鎂碳磚廠家實驗室通常采用空冷法或水冷法測試耐火材料的抗熱震性能。通過反復(fù)循環(huán)加熱-冷卻過程并記錄材料的損毀情況、裂紋數(shù)量變化以及強度保持率等表示耐火材料的抗熱震性能。本文中從碳源、鎂砂原料及添加劑三個方面介紹了低碳鎂碳材料抗熱震性的研究進展，希望能對相關(guān)研究人員給予一定的幫助。
碳源的影響及補強
鎂碳材料一般選用鱗片石墨為碳源，具有導(dǎo)熱性好、熱膨脹率低的優(yōu)點。石墨在鎂碳材料中起到封閉氣孔、阻止熔渣侵蝕等作用。此外，石墨還可以潤滑鎂砂顆粒表面，減小其在壓制過程中大顆粒的損傷。鎂碳材料中碳含量的變化直接影響到材料的彈性模量、耐壓強度、抗熱震性、抗渣侵蝕性等關(guān)鍵性能。對于低碳鎂碳材料來說，碳含量的降低勢必會導(dǎo)致材料物理性能的降低。要使低碳鎂碳材料有良好的性能，就對石墨分布是否均勻、石墨純度下限、石墨粒度下限有了更高的要求。
由于轉(zhuǎn)爐工作襯各部位的使用條件是不同的，因而鎂碳磚的使用效果也是不一樣的。
爐襯爐口部位不斷受到冷態(tài)和熱態(tài)鋼液的沖擊，所以用于爐口的耐火材料必須要耐高溫熔渣和高溫廢氣的沖刷，并且不易掛鋼而且易于及時清理。爐帽部位不僅受到嚴重的渣蝕作用，同時還要經(jīng)受急冷急熱溫度變化，以及由于碳的氧化的高溫氣流和塵土高溫廢氣的沖刷綜合作用，故使用抗渣侵蝕性和抗剝落性強的鎂碳磚。裝料側(cè)要求鎂碳磚除了具有較高的抗渣侵蝕性能，還要具有很高的高溫強以及具有相當(dāng)好的抗剝落性能，因此通常使用加入金屬防氧化劑的高強度鎂碳磚，研究表明，加入金屬鋁的鎂碳磚在較低溫度時的高溫強度較復(fù)合添加金屬鋁和金屬硅的試樣低，而在高溫下，其高溫強度反而增高。渣線是爐襯耐火材料、高溫熔渣以及爐氣三相交界處，是受到渣蝕最嚴重的部位，因此需要砌筑具有優(yōu)良抗渣侵蝕性的鎂碳磚，渣線部位需要碳含量較高的鎂碳磚。
過去認為，鎂碳磚在RH/RH-0B爐上應(yīng)用時，由于MgO-C反應(yīng)以及渣層的影響會增加損耗，因此在很長時期內(nèi)沒有被選用。日本品川耐火材料公司曾經(jīng)在風(fēng)嘴部位進行對比試驗，其結(jié)果也表明，鎂碳磚由于接縫損壞和氧化作用導(dǎo)致超前損毀而不如直接結(jié)合的鎂鉻磚。
但是，最近幾年，國外已經(jīng)在RH爐上應(yīng)用了鎂碳磚，并取得了良好的效果。例如，日本在RH爐下部槽和浸漬管內(nèi)表面等部位使用鎂碳磚時，其爐齡分別達到了417次和94次，鎂碳磚在側(cè)墻上使用，可延長壽命20%~30%，其原因如下：
(1)鎂碳磚的結(jié)構(gòu)致密化；
(2)采用碳含量以改進鎂碳磚的質(zhì)量；
(3)控制顆粒分布使?fàn)t渣易于復(fù)蓋；
(4)采用撓性板以利于鎂碳磚背面的抗氧化性。
