鎂炭磚是采用死燒鎂砂或者電熔鎂砂和炭素材料(主要是結(jié)晶完全的石墨)為原料,以樹(shù)脂做結(jié)合劑配制加壓,經(jīng)過(guò)熱處理以后形成的。為了提高抗氧化性,鎂炭磚中經(jīng)常加入金屬或者其他防氧化劑。
在所有常用的耐火氧化物中,MgO的熔點(diǎn),而且MgO可以與許多氧化物或熔渣中成分形成高熔點(diǎn)的化合物或固溶體,MgO與一些氧化物形成的二元系的低共熔點(diǎn)溫度也很高。因此,煉鋼的耐火材料應(yīng)是含MgO的鎂質(zhì)耐火材料。
隨著鋼鐵冶煉的發(fā)展,使用的鎂質(zhì)耐火材料多為鎂質(zhì)復(fù)合材料,如鎂炭磚、鎂鈣碳磚、鎂鈣磚、鎂鋁尖品石磚、鎂鉻磚等。
鎂質(zhì)耐火材料的應(yīng)用歷史很長(zhǎng),但鎂磚的熱膨脹系數(shù)大,使用過(guò)程中容易剝落。鎂炭磚是在鎂磚的基礎(chǔ)上添加石墨而發(fā)展起來(lái)的。由于石墨的熱膨脹系數(shù)較小且不易被熔渣潤(rùn)濕,因此可以提高鎂炭磚的抗剝落性能,并且能夠減緩熔渣向磚內(nèi)部滲透,提高其抗侵蝕性。
目前,鎂炭磚已被廣泛地用于煉鋼爐和鋼包中。有人將碳阻止熔渣滲透的作用歸結(jié)為以下幾個(gè)方面的原因:
(1) 碳與熔渣之間的潤(rùn)濕角很大,不能被熔渣浸潤(rùn);
(2) 熔渣中氧化鐵被還原成金屬,使熔渣黏度增大。
在我國(guó)和日本,除特殊情況外,一般都使用含碳量為12%~20%的以樹(shù)脂結(jié)合的鎂炭磚。在歐洲多采用瀝青結(jié)合的鎂炭磚,碳含量一般在10%左右。低碳鎂炭磚一般是指總碳含量不超過(guò)8%的,由鎂砂與石墨通過(guò)有機(jī)結(jié)合劑結(jié)合而成的一類材料。