低热导率镁碳砖
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。
低碳镁碳砖用于不锈钢钢包的生产实践
图 1 炼钢生产工艺流程简图
ห้องสมุดไป่ตู้
2 低碳镁碳砖的试用分析
2． 1 低碳镁碳砖的抗渣性能 为研究低碳镁碳砖在不锈钢生产应用的可行性，
上线试用之前对其进行抗渣性能测试，并与富镁白云
石不烧砖进行对比。所测试的低碳镁碳砖采用高纯 电熔镁砂和复合炭素为主要原料，基质中添加复合抗
* 胡兴波： 男，1988 年生，工程师。 E-mail： XingBo_Hu@ walsin． com 收稿日期： 2015－10－09
富镁白云石不烧砖在线使用中有开裂情况，中修 或大修时开裂缝有进一步扩大现象，并且裂缝内有夹 渣，说明在线使用中该处缝隙并非表面裂纹； 低碳镁 碳砖在线使用中未发现开裂问题，而下线中修或大修 的冷却过程中会出现冷缩缝开裂现象，其开裂缝宽度 最大约 10 mm。二者相比较可以看出，低碳镁碳砖在 使用安全性方面要比富镁白云石不烧砖好，但低碳镁 碳砖下线冷却过程中的开裂问题导致钢包无法中修 处理，难以满足灵活生产需求。于是又对低碳镁碳砖 在抗氧化剂以及镁砂等方面进行了改善。2015 年全 部使用改善后的低碳镁碳砖，下线冷却过程中再未出 现较大的开裂缝，亦无剥落问题出现，钢包平均寿命 已经达到 18． 4 次，较改善前提升 27． 7% 。 2． 3 低碳镁碳砖的增碳分析
富镁白云石不烧砖和低碳镁碳砖的碳含量分别 在 4% 和 6% （ w） 左右（ 见表 1） ，因而理论上来说低碳 镁碳砖与富镁白云石不烧砖相比，可能存在更严重的 增碳问题。在测试低碳镁碳砖的同时，跟踪 VOD 破 空至连铸取样区间内未添加高碳合金情况下的钢水 增碳量，其数据如图 3 所示。可以看出，低碳镁碳砖 对钢水的增碳量要比富镁白云石不烧砖的略高，但大 部分炉次增碳量在 0． 005% （ w） 以下，基本可以满足 低碳钢种的生产需求。
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。
低碳镁碳砖的研制和应用
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。
添加物对低碳镁碳砖抗水化性能的影响
１ ｏｏＯ
处理温度／℃
ｌ ２００
图１ 添加ｓｉ粉对试样水化质量增加率的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓｉ ｐｏｗｄｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｉｎ—
ｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
从图１可以看出，外加１％（加）的ｓｉ粉后，不同温
度处理后试样的水化质量增加率均比未加的试样要 小。这说明单质Ｓｉ粉对提高试样的抗水化性能有积
极作用，在１ ０００和１ ２００℃处理后，这种作用更加明 显。原因在于Ｓｉ粉加入后，与Ａｌ粉在５７７ ｏＣ时即可 形成共熔体，且由于Ａｌ的存在，使得ＳｉＣ的生成温度 由ｌ １００ ｏＣ降至７００ ｏＣ，ＳｉＣ的生成不仅降低了试样的
气孑Ｌ率，而且还能进一步发生反应，最终与ＭｇＯ反应
生成高熔点的２ＭｇＯ·ＳｉＯ：，反应式如下：
２０１０／３ 耐火材料／ＲＥｆＲＡＣＴｏ睢ｓ ２１ ５
耐火材料／ＮＡＩＨＵＯ ＣＡＩＬＩＡＯ
３ 结论
（１）添加Ｓｉ粉，反应产物填充气孔，并伴随体积 膨胀，促使试样更加致密化；高熔点物相２ＭｇＯ·ＳｉＯ： 的形成筑起了抗水化的新的保护层，从而抑制了 Ａｌ。ｃ，和ＡＩＮ的生成，有效地提高了试样的抗水化 性能。
由图４（ａ）可以看出，在空白样气孔内有大量纤
维状物质生成，且纤维状物质生成量大，细长，生长发
育较好；而图４（ｂ）添加含铁物质试样中生成的纤维 量少，长度短，且弯曲呈絮状。由能谱分析知：图４（ａ）
中纤维状物质所含元素主要有ＡＩ、Ｏ、Ｎ；图４（ｂ）中纤
维状物质所含元素为ＡＩ、Ｏ、Ｓｉ、Ｆｅ。由此推测，空白样 中有ＭＮ生成，而添加１％含铁物质的试样ｃ２中主
为此，在本工作中，固定低碳镁碳砖中Ａｌ粉质量 分数为３％，通过添加单质ｓｉ粉、含铁物质以及ｓｉ粉 与含铁物质的复合物，测定不同添加物对试样水化质 量增加率的影响，研究低碳镁碳砖抗水化性能的变化 规律，并采用ＸＲＤ分析试样的物相组成，采用扫描电 镜观察试样的显微结构。
