使用侵蚀速率比低水泥铝镁浇注料要好一些，但 预制块生产效率比较低。
江苏苏嘉集团新材料有限公司江苏无锡214151摘要镁碳砖在炼钢用耐火材料领域一直是性价比较高的材料随着石墨价格的暴涨超低碳钢的生产要求以及降低钢水过热度的技术要求低碳元碳耐火材料将会越来越得到重视
低碳、无碳钢包用耐火材集团新材料有限公司江苏无锡２１４１５１
摘要镁碳砖在炼钢用耐火材料领域一直是性价比较高的材料，随着石墨价格的暴涨，超低碳钢的生 产要求以及降低钢水过热度的技术要求，低碳、元碳耐火材料将会越来越得到重视．实践证明：低碳镁 碳砖、铝镁浇注料也有良好的使用效果．
关冀词低碳镁碳砖，铝镁浇注料，预制块，喷补料
镁碳砖因具有较高的性价比，仍然是当今应用最广泛的炼钢用耐火材料，镁碳砖具有耐侵蚀、抗剥 落的巨大优点，也有保温性差和容易向超低碳钢水中渗碳的缺点。随着冶炼钢种要求的专业化和细分化，
对耐火材料提出更高的要求。低碳、无碳耐火材料可以有效减少钢水的增碳量，降低钢包包壳温度，降 低钢水过热度。提高质量与降低成本将是今后冶金行业发展的重点， 苏嘉公司为了满足客户的要求，近几年陆续推出了低碳镁碳砖、铝镁尖晶石质浇注料、预制块等低
现，体现了较高的抗渣性。
以白刚玉、板状刚玉、纯铝酸钙水泥、尖晶石为主要原料的浇注料，具有施工方便，使用寿命高等 特点（与镁碳砖相当），其关键点在于控制体积稳定性和重烧线变化率，设计时追求抗剥落性和耐侵蚀 性达到平衡。以在某钢厂１２０ ｔ精炼钢包上的使用经验来说，此种浇注料在侵蚀最严重的部位侵蚀速率 每炉次小于ｌ
超低碳镁碳砖的研究及应用
超低碳镁碳砖的研究及应用超低碳镁碳砖是一种新型的建筑材料，具有低碳、环保、耐火等优势。
近年来，研究人员对超低碳镁碳砖进行了深入的研究，并在不同领域中应用取得了一定的成果。
超低碳镁碳砖主要由超低碳镁碳为基料，通过高温烧制而成。
其主要特点是具有优良的抗温性能、高强度、低导热系数、抗侵蚀性等。
在建筑材料领域的应用方面，超低碳镁碳砖可以替代传统的耐火砖和陶瓷，具有更好的耐火性能和抗腐蚀性能，能够有效地延长建筑物的使用寿命。
此外，超低碳镁碳砖还具有重量轻、施工方便等优点，能够降低建筑物的自重，减少材料的消耗，符合低碳环保的要求。
因此，超低碳镁碳砖在建筑材料中的应用前景广阔。
超低碳镁碳砖在航天领域也有着重要的应用价值。
由于其具有轻质高强度、低导热系数等特点，可以用于制造航天器的隔热结构，减轻航天器的质量，提高其载荷能力和燃料效率。
另外，超低碳镁碳砖还具有耐高温、耐冲击等性能，能够在航天器进入大气层时保护航天器不受高温和冲击影响，保证航天器的安全。
此外，超低碳镁碳砖还可以应用于电池行业。
由于其导电性能优良、热稳定性好、机械强度高等特点，可以作为电池隔膜材料，提高电池的续航能力和使用寿命。
同时，超低碳镁碳砖还可以用作电池外壳材料，具有轻质高强度的特点，在减轻电池重量的同时提供更好的保护。
此外，超低碳镁碳砖还可以应用于环保领域。
由于其具有低碳、低能耗的特点，可以用作高效隔热材料，减少建筑能耗。
此外，超低碳镁碳砖还具有可降解的特性，不会对环境造成污染。
综上所述，超低碳镁碳砖具有多种优点，可以应用于建筑材料、航天器、电池以及环保等领域。
不过，目前超低碳镁碳砖在市场应用仍然相对较少，主要是由于其生产成本较高、生产工艺较复杂等原因。
因此，在进一步推广应用超低碳镁碳砖的同时，还需继续研发、提升生产工艺，降低其生产成本，提高竞争力，进一步推动其在不同领域的广泛应用。
镁碳砖研究范文
镁碳砖研究范文镁碳砖是指以镁粉和石墨为主要原料，经过混合、压制和烧结等工艺制成的一种新型耐火材料。
由于镁和石墨本身就具有很好的耐火性以及优异的导热导电性能，所以镁碳砖不仅具有良好的抗高温性能，还具有良好的导热性能和电导率，因此在高温场合有着广泛的应用。
镁碳砖的制备工艺一般分为原料准备、混合、压制和烧结四个主要步骤。
首先是将镁粉和石墨粉进行细磨，然后将两种粉末按一定比例进行混合，并添加适量的粘结剂。
混合均匀后，将混合物进行压制，可以采用冷压或者热压方式。
压制完成后，将压坯进行烧结处理。
