近年来，为了生产优质钢，严格控制钢水中的夹杂元素。因此，耐火材料的组成也被严格控制。在超低碳钢冶炼用钢包衬上使用无碳材料，特别是在渣线部位使用镁铬砖和白云石砖。但是，这些无碳材料缺点是渣易渗透而造成剥落。为了解决这一问题，日本品川耐火材料公司的研究人员开发出了钢包渣线用低碳镁碳砖。
    在低碳MgO-C砖中，由于减少碳含量将增大热膨胀率和降低热导率，从而使抗剥落性降低。另外，在低碳镁碳砖中，由于碳含量少，氧化镁颗粒经常直接接触。因此，由于易烧结，低碳MgO-C砖在实际炉中使用时易开裂和剥落。结合剂的残碳量对设计低碳镁碳砖来说很重要，因为结合剂的残碳覆盖在氧化镁颗粒表面阻止氧化镁颗粒之间直接接触，防止氧化镁过烧结。因此，本试验使用高残碳量的酚醛树脂。表1显示了低碳MgO-C砖的性能，其碳含量为0.5%~3%。
表1  低碳MgO-C砖的性能指标
项目 MGT-TBS43 MGT-TBS39 MGT-TBS32
w（MgO）/% 91 90 88
w(C)/% 0.5 1.5 3
干燥后
显气孔率/% 6.5 6.8 5.3
体积密度/（g•cm-3） 3.10 3.10 3.12
常温耐压强度/MPa 78 76 45
    将低碳MgO-C砖（w（C）=3%）和直接结合MgO-Cr2O3砖进行抗侵蚀性（试验条件：1 650℃ 3 h，渣的C/S=3.4）比较。结果表明，直接结合MgO-Cr2O3砖的抗侵蚀性比低碳MgO-C砖稍好，但是渣渗透到该砖内部，而低碳MgO-C没有发生渣渗透现象。MgO-Cr2O3砖的渣渗透层和原砖层之间的界面上发生剥落，造成砖发生结构性剥落损毁。因此，和MgO-Cr2O3砖相比，低碳MgO-C砖具有相似或更好的耐用性。
    抗剥落实验：试样大小为30 mm×30 mm×30mm，1 300 ℃-室温，循环进行，观察开始出现裂纹以及扩大时的次数。结果发现，低碳MgO-C砖第一次出现裂纹时比MgO-Cr2O3砖晚，而且裂纹增长也较迟。这说明低碳MgO-C砖有较好的抗热震性。
    将低碳MgO-C砖（w（C）=1.5%）和直接结合MgO-Cr2O3砖用在超低碳钢冶炼用钢包渣线处进行现场试验。观察到MgO-Cr2O3砖有渣渗透，而且热面有剥落损失。相反，低碳MgO-C砖没有渣渗透，和热面平行的位置没有出现剥落。低碳MgO-C砖碳含量仅为1.5%，氧化层很薄，且坚固。和MgO-Cr2O3砖相比，低碳MgO-C砖有足够的残余厚度，证明其耐用性改进很大。
    总之，开发出的具有优异抗剥落和抗侵蚀性的低碳MgO-C砖使用效果比普通直接结合MgO-Cr2O3砖好。
(编译自《品川技报》2010，№53)