鎂質材(cai)料具有較(jiao)高(gao)的耐火性(xing)(xing)能(neng)并呈堿(jian)性(xing)(xing)(MgO熔點(dian)(dian)2805℃)，因(yin)此有較(jiao)好的抵抗(kang)堿(jian)性(xing)(xing)爐渣(zha)能(neng)力，但(dan)是由于線膨脹系(xi)數較(jiao)高(gao)((14-15)X10-6℃-1，0~1500℃)，高(gao)溫時熱(re)導(dao)率較(jiao)低(λMg0，100℃=34.33 W/(m· K)， λMg0，1000℃=6.70 W/(m· K))，抗(kang)熱(re)剝落能(neng)力差(cha)。石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)難被(bei)爐渣(zha)潤濕、耐熔性(xing)(xing)好(石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)熔點(dian)(dian)>3000℃)，并且線膨脹系(xi)數小(3.34×10-6℃-1，25?1600℃)、導(dao)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)優良(λ石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)，1000℃=229W/(m· K))，因(yin)此抗(kang)熱(re)剝落性(xing)(xing)好，但(dan)是易氧(yang)化(hua)。鱗片石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)顯著氧(yang)化(hua)開始溫度TA—般為(wei)580℃以上。在鎂質材(cai)料中引入石(shi)墨(mo)(mo)(mo)(mo)，提(ti)高(gao)了鎂質材(cai)料抗(kang)渣(zha)性(xing)(xing)和抗(kang)剝落能(neng)力。

   當(dang)鎂砂和石墨組合在一起(qi)制成鎂炭磚(zhuan)后，鎂炭磚(zhuan)表(biao)現(xian)出(chu)了優(you)良的(de)抗渣、鐵(tie)侵蝕性(xing)和滲透(tou)性(xing)，抗熱(re)震性(xing)。主(zhu)要原因(yin)是(shi)：

(1) 鎂炭(tan)磚(zhuan)基質中(zhong)主要由(you)石墨和鎂砂粉組成，石墨和鎂砂顆粒之間以(yi)及鎂砂顆粒之間均被(bei)牢固的(de)碳碳結合網絡(luo)包圍(wei)，不(bu)容易(yi)產(chan)(chan)生(sheng)滑移，C和MgO無(wu)共溶關系，不(bu)產(chan)(chan)生(sheng)液相，僅(jin)僅(jin)石墨和鎂砂原(yuan)料引入的(de)雜(za)質產(chan)(chan)生(sheng)少量液相。因此(ci)在使用過程，當爐渣中(zhong)滲透(tou)(tou)力特別強的(de)氧化鐵遇碳后會(hui)被(bei)還原(yuan)成金屬鐵。由(you)于還原(yuan)作(zuo)用，爐渣熔點、黏度升高(gao)，滲透(tou)(tou)力大(da)大(da)降(jiang)低。

(2) 爐渣和鐵水(shui)與石墨不(bu)潤濕性(xing)。因為爐渣和鐵水(shui)與石墨接(jie)觸角均在90°以(yi)上，所以(yi)制成(cheng)的(de)鎂炭磚(zhuan)抗熔渣的(de)侵蝕性(xing)優良。

(3) 在鎂(mei)(mei)炭磚材(cai)料(liao)內部可形成(cheng)致密方鎂(mei)(mei)石層的防護作用;在400℃以上，鎂(mei)(mei)砂中的 MgO與(yu)碳發生反應生成(cheng)Mg蒸氣，Mg蒸氣順著氣孔外溢，在與(yu)爐(lu)渣(zha)(zha)接觸的界面與(yu)渣(zha)(zha)中FeO 反應再次生成(cheng)了氧化鎂(mei)(mei)，形成(cheng)致密的方鎂(mei)(mei)石層，從而阻止爐(lu)渣(zha)(zha)的滲透。

(4) CO氣(qi)體壓(ya)力(li)的(de)影響。滲透的(de)爐(lu)渣與鎂(mei)炭磚中的(de)碳(tan)反應生成CO氣(qi)體，在氣(qi)孔(kong)通道中壓(ya)力(li)可(ke)達(da)0.2MPa (2atm)以上，可(ke)以阻止或延遲爐(lu)渣滲入(ru)氣(qi)孔(kong)。