烧结过程中，镁粉和石墨粉会产生化学反应，生成镁碳化合物，从而提高材料的密实度和耐火性能。
根据不同的应用场合，可以对材料进行不同的加工处理，如研磨、槽外加工、插入连接等。
镁碳砖具有一系列优异的性能。
首先，它具有很高的抗高温性能，能够在1500℃以上长时间稳定地工作，甚至在2000℃以下短时间工作。
其次，镁碳砖具有良好的导热性能，可以将热量迅速传导出去，避免热量积聚导致材料烧损。
此外，镁碳砖还具有良好的电导率，能够有效地将电流传导出去，用于电力设备和高温加热器等领域。
此外，镁碳砖具有较低的热膨胀系数和良好的抗气腐蚀性能，可以在酸、碱和其他腐蚀性气体环境下长时间稳定地使用。
镁碳砖的应用非常广泛。
首先，在炼钢工业中，镁碳砖常被用作电炉的炉衬材料和电极材料。
由于镁碳砖具有良好的导热导电性能和高抗高温性能，可以承受高温下的炉体腐蚀和电流冲击。
其次，在铝电解工业中，镁碳砖可以用作铝熔炼槽的保护材料，能够抵抗铝液的腐蚀和高温环境下的侵蚀。
再者，在电子工业中，镁碳砖也常被用作半导体石墨腔的结构材料，用于制造电子器件。
此外，镁碳砖还广泛应用于冶金、化工、航空航天、能源等领域，如用于高温炉内的隔热材料、炉具内衬材料等。
随着科学技术的不断发展和工业的迅猛进步，对材料的性能要求也越来越高。
未来，镁碳砖有望继续优化和发展，以满足更加苛刻的高温工作环境下的需求。
超低碳钢用超低碳MgO—C砖的开发
料性能的影响［ Ｊ ］ ． 耐火材料 ， ２ ０ １ ５， ４ ９ （ ３ ）： １ ９ ０—１ ９ ４ ． ［ ４］ 李晨晨 ， 梁永 和， 高红军 ， 等． 高铝质钒铁渣的性能研究及 其在浇 注料中的应用 ［ Ｊ ］ ． 耐火材料 ， ２ ０ １ ６， ５ ０ （ ３ ）： ２ １ ９—２ ２ ２ ． ［ ５ ］ 徐军波 ， 魏军从 ， 李朝 云． Ｓ ｉ ３ Ｎ ４加 入量 Ａ Ｉ ： ０ 一 Ｓ ｉ Ｃ— Ｃ铁 沟浇注 料抗渣性能的影 响［ Ｊ ］ ． 硅酸盐通报 ， ２ ０ １ ０ ， ２ ９ （ ３ ） ： ２ ９—３ ０ ．
２ ０ １ ７ 年第５ １ 卷
３ 应 用
将 主沟工 作衬 分 为铁线 浇 注料 和 渣线 浇 注料 ， 并
适 当调 整主 沟坡 度 ， 减 缓铁 水对 铁 沟 的 冲刷 。经 过施 工 方案 的调 整和 材料 的改 进 ， 运 用 于 内蒙某 １ ０ ８ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 低 硅炼 铁 的高炉 铁沟 上 ， 使 用后 改 善 了常 规铁 沟 浇 注
２ ． ３ 浇注料的理化指标
改进 前 的主铁 沟 浇注 料 （ ４ ） 、 改 进后 的铁 线 浇 注
料（ ２ ） 和改进 后渣 线浇 注 料 （ ６ ） 的理 化 性 能 见 表 ２ 。 可 以看 出 ， 在 铁 沟 浇 注料 中添 加 大颗 粒 骨 料 或 Ｓ ｉ ， Ｎ 细粉 ， 对 浇 注料 的强度 、 抗 热震 性 能 等影 响 不大 ， 但 是
钎 钸 乖
矫 乔
乖
希 乖 爷
希
乖 乖
乔
镁碳砖在转炉上的应用
镁碳砖在转炉上的应用镁碳砖是70年代由日本九洲耐火材料公司渡边明等开发研制成功的一种新型耐火材料。
由于该种含碳耐火制品具有耐火度高、抗渣侵性能好、耐热振性强及高温蠕变小等优点，在电炉、转炉及精炼炉上广泛得到应用，使用寿命大幅度提高。
同时，由于镁碳砖不需高温烧成，节省能源，制作工艺简单，因而被日本乃至全世界许多国家迅速推广应用。
我国自80年代初开始研制镁碳砖，经电炉和精炼炉小批量使用后，收到较好的使用效果。
随后，鞍钢三炼钢、武钢二炼钢及首钢等钢铁厂陆续在大、中型转炉上试验镁碳砖，转炉炉龄均大幅度提高。
其中鞍钢三炼钢在转炉上采用镁碳砖后，仅用一年时间就超额完成了“七·五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
本钢炼钢厂是于90年代开始在120t转炉上应用镁碳砖的，初次试验就将转炉炉龄由700次提高到1000次以上。
在这以后随着镁碳砖的档次不断提高，转炉炉龄也有较大幅度的增加。