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1
• 该砖的技术路线是，在高铝质料的基质中，参加 尖晶石材料并参加MgO细粉，以便在高温下形成 镁铝尖晶石，提高砖的使用性能。为提高砖的抗 渣性、抗热震性，参加适量的碳素材料，研制成 功了铝镁碳质不烧砖，简称铝镁碳砖。 • 铝镁碳砖用的原材料，根据钢包大小和使用条件 而定。一般中小型钢包采用低档原材料，用水玻 璃做结合剂制砖；大中型钢包，特别是连铸和炉 外精炼用的钢包，必须选择优质原材料并用树脂 结合剂制砖，方可满足使用要求。
• 在本钢、新余使用效果良好，受到了用户的好评，同时被 多家耐材企业所采购使用，良好的使用性能为公司创造效 益同时，又为公司带来了很高的声誉。以下为我公司刚玉 自流料的性能：
刚玉自流料的性能
编号 1#
化学成分/%
耐压强度/MPa 抗折强度/MPa 烧后线变化/% 水用量/%
Al2O3 110℃
1500℃ 110℃
显气孔率/%
体积密度/g.cm-3
17
2.94
刚玉自流料
• 自流耐火浇注料（S.F.C)是一种高触变性的拌合 料靠自身重力作用而能流动和脱气的材料。我公 司研制的刚玉自流料具有以下特点：
• （1）浇注料性能与同材质振动型低水泥系列耐火浇注料相似或略好 些。 • （2）无需振动设备，自流性好，因此能减少施工费用，无噪声污染， 降低劳动强度。 • （3）高温性能良好，抗侵蚀性强，抗热震性、耐剥落性强。
无碳预制块（座砖）
• 预制块是不定形耐火材料中的定型产品。该类制 品与现场施工的不定性耐火材料相比，具有外形 尺寸准确、性能稳定、施工周期短等优点。与烧 成耐火砖相比，制品成品率高，不用烧成窑炉， 可节约能源，生产成本低和性能优良。 • 我公司研制开发的无碳刚玉尖晶石预制块外形尺 寸准确、性能稳定、使用寿命高，在武钢三炼钢 使用效果良好，受到了用户好评。 • 无碳预制块的主要性能如下表所示：
镁碳砖介绍
镁碳砖介绍镁碳砖是70年代初出现的，先是在超高功率电炉，接着在转炉、炉外精炼炉上使用，获得了非常好的效果。
由此，人们才认识到石墨、碳素材料和高温耐火氧化物之间结合所产生的作用。
断裂韧性差、高温剥落、抗渣渗透性差，这是高温烧成耐火制品的致命缺点，含碳耐火制品的出现突破了这些弱点。
在镁碳砖中氧化镁和石墨之间彼此相互包裹，不存在传统概念中的所谓烧结；石墨具有热传导系数高，弹性模量低，热膨胀系数小，不容易被熔渣浸润等优点，因此，由于石黑的引入，使炉衬耐火制品的断裂韧性和抗渣渗透性有本质的改善。
镁碳砖的主要特征是在微观结构上形成碳的结合物，这种结合是由有机结合剂在高温下结焦碳化形成的。
镁碳砖是一种不烧制品，其理化指标为：MgO70～85％，C l0～20％，显气孔率≤3％，体积密度2.87g／cm3，耐压强度40～50MPa，1400℃抗折强度l0～15MPa。
影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。
1．镁砂国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂，随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现，高温下有如下反应：MgO+C→Mg↑+CO↑这个反应一般在1650℃开始，到l750℃时反应加剧，这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一，也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。
镁砂中的杂质SiO2，Fe2O3 等对上述反应有促进作用，因此，希望镁砂有较高的纯度。
电熔镁砂相对烧结镁砂来说，结晶结构更完整，对碳的还原作用也更稳定，特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出，所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。
考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性，也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。
