摘    要：對國內某鋼廠210 t精煉鋼包在高精煉比冶煉模式下的渣線MgO-C磚損毀機制進行了分析。為提高MgO-C磚使用壽命，以97級門頭溝電熔鎂砂顆粒和細粉、鱗片石墨、抗氧化劑和酚醛樹脂為原料制備了w（C）=14%的門頭溝鎂碳磚。研究以不同量（質量分數分別為0、3%、6%）的富鎂尖晶石微粉等量替代門頭溝電熔鎂砂細粉對試樣物理性能、抗氧化性、抗渣性等的影響。

結果表明：與未添加富鎂尖晶石微粉試樣相比，添加3%（w）富鎂尖晶石微粉時，試樣的力學性能、抗氧化性能和高溫抗折強度都有明顯提升，線膨脹率有一定下降；但隨著富鎂尖晶石微粉含量增加至6%（w），試樣的綜合性能呈現下降趨勢。將加入3%（w）富鎂尖晶石微粉的門頭溝鎂碳磚應用在鋼包渣線上，在高精煉比冶煉工況條件下，鎂碳磚“饅頭狀”和豎縫等問題得到明顯改善。

鎂碳磚以其優(yōu)異的抗熱震性、抗渣侵蝕和滲透性等而被廣泛應用于鋼包渣線部位。近年來，隨著潔凈鋼和高品質鋼種冶煉的需求，以及國內鋼廠推行“低鐵耗、大廢鋼比”的冶煉模式，導致鋼包爐外精煉（LF、RH等處理方式）比例大幅度上升。尤其是近年來鋼水冶煉過程中廢鋼比例增加，大幅度降低了鋼水溫度。為了達到鋼種冶煉要求，鋼包LF加熱精煉時間長，處理強度大，且在精煉過程中熔渣和鋼水在鋼包內的翻滾加劇，從而對渣線鎂碳磚的耐沖刷、熱膨脹性、抗侵蝕性等提出了很高的要求。

精煉鋼包渣線鎂碳磚使用過程中主要有以下問題：侵蝕熔損、“饅頭狀”熔損、橫縫或豎縫、結構性剝落等。在本文中，通過分析國內某鋼廠精煉鋼包渣線鎂碳磚的損毀機制，在碳含量（w）為14%的鎂碳磚中引入不同含量的富鎂尖晶石微粉，研究其對鎂碳磚的物理性能、抗氧化性、抗渣性及高溫熱膨脹性能的影響，為解決鎂碳磚在使用過程中出現的問題提供理論和實踐指導。 高精煉比模式下鎂碳磚損毀機制

以國內某鋼廠210 t精煉鋼包為例，采用高精煉比冶煉模式，LF和RH平均比例分別在60%和30%以上，其中LF加熱時間長，處理強度大，同時鋼水中游離氧含量較高。該鋼包渣線鎂碳磚小修下線后存在“饅頭狀”和豎縫現象，磚縫處凹陷深度更高達到30～40 mm。

鋼包精煉后鋼渣的主要化學組成（w）為：CaO 55.54%，Al2O3 29.13%，SiO2 7.82%，MgO 5.40%，Fe2O3 1.00%，MnO2 0.24%?？梢钥闯?，鋼渣主要化學成分為CaO和Al2O3，其質量比為1.91，其次還含有相對較低含量的SiO2和MgO。從CaO-Al2O3-SiO2三元相圖[9]可知，在此渣系中容易形成低熔點鈣鋁酸鹽復合物，如C12A7、CAS2等，產生較大膨脹，使熱態(tài)下磚縫與磚縫之間的熱應力增大，從而加劇對渣線鎂碳磚的侵蝕和滲透。

可以看出，鎂碳磚熱端面表面存在渣反應滲透層，其后存在碳氧化層，厚度為500 μm左右。原磚層中鱗片石墨氧化不明顯，金屬抗氧化劑全部發(fā)生反應，在基質中原位形成尖晶石相，產生膨脹，并伴隨有孔洞形成，導致鎂碳磚基質內部結構疏松，降低其抗氧化性和抗渣滲透性。