到2003年，本钢转炉炉龄已突破万次，接近国内先进水平，为降低炼钢成本奠定了基础。
1 镁碳砖的研制与生产1.1 原材料的选用研究与实践表明，原材料的质量性能对镁碳砖使用效果有较大影响。
因此，必须严格选用各种原材料。
1.1.1 镁砂的选择镁砂是生产镁碳砖的主要原料。
要确保镁碳砖的质量要求，应选用低杂质、高纯度、经过电炉重熔且结晶发育完好的镁砂。
镁碳砖在使用过程中镁砂颗粒的蚀损过程大致为:①方镁石颗粒与石墨在或高温真空下产生固相反应如下:MgO+C→Mg↑+CO↑生成的蒸汽和CO挥发;②方镁石颗粒被熔渣化学熔损，包括外来炉渣及镁砂杂质中的各类氧化物的熔损;③镁碳砖工作层基质氧化脱碳后，其结合强度降低.在炉渣的渗透及冲刷下，方镁石颗粒脱离砖体被冲裹进炉渣内。
在充分考虑上述因素后，使用的镁碳砖选用了方镁石结晶晶粒大、结合力强、杂质少的高氧化镁含量的镁砂作为主要原料，这种镁砂不仅能降低方镁石晶体被硅酸盐相分割程度，减少熔渣对晶界的侵蚀速度，还可以提高镁砂与石墨高温共存时的稳定性。
铝镁碳砖的生产及应用（已处理）
铝镁碳砖的生产及应用铝镁碳砖的生产及应用摘要铝镁碳砖简称AMC砖是以镁砂、高铝骨料和碳素材料等原料经粉碎、配料、混炼、成型和干燥等工序而制成的不烧耐火制品。
AMC砖主要用在钢包包壁和包底,其性能对钢包的使用寿命和安全性起到了重要作用。
本文概述了铝镁碳砖主要的生产工艺流程及其应用情况。
在其生产过程中,原料成分的控制对生产优质的铝镁碳砖起着重要作用,各种工艺参数及技术指标的调节和合理应用是铝镁碳砖生产所必备的条件。
其中,熔渣的侵蚀是影响铝镁碳砖性能的主要因素,如何改善和提高铝镁碳砖的抗蚀性就是本文要阐述的问题。
当然,结合剂的选择和用量也是决定铝镁碳砖是否具备各种优良性能的重要条件。
树脂和沥青作为首选的结合剂,二者在不同方向、不同作用上均能大大提高和改善铝镁碳砖的抗渣性、抗蚀性等,因此开发以树脂或沥青为结合剂的新型铝镁碳砖是钢铁行业发展所必须的。
关键词:铝镁碳砖、工艺参数、技术指标、熔渣、结合剂The Development and Application of Alumina and magnesium carbon brickAbstract Aluminum and magnesium carbon brick referred to in magnesia brick of AMC, high aluminium aggregate and carbon materials raw material grinding, mixing, and the mixing, molding and drying process which doesn'tburn refractory products.This paper summarizes the alumina magnesia carbon brick main production process and its application. In the production process, the composition of the control of the production of high quality aluminum and magnesium carbon brick, plays an important role in various process parameters and technical indexes and the reasonable application of alumina magnesia carbon brick production is necessary conditions. Among them, the erosion of slag is alumina magnesia carbon brick, the main factors to performance improvement and improve alumina magnesia carbon brick