我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂。
镁碳砖的使用结果表明，用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂，生产镁碳砖效果最好。
2．石墨石墨是镁碳砖中另一个基本组分。
石墨具有很好的耐火材料基本特性，主要理化指标：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO2，Al2O3等)，相对密度2．09～2．23，熔点3640K(挥发)。
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。
4 烟台华新不锈钢有限公司-低碳镁碳砖用于不锈钢钢包生产实践
三、主要测试内容
为改善钢包的保温问题，特意做了五组对比测试
方案编号 1 2 3 4 5 保温层 32mm厚轻质保温隔热砖 10mm厚轻质保温板 32mm厚轻质保温隔热砖 10mm厚轻质保温板 10mm厚轻质保温板 永久层 64mm厚烧成镁砖 86mm厚高铝浇注料 64mm厚烧成镁砖 30mm厚叶腊石砖和64mm厚高铝砖 30mm厚叶腊石砖和64mm厚高铝砖 工作层 低碳镁碳砖 低碳镁碳砖 富镁白云石不烧砖 低碳镁碳砖 富镁白云石不烧砖
2.9
3.15 112 5.0
12.8
2.94 96.2 3.23
特殊钢事业群山东烟台华新事业处
三、主要测试内容
通过静态坩埚法对两种样品砖进行抗渣试验，测试条件1650 ℃×3 h ，其截面图如下所示：测得低碳镁碳砖和富镁白云石不 烧砖的侵蚀宽度分别1.10 mm和1.05 mm，说明二种样品抗侵蚀性 基本相当。 此外，观察两种样品砖坩埚中的残渣，发现低碳镁碳砖中的 残渣量比富镁白云石不烧砖多，即低碳镁碳砖比富镁白云石不烧 砖具有更好的抗渣渗透性能。
特殊钢事业群山东烟台华新事业处
三、主要测试内容
所测试的低碳镁碳砖及我厂在用富镁白云石不烧砖理 化指标如下表所示。可以看出低碳镁碳砖的体积密度较高。
类型 MgO(%) CaO(%) C(%)
低碳镁碳砖 91.15 1.25 5.8
富镁白云石不烧砖 60.8 37.4 3.6
显气孔率(%)
体积密度(g/cm3) 耐压强度(Mpa) 导热系数(W/m· k)
富镁白云石不烧砖3040低碳镁碳砖556533低碳镁碳砖增碳问题分析34钢包保温问题富镁白云石不烧砖323wmk低碳镁碳砖55wmk钢壳轻质保温隔热砖烧成镁砖背衬粉为改善钢包的保温问题特意做了五组对比测试富镁白云石不烧砖30mm厚叶腊石砖和64mm厚高铝砖10mm厚轻质保温板5低碳镁碳砖30mm厚叶腊石砖和64mm厚高铝砖10mm厚轻质保温板4富镁白云石不烧砖64mm厚烧成镁砖32mm厚轻质保温隔热砖3低碳镁碳砖86mm厚高铝浇注料10mm厚轻质保温板2低碳镁碳砖64mm厚烧成镁砖32mm厚轻质保温隔热砖1工作层永久层保温层方案编号特殊钢事业群山东烟台华新事业处
石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响_李心慰
第31卷第4期硅酸盐通报Vol．31No．42012年8月BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYAugust ，2012石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响李心慰，李志坚，曲殿利，吴锋，徐娜（辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院，鞍山114044）摘要：通过检测含有2% 14%石墨镁碳砖1400ħ的高温抗折强度、1500ħ的热膨胀系数、1000ħˑ2h 煅烧后的抗氧化性，比较低碳镁碳砖与传统镁砖的性能差异，研究了石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响。
结果表明：在有2%Al 存在的情况下，低碳镁碳砖高温抗折强度与石墨加入量无关；石墨加入量为6%时，可保证低碳镁碳砖具有较优良的抗剥落性及抗氧化性。