鎂炭磚(zhuan)的這些(xie)優良性能(neng)是與(yu)鎂炭磚(zhuan)中石墨的存在密不可分的，因(yin)此(ci)石墨質量對(dui)鎂炭磚(zhuan)性能(neng)的影(ying)響很大。主(zhu)要表現在以下幾點(dian)：

(1) 石墨純(chun)度的(de)影響(xiang)。隨石墨純(chun)度的(de)提高(gao)，鎂炭磚的(de)侵蝕指數急劇下(xia)降且(qie)高(gao)溫(wen)抗折強度指數明顯增高(gao)，尤(you)其是純(chun)度大(da)于95%時(shi)更(geng)明顯。因此(ci)鎂炭磚中選(xuan)用石墨時(shi)純(chun)度通常均(jun)為95%以(yi)上。

(2) 灰分(fen)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。當石墨中的(de)(de)SiO2含(han)量大于3%時(shi)，鎂炭磚的(de)(de)侵蝕指數明(ming)顯上升;同時(shi)Si02、Al2O3等(deng)雜質(zhi)還(huan)降低制品的(de)(de)耐火度(du)，并且(qie)灰分(fen)還(huan)將影(ying)響(xiang)磚的(de)(de)抗氧化性，所以(yi)要求石墨的(de)(de)雜質(zhi)含(han)量越(yue)低越(yue)好(hao)。

(3) 石(shi)(shi)墨抗氧化(hua)性(xing)的影響。含碳制品(pin)侵蝕的限(xian)制性(xing)環節(jie)就是脫(tuo)碳速度，因(yin)此(ci)，石(shi)(shi)墨的抗氧化(hua)性(xing)對制品(pin)的耐蝕性(xing)影響很大，而(er)石(shi)(shi)墨的結晶越(yue)完(wan)(wan)整(zheng)，比表面(mian)積越(yue)小，抗氧化(hua)性(xing)也越(yue)好，所(suo)以鎂炭磚生產時一般(ban)選用結晶完(wan)(wan)整(zheng)、石(shi)(shi)墨化(hua)好的石(shi)(shi)墨原(yuan)料。

(4) 石(shi)(shi)墨(mo)粒(li)度(du)(du)和(he)形狀(zhuang)的(de)影響。鱗片(pian)狀(zhuang)石(shi)(shi)墨(mo)與土狀(zhuang)石(shi)(shi)墨(mo)相比(bi)，不但純度(du)(du)高，而且結晶完好，因此(ci)含碳(tan)制品一(yi)般用鱗片(pian)狀(zhuang)石(shi)(shi)墨(mo)，且鱗片(pian)粒(li)度(du)(du)越大(da)、越薄越好。石(shi)(shi)墨(mo)粒(li)度(du)(du)太小同時還會降低泥料(liao)的(de)混煉(lian)性和(he)成型性以及(ji)抗氧化性。

   為(wei)了要保持鎂(mei)炭磚的(de)(de)這些優良性能，必(bi)須防止(zhi)或延遲鎂(mei)炭磚中(zhong)石墨的(de)(de)氧化(hua)。而(er)石墨極(ji)易(yi)氧化(hua)，鱗片石墨顯著氧化(hua)開始溫度一般為(wei)580℃以上(shang)，所(suo)以在生產(chan)和使用(yong)過(guo)程中(zhong)必(bi)須采取相應的(de)(de)防氧化(hua)措施。目前(qian)采用(yong)的(de)(de)方法主(zhu)要有：

(1) 調整鎂炭磚的(de)顆粒級(ji)配，選擇(ze)合適的(de)結合劑(ji)，采用高噸位抽真空(kong)壓(ya)力(li)機等來提高鎂(mei)炭磚(zhuan)(zhuan)的密度，一方面(mian)可以減(jian)少鎂(mei)炭磚(zhuan)(zhuan)孔隙(xi)中殘存的氧(yang)量，另一方面(mian)還可以減(jian)少使用過程中的氧(yang)和氧(yang)化物向(xiang)磚(zhuan)(zhuan)內部侵入的通道。