anti corrosion is to illustrate this. Of course, the choice and the binder amount is to determine whether the alumina magnesia carbon brick with excellent properties of the important conditions. As the first pitch resin and binder, both in different directions, different effects can greatly enhance and improve the alumina magnesia carbon brick with resistance to corrosion resistance, etc, so as to develop asphalt binder resin or type of alumina magnesia carbon brick is a steel industry development.Key word: aluminum and magnesium carbon brick, process parameters, the technical indexes, slag, binder目录前言 1第一章铝镁碳砖的简介 2第二章铝镁碳砖的工艺流程 4§2.1 生产铝镁碳砖所需原料及配方种类 4 §2.1.1 矾土原料的选择 4§2.1.2 镁砂的加入量对铝镁碳试样性能的影响 5 §2.1.3 石墨的选择及加入量的控制8§2.1.4 石墨的加入量对铝镁碳试样性能的影响9 §2.1.5 结合剂的选择及加入量的确定10§2.1.6 增强剂的研究13§2.1.7 防氧化剂的选用14§2.1.8 抗氧化剂对铝镁碳砖的影响15§2.2 铝镁碳砖的生产工艺流程 19§2.2.1 泥料的配比(?) 20§2.2.2 泥料混练20§2.3 铝镁碳砖的应用20§2.3.1 铝镁碳转的性能20§2.3.2 铝镁碳砖使用特性研究21§2.3.3 铝镁碳砖的应用24第三章渣对铝镁碳砖的侵蚀与渗透28§3.1 实验28§3.2 结果与讨论28§3.3 渣侵蚀渗透机理30§3.4 抑制渣渗透的措施30§3.5 结语31第四章铝镁碳砖的发展趋势32 参考文献34 致谢36 外文翻译37前言随着炉外精炼和连铸等新技术的发展,钢水温度提高及钢水在钢包内停留时间延长,使钢包内衬耐火材料侵蚀更加严重。
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低碳镁碳砖强度高，耐钢液冲刷，特别适合在钢 液冲 刷 剧 烈 的 部 位 使 用。包 钢 一 炼 钢 制 钢 三 部 150 t转炉投产以后，LF + VD 钢比例高达 90% 以上， 且在 4#精炼炉使用时，由于电极功率比较大，使渣 线部位温度较高，同时熔渣搅动比较剧烈，导致钢包 渣线镁碳 砖 的 使 用 寿 命 较 低，更 换 渣 线 比 较 频 繁。 同时，薄板厂也面临同样的问题，急待解决。因此， 开发生产适应于包钢的渣线镁碳砖势在必行。
图 2 方镁石昌粒直径与侵蚀指数的关系 1． 1． 3 添加剂
为了防止镁碳砖中的碳氧化而失去，在生产过 程中加入金属铝粉和硅粉作为抗氧化剂。在高温使 用过程中，镁碳砖中添加抗氧化剂作用可分为两个 方面: ( 1) 从热力学观点出发，在工作温度下，防氧 化剂与氧的亲和力比碳与氧的亲和力大，优先于碳 被氧化从而起到保护碳的作用。( 2) 从动力学的角 度出发，添加剂与 O2 、CO 或碳的反应生成的化合物 改变了镁碳砖的显微结构，增加了镁碳砖的致密度、 堵塞气孔，阻碍氧化及反应产物的扩散等。 1． 2 产品的制备
新研制生产的渣线镁碳砖比原来传统的渣线镁 碳砖使用寿命高主要有以下几个方面原因。
( 1) 采用了 CaO: SiO2 ＞ 2 的大结晶电熔镁砂及 L － 198 石墨。
