由于LF、VOD、LF-VD等炉外精炼条件非常苛刻，如精炼时间长、精炼温度高、真空处理率高且处理时间长等，渣线部位的MgO-C砖损毁严重。针对这一特点，西安建筑科技大学的研究人员对3种不同配方的MgO-C质坩埚试样进行了抗渣试验，同时采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等手段对抗渣侵蚀后试样进行微观分析，研究不同基质结合的MgO-C砖的抗渣性，并分析不同基质结合镁碳砖的侵蚀机理，以期开发出抗渣性较好的MgO-C砖。
    试验以97电熔镁砂或镁钙砂为骨料，石墨、97电熔镁砂粉、电熔尖晶石粉或镁钙砂粉为基质，Al粉为抗氧化剂，热固性酚醛树脂为结合剂。
    按表1试样配比称样，将镁砂粗、中颗粒置于湿碾机中混练5 min，加入质量分数为4%的热固性酚醛树脂（树脂的黏度较大，采用无水乙醇进行稀释，无水乙醇与酚醛树脂质量比为1∶2）继续混练，当树脂完全粘附在镁砂颗粒表面时，加入石墨混练，当镁砂颗粒表面完全被石墨包裹时，再加入预先共磨好的细粉与抗氧化剂继续混练20 min，直至细粉完全包裹在骨料周围。
    表1 试样配比 (w)    /%

原 料		1#	2#	3#
97电熔镁砂	1～3 mm	40	40	40
	≤1 mm	20	20	-
	≤0.088 mm	11	11	11
镁钙砂	0.5～1 mm	-	-	20
	≤0.088 mm	-	17	17
电熔尖晶石	≤0.088 mm	17	-	-
L195石墨		9	9	9
Al粉	≤0.043 mm	3	3	3

    将混好的料分别在20和25 MPa的压力下成型为φ38 mm×38 mm的圆柱试样和φ50/20 mm×20 mm的坩埚试样，将成型后的试样依次经50~60 ℃ 3 h、100~110 ℃ 12 h、200 ℃ 9 h干燥后，按相应标准测试样的显气孔率、体积密度和耐压强度。
    采用静态坩埚法来评价MgO-C砖的抗渣性。将盛有10 g炉渣的坩埚试样装入匣钵中埋碳，放入硅钼棒电炉中升温到1 600 ℃保温3 h，自然冷却后取出沿中心切开测其扩径，利用坩埚扩径表征其侵蚀性能。试验用渣的化学组成为（w）：SiO2 10.03%、Al2O3 11.46%、Fe2O3 2.78%、TiO2 0.22%、CaO 55.82%、MgO 18.36%、K2O 0.039%、Na2O 0.24%。
    试验结果显示：（1）3种不同配方坩埚试样的物理性能指标中，电熔尖晶石坩埚试样的性能指标最好，镁钙砂试样的性能最差，由于这两组试样中水化现象难以控制，其发生了严重的水化。（2）对抗渣侵蚀后的试样分析发现，基质中含有电熔尖晶石的坩埚试样抗侵蚀性最好，其基质部分主要为电熔尖晶石，电熔尖晶石抗碱性渣侵蚀性强。在使用过程中MgO•Al2O3能吸收渣中的FeO、MnO形成固溶体，使材料致密化，可阻止熔渣的进一步渗透，因而，可以提高材料的抗渣渗透性。
（摘编自《第十二届全国耐火材料青年学术报告会论文集》2010）