(2) 加入(ru)抗氧化添(tian)加劑(Al、Si、Mg、Al-Si、Al-Mg、SiC、B4C等(deng))，可以使得抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑在高(gao)溫下先(xian)于石墨氧(yang)(yang)化(hua)(hua)，而起到保護石墨的(de)作(zuo)(zuo)用;在轉(zhuan)爐(lu)鎂炭(tan)(tan)磚(zhuan)中(zhong)常(chang)使用的(de)抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑是金(jin)屬鋁粉，金(jin)屬鋁粉的(de)作(zuo)(zuo)用不(bu)僅可以防止石墨的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)，而且還可以提高(gao)鎂炭(tan)(tan)磚(zhuan)的(de)高(gao)溫抗折強(qiang)度。研究(jiu)表明：在鎂炭(tan)(tan)磚(zhuan)中(zhong)合適的(de)金(jin)屬鋁粉的(de)加入(ru)量為(wei)1%~3%，過(guo)(guo)低起不(bu)到抗氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用，過(guo)(guo)高(gao)對鎂炭(tan)(tan)磚(zhuan)的(de)抗渣性和耐熱(re)剝(bo)落性不(bu)利。

(3) 對所加入的鱗片石墨進行(xing)抗氧(yang)化改性處理。將插(cha)(cha)入(ru)劑等分子插(cha)(cha)入(ru)石(shi)墨層內(nei)形成石(shi)墨層間(jian)化(hua)合物(wu)，高溫下石(shi)墨層內(nei)的(de)插(cha)(cha)入(ru)物(wu)分解，可以(yi)推開(kai)石(shi)墨層而使石(shi)墨產生體積膨脹。 基于這一原(yuan)理(li)，將改性后(hou)的(de)石(shi)墨加入(ru)到(dao)鎂(mei)炭磚(zhuan)中(zhong)，高溫下可使鎂(mei)炭磚(zhuan)的(de)基質(zhi)產生微(wei)小(xiao)的(de)膨脹，磚(zhuan)中(zhong)的(de)炭素(su)材料與鎂(mei)砂緊密結合而使磚(zhuan)體變(bian)得(de)致密，從而提高鎂(mei)炭磚(zhuan)的(de)抗渣性和氧(yang) 化(hua)性。

(4) 在碳結合耐火(huo)材料的表面涂抹抗氧化涂層，特別(bie)是對于鎂(mei)炭磚砌筑的(de)轉(zhuan)爐爐襯在使用前進(jin)行烘烤時(shi)進(jin)行防氧化涂(tu)層處理，可(ke)以起到良好的(de)效果。

   值得注意(yi)的是(shi)(shi)鎂(mei)(mei)炭(tan)磚在使用過程會產生有毒(du)氣體，所(suo)以目前鎂(mei)(mei)炭(tan)磚有一(yi)種趨勢或傾(qing)向(xiang)是(shi)(shi)發展(zhan)環保鎂(mei)(mei)炭(tan)磚。這可以通過以下(xia)方法(fa)做到：

(1) 采用較少的(de)樹脂結合劑，但是這往(wang)(wang)往(wang)(wang)會導(dao)致鎂炭磚的(de)抗(kang)熱(re)震性不夠和常(chang)溫強度降低，所以(yi)適宜(yi)的(de)加入量(liang)為3%左右。

(2) 提高結(jie)合劑的殘碳量，減少揮(hui)發分，這可以減少使用過程中有(you)毒(du)物質的揮(hui)發。

(3) 對鎂(mei)炭磚碳化(hua)處理(li)，即在使用前先把有(you)害于(yu)(yu)環(huan)境的揮發(fa)分(fen)先去掉，在使用過程中(zhong)就不會(hui)再(zai)產生有(you)害于(yu)(yu)環(huan)境的揮發(fa)分(fen)。

(4) 對瀝青(qing)進行(xing)無害化處(chu)理，防(fang)止(zhi)瀝青(qing)在使用過程產生有毒物質(zhi)。

目前現行最新的耐火材料標(biao)準(zhun)規定的鎂炭磚(zhuan)理(li)化指(zhi)標(biao)如表1所示。