( 2) 添加抗氧化剂的作用。添加的金属铝粉和 金属硅粉，在炼钢的温度下，防止了镁碳砖中碳的氧 化。其作用机理如下:
添加金属铝粉的与 CO 反应生成碳和 Al2 O3( s) ， 即: 2Al( L) + 3CO( g) = Al2 O3 ( s) + 3C( s) 。并伴随体积 膨胀 2． 4 倍，促使结构致密，堵塞气孔，从而起到抑 制氧化的作用。同时，随着 Al2 O3 ( s) 的生成，在高 温下与镁碳砖中的 MgO 发生反应，生成高熔点的镁 铝尖晶石 ( MgO · Al2 O3 ) ，提高了镁碳砖的高温强 度，增强了制品的抗冲刷性及抗侵蚀性。
SHI Yong － wu，JIA Xin － jun，WEI Peng － cheng
( New Type Refractory Material Plant of Steel Union Co． Ltd． of Baotou Steel( Group) Corp． ， Baotou 014010，Nei Monggol，China)
常温耐压强度 / MPa
25 26 26 32 34 32
高温抗折强度 / MPa
7 8 7 12 12 13
第1 期
低碳镁碳砖的研制和应用
19
试验设计了多个配方，并从中优选了一个配方 进行生产。具体配方为: 大结晶电熔镁砂 89% ; 石 墨 8% ; 金属铝粉 1． 5% ; 硅粉 1． 5% ; 热固性酚醛树 脂 3． 5% 。按该配方进行生产。新研制生产的镁碳 砖理化指标与原来镁碳砖的理化指标见表 2。
所用原料，其理化性能见表 1。
表 1 所用原料的理化性能
MgO / CaO / SiO2 / C / 体积密度 / Al / Si /
原料
%
%
%
% ( g·cm － 3 ) %
%
图 1 杂质含量与镁碳砖失重率的关系 1． 1． 2 石墨的选择
石墨选用 w ［C］＞ 98% 的石墨。作为生产镁碳
镁砂 石墨 铝粉 硅粉
摘 要: 结合包钢炼钢厂的实际情况，以 C / S ＞ 2 的大结晶电熔镁砂和碳含量大于 98% 的石墨为主要原料，以金属
铝粉和硅粉作为抗氧化剂，以热固性酚醛树脂作为结合剂，生产出了适合包钢精炼钢包用的渣线镁碳砖。并进行
了整套渣线砖的现场试验，结果表明，新研制的渣线镁碳砖使用寿命比原来传统的镁碳砖使用寿命提高 25% 以上。
关键词: 镁碳砖; 抗侵蚀; 抗氧化
中图分类号: TF702 + ． 8
文献标识码: B
文章编号: 1009 － 5438( 2012) 01 － 0017 － 03
Development and Applications of Low － carbon Magnesia Carbon Bricks
1 研制过程
1． 1 研制思路
针对渣线镁碳砖在包钢的实际使用情况，研究 的目标就是要提高镁碳砖的高温强度、抗氧化、抗侵 蚀和抗冲刷性能。包钢现用镁碳砖碳含量在 12% 以上，镁碳 砖 中 基 本 不 含 抗 氧 化 剂，其 缺 点 是 强 度 低，耐冲刷性能差，在使用过程中石墨容易氧化。
为克服以上缺点，就要在保证镁碳砖中存在连 续碳的情况降低镁碳砖中的碳含量，以提高镁碳砖 的强度。根据各种资料介绍，保证镁碳砖中存在连 续碳的最低碳含量是 8%［1］。在降低碳含量的基础 上对生产镁碳所用的原料进行合理的选择，同时加 入复合抗氧化剂，防止镁碳砖在使用过程石墨的氧
砖的原料，石墨的组成、结构、粒度是很重要的，其灰 分组成主要是 SiO2 、Al2 O3 和 Fe2 O3 ，它们的质量分数 波动在 40% ～ 62% 、11% ～ 20% 和 10% ～ 30% 之间， 石墨灰分的耐火度在 1 230 ～ 1 270 ℃ 之间，在配料 时，随着石墨的加入，必然带入大量的灰分，即 SiO2 随之带入。在高温下，必然会改变镁碳砖中的 CaO: SiO2 值，使之由生成高熔点的 C2 S 和 C3 S 转而生成低 熔点的硅酸盐相，降低镁碳砖的抗渣性、抗侵蚀性。
2 结果与分析
2． 1 理化性能 新研制生产的渣线镁碳砖常温耐压强度和高温
