高正霞 陶梦雅 刘 伟 孟 维 马成良

郑州大学材料科学与工程学院河南省高温功能材料重点实验室 河南郑州450052

以MgO、Al2O3为主要成分的含碳耐火材料被广泛应用于钢包转炉、电炉等冶金窑炉的内衬以及浸入式水口、长水口、塞棒、滑板等连铸功能耐火材料。近年来，随着钢铁冶炼技术的发展，钢水温度的提高，搅拌速度加剧，需要耐火材料具有更高的高温强度，更好的抗热震性和抗氧化性，还需具有抗钢水冲刷和抗侵蚀等