关键词：低碳镁碳砖；石墨；高温抗折强度；抗剥落性；抗氧化性中图分类号：O647文献标识码：A文章编号：1001-1625（2012）04-0961-03Effect of Graphite Addition on Performance of Low-carbon MgO-C BrickLI Xin-wei ，LI Zhi-jian ，QU Dian-li ，WU Feng ，XU Na（School of High temperature Materials and Magnesite Resources Engineering ，University of Science and Technology Liaoning ，Anshan 114044，China ）Abstract ：2% 14%graphite added in MgO-C brick ，across inspecting HMOR at 1400ħ，coefficient of thermal expansion at 1500ħ，antioxidant after calcined at 1000ħˑ2h ，compare different performance between Low-carbon MgO-C brick and tradition MgO-C brick ，study the effect of graphite addition on Low-carbon MgO-C brick＇s performance．It showed that ：Al is 2%，HMOR of MgO-C brick has no relation on addition of graphite ，graphite is 6%，low-carbon MgO-C brick has fine spalling resistance and antioxidant．Key words ：low-carbon MgO-C brick ；graphite ；HMOR ；spalling resistance ；antioxidant基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAB06B00）；辽宁省镁资源与镁质材料工程研究中心资助项目（2011）作者简介：李心慰（1980-），女，博士研究生，讲师．主要从事冶金新技术用耐火材料方面的研究．通讯作者：李志坚．E-mail ：askj5212086@163．com 1引言镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及热震稳定性，广泛应用做炼钢炉衬材料。
4 烟台华新不锈钢有限公司-低碳镁碳砖用于不锈钢钢包生产实践
由化学成分可知其主要成分为CaO和Al2O3，通过X射线衍 射仪鉴定该钢渣的主要物相为CaO和七铝酸十二钙 （7Al2O3∙12CaO，A7 C12），因A7 C12的熔点处于1415℃~1495 ℃之间，在钢水精炼过程中呈低粘度液相，对耐火材料有很 强的侵蚀性和渗透性。
(a) 低碳镁碳砖
(b) 富镁白云石不烧砖
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三、主要测试内容
3.2、低碳镁碳砖上线试用
2013年年底，引进浙江某耐火材料厂生产的两套低碳镁碳砖 用于我厂60T钢包包底及熔池部位，其平均使用寿命为17.5次， 同期富镁白云石不烧砖钢包使用寿命为14.4次，提高3.1次，使用 状况明细如表4所示。
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三、主要测试内容
所测试的低碳镁碳砖及我厂在用富镁白云石不烧砖理 化指标如下表所示。可以看出低碳镁碳砖的体积密度较高。
类型 MgO(%) CaO(%) C(%)
低碳镁碳砖 91.15 1.25 5.8
富镁白云石不烧砖 60.8 37.4 3.6
显气孔率(%)
体积密度(g/cm3) 耐压强度(Mpa) 导热系数(W/m· k)
类型 富镁白云石轻不砖 低碳镁碳砖 使用寿命 /次 14.4 17.5 上线尺寸 /mm 130 130 下线残存 /mm 57 72
特殊钢事业群山东烟台华新事业处
三、主要测试内容
富镁白云石不烧砖在线使用中即可观察到有开裂情况，中修 /大修时开裂缝有进一步扩大现象，并且其内有夹渣，说明在线 使用中该处缝隙并非表面裂纹；低碳镁碳砖在线使用中发现无开 裂问题，而下线中修/大修的冷却过程中会出现开裂，其开裂缝 宽度最大处约10 mm。