抗折强度都比传统渣线镁碳砖高。这是因为新研制 的渣线镁碳砖比传统的渣线镁碳砖碳含量低以及在 高温埋碳的环境下，添加的金属铝粉和硅粉与石墨 中的碳发生反应生成相应的碳化物，另外，在高温埋 碳的情况下，体系中还会有少量的空气存在，这些添 加物还会和空气中的氮及氧发生反应，生成相应的 氮化物和氧氮化物。这些非氧化物在制品中的桥联 作用、锚固作用等对制品起到增强、增韧作用，从而 提高了制品的高温抗折强度。 2． 2 使用效果
添加金属硅粉的作用是: Si + O2 →SiO2 Si + C→SiC
SIC + CO→SiO + C SiO + CO→SiO2 + C 生成的 SiO2 堵塞镁碳砖的部分气孔，且生成的 碳又补充了镁碳砖中部分损耗的碳，有效地改善了 镁碳砖的抗氧化性，随着温度的提高，生成的 SiO2 与镁砂中的 MgO 反应，生成高熔点的 M2 S( 2MgO· SiO2 ) ，并伴随一定的体积膨胀，致使材料致密化，从 而有效的抑制了碳的氧化并提高了制品的强度。 同时添加金属铝粉、硅粉还能在高温下生成了 碳化物及氮化物［2］，提高了镁碳砖的强度。 ( 3) 气孔率的作用。镁碳砖中的开空气孔，可 视为毛细管，是熔渣侵入的通道。 镁碳砖的开孔气孔率越高，熔渣的侵入速度也 越快，侵入 比 率 约 与 显 气 孔 率 成 正 比，显 气 孔 率 越 大，熔渣的侵入量也越大，镁碳砖中的碳氧化的几率 也越大。从理化指标看，新研制生产的镁碳砖的显 气孔率比传统镁碳砖的显气孔率有较大幅度的降 低，从而熔渣对新研制生产的镁碳砖侵蚀较轻，进而 提高了渣线镁碳砖的使用寿命。
* 收稿日期: 2011 － 10 － 08 作者简介: 石永午( 1960 － ) ，男，内蒙古呼和浩特市人，高级工程师，主要从事耐火材料的研究和设计工作。
18
包钢科技
第 38 卷
化，造成镁碳砖的超前损毁。 1． 1． 1 镁砂的选择
新研制的镁碳砖所用的镁砂选用 CaO: SiO2 大 于 2 的高纯大结晶镁砂。因其纯度高，杂质含量低、 方镁石晶粒大、抗侵蚀能力强。镁砂中的杂质含量 与镁碳砖在使用过程中的失重率之间的关系见图 1; 方镁石晶粒的大小与镁碳砖的侵蚀指数的关系见 图 2［1］。另外，镁砂中杂质 CaO 和 SiO2 的含量对镁 碳砖的使用也有较大的影响，CaO 和 SiO2 的摩尔比 是决定镁质耐火材料矿物组成和高温性能的关键因 素。镁砂中 CaO 和 SiO2 的摩尔比不同，生成化合物 的熔点也不同，当镁砂中 CaO: SiO2 ＜ 1 时，生成镁橄 榄石( M2 S) ，其熔点为 1 890 ℃ ; 当镁砂中 1 ＜ CaO: SiO2 ＜ 2 时，生 成 低 熔 点 的 硅 酸 盐 相，如: 透 辉 石 ( CMS2 ) ，其熔点为 1 391 ℃ ; 镁方柱石( C2MS2 ) 其 熔点为 1 458 ℃ ; 钙镁橄榄石( CMS) ，在 1 498 ℃ 不 一 致 熔 融; 镁 蔷 薇 辉 石 ( C3 MS2 ) ， 其 熔 点 为 1 577 ℃ 。且 SiO2 会使方镁石表面活化，促进 MgO 和 C 的反应，加速方镁石的溶解和碳的氧化; 当镁 砂中 CaO: SiO2 ＞ 2 时，在使用过程中生成高熔点的 硅酸 二 钙 ( C2 S，其 熔 点 为 2 130 ℃ ) 和 硅 酸 三 钙 ( C3 S，在 1 900 ℃ 分解为 C2 S 和 CaO) 。同时，镁砂 中高 CaO 和 SiO2 摩尔比，有利于提高镁砂和石墨在 高温下共存的稳定性，在砖与熔渣的接触面形成坚 固的挂渣层，抑制石墨的氧化。
3 结束语
结合包钢的实际情况，在生产钢包渣线镁碳砖 时，采用大结晶电熔镁砂和 L － 198 石墨，同时降低 镁碳砖中的碳含量，并引入铝硅合金粉作为抗氧化 剂，生产出的渣线镁碳砖具有显气孔率低、抗氧化、 抗侵蚀、抗冲刷性能强的特点。该镁碳砖在钢厂的 实际应用中，使用寿命比以前生产镁碳砖的使用寿 命有较大的提高，使钢厂制钢三部的精炼钢包罐龄 由原来的 55 次左右提高到现在 70 次左右。
96． 52
1． 25
0． 54
3． 41
98． 48
98． 2
95． 6
表 2 镁碳砖的理化指标