镁碳耐火材料的发展

为了改进性能和稳定性，对镁碳砖原料的纯度集中进行了研究开发。为改善环境和安全问题，必须对镁碳砖的生产和使用进行适当的管理。     

镁碳耐火材料使用后的分析

对从风炉和盛钢桶中获得使用过的镁碳耐火材料的分析已经进行，在氧气顶吹转炉中，大部分试样是从拆炉后的废砖堆中取得的，因此其组成未被搞清楚。我们选择了砖上面覆盖有熔渣的样品进行研究，从而提供了砌炉的资料。在电弧炉、盛钢的一些特殊２部位及底吹转炉的炉底可以取得更多的试样。显微技术的使用包括电子激光显微（ＣＬＭ）、发射光显微技术（ＴｒＬＭ）、反射光显微技术（ＲＬＭ）、扫描电子显微技术和能量分散光谱学（ＳＥ     

镁碳耐火材料用新的硼添加剂

众所周知，由于镁碳耐火材料具有极好的性能，使得他被广泛地应用在炼钢炉，特点是碱性吹氧转炉中。为了试图改进性能，必须找到具有防止氧化和延长使用寿命的添加剂。目前已采用了硼添加剂，并且发现了一种新的产品ＳＢ硼２０００号在使用性能方面具有显著的效果。     

低碳镁碳质耐火材料的抗氧化性研究

比较了石墨含量(质量分数)分别为0、2%、4%、6%和12%的镁碳试样氧化后的质量损失率和脱碳层厚度,并用XRD分析了氧化后试样脱碳部位和未脱碳部位的物相组成,用金相显微镜观察了氧化后试样的形貌。结果表明:质量损失率与石墨含量成正比,石墨含量增加,质量损失率变大;石墨含量低的试样脱碳层厚度比较接近,脱碳层厚度为4~5mm,比石墨含量为12%的镁碳材料脱碳层厚度小一半,具有明显的抗氧化性能。     

镁碳耐火材料在转炉内衬上的使用

《亚速》钢铁股份公司转炉炉衬使用寿命降低的原因业已查明。１９９７年４月至７月,牌号为ＬＩＵＢＸ－１５和ＬＩＵＢＸＺ－１７０的镁碳耐火材料在转炉工作衬上作了工业试验,炉衬的使用寿命为１０２５次。自１９９７年年初起,在批量使用牌号ПИБＣ－５０不烧镁钙耐火材料时,转炉炉衬寿命平均为４７５次。转炉炉衬达到高寿命是由于镁碳耐火材料使用性能优良之故,这种材料含有１０％￣２０％的碳。ＬＩＵＢＸ－１５和ＬＩＵＢ     

对使用纳米碳的低碳镁碳耐火材料的研究

为降低耐火材料中含碳总量,进而减少冶金过程中热量损失,生产更多环保型耐火材料,研究了纳米碳镁碳耐火材料的发展。使用少量纳米碳能够使耐火材料对液态金属的碳污染降至最低。石墨中加入不同比例的纳米碳作为碳源,但总碳量都保持在传统镁碳耐火材料中总碳量的一半以下。合成材料按照传统的加工技术进行加工,与几乎完全相同条件下制备的传统耐火材料进行比较后评估其性质。本文还做出了元素分布图,研究纳米碳在基体中的分布。     

用碳还原法除去用后镁铬耐火材料中的六价铬

在水泥窑用过的镁铬耐火材料中通常含有大量的六价铬。在各种不同的气氛下,借助于高温Ｘ射线衍射研究,已阐明了六价铬的形成及用还原法将六价铬变为三价铬。已进行了实验室规模的还原试验,并在碳气氛下成功地将用后砖内的六价铬加以还原。     

镁碳耐火材料的热机械性能模拟

本研究推荐采用一种新的镁砖热机械性能模型，该模型是根据实验室的机械试验建立起来的，它能更精确地描述耐火材料性能，从而能预测承受热机械荷载转炉和其它结构砌体的性能。     

镁碳质耐火材料的热机械性能

沥青和树脂结合的镁碳质耐火材料的热机械性能的研究是在２０～１５００℃范围内通过拉力、压力和三点弯曲实验进行的。在室温下,两种材料展现的非线性和准脆性性能与混凝土相似。非线性归因于微塑性和劣化过程且与时间有关。发现沥青结合的材料的机械性能优于树脂结合的材料。在５００～６００℃下发生物理化学变化后,材料的非线性行为主要受到劣化和塑性机理的控制。在结合剂分解期间的不同温度范围内和在１０００℃以上观测到时     

镁碳质耐火材料用先进的酚醛树脂系列

对于成型耐火材料(镁碳)的生产和浸渍工艺来说,已看到沥青结合剂比酚醛(PF)基树脂结合剂优越,这归因于它的抗氧化和抗热震性能,以及在炼钢温度下碳的二次相的有效分布。由于在600℃以上分子广泛地重新排列组合,因此热解形式的二次沥青碳特性属于石墨类。通过使用计算机辅助的设计法,可以优化一系列性能,其中包括具有“似沥青”特性的PF树脂(石墨结构)的开发,而它却无沥青产品给人体带来的有害致癌物。实验性的PF树脂的模拟试验已取得了接近于沥青的结果,而且在氧化和热震试验中,其结果优于传统的PF树脂。树脂具有对计算机模拟用的内在灵活性,目前应该能够为成型耐火材料生产开发出一系列的PF树脂,它们具有沥青系列的属性,对健康却无害处。目前,在一次精炼和二次精炼中所使用的沥青结合和树脂结合的产品之间,测定不到操作使用方面的差异,甚至于在树脂成本较高的基础上,树脂结合的耐火材料系列仍保持价格上的竞争力。     

MgO-C耐火材料在不同温度下于空气中的氧化机理

在空气中,于800－1600℃的不同温度下,定期采用测量重量损失的方法对含20％（质量）石墨MgO-C耐火材料的氧化进行了研究。随着温度从800℃升高到1400℃,脱碳率提高,然后从1400℃－1600℃或多或少保持恒定。详细地分析了氧化动力学,并且从800℃-1400℃的湿度范围得到了反应速度模型,发现可以通过脱碳层的氧护散来控制反应速度。在较高的温度（＞1400℃）下,通过MgO(固）＋C（固）→Mg(气）＋CO(气）反应间接地发生石墨氧化,这样产生的镁气体在耐火材料的外表面再发生氧化,并作为MgO沉积。这会导致在脱碳的外壳中气孔率降低,结果氧化速度放慢。     

酚醛树脂结合的不烧镁碳质耐火材料

完成了酚醛树脂结合剂结合的镁碳质耐火材料的试验室工艺研究。制成了性能指标高的制品。在怀克兰耐火材料研究院的试验场和“镁砖”股份有限公司的条件下制造了数批试验砖。将试验砖砌在炼钢电弧炉中进行试验,其使用寿命比烧成方镁石制品高一倍。