碳对镁碳质耐火材料性能影响的研究

       随着冶炼低碳钢、超低碳钢以及纯净刚的比例日益增加，高碳MgO-C材料对钢水的增碳作用越来越明显。因而，降低碳含量，使用低碳镁碳质耐火材料成为大势所趋。如何在降低碳含量的同时保证镁碳砖的抗热震性和抗渣侵蚀性，使镁碳依然在钢铁冶炼中发挥重要作用成为国内外许多科研工作者新的研究方向。北京科技大学的研究人员通过引入不同形式的碳源（石墨和碳黑），测试不同碳含量的低碳镁砖的抗热震性和抗渣侵蚀性能，分析了不同碳源对镁碳质耐火材料高温性能的影响。
       试验所用原料主要为电熔镁砂（w（MgO））＝97.15%）、石墨和炭黑，结合剂使用热塑性酚醛树脂。按表 所示的配比进行配料，将混合料分别压制成25mm×25mm×125mm的式样放，然后在200℃12h条件下烘干。
       将烘干的25mm×25mm×125mm的试样放入1000℃电炉内，保温25min和 25mm×15mm的试样放入1000℃电炉内，保温25min ,然后利用水冷法进行抗热震性试验，通过比较线膨胀率和抗急性冷急性热冲击次数来评价试样的抗热震性。

       利用泡渣法对 25mm×15mm的试样进行抗渣侵蚀试验，渣的化学组成（w）:CaO 50%、SiO2、MgO 10%、Al2O3５％以及Fe2O3 5％，C/S（钙硅比）为１.７，然后利用扫描电镜对侵蚀后试样的显微结构和物相进行分析，评价含有不同碳的试样抗渣侵蚀性能。
       试验结果显示：单独添加石墨时，随着石墨含量的下降，试样的线膨胀率逐渐增大；随着碳（石墨＋碳黑复合添加时）含量的下降，试样的线膨涨率也逐渐增大，抗热震性逐渐下降；在含有相同碳的情况下，含有石墨和碳复合源试样的抗急冷急热冲击能力优于只含有石墨的试样，抗渣侵蚀性能也优于只含石墨的试样。因此，可以利用复合碳源来提高低碳镁碳质耐火材料的高性能。 （摘自《稀有金属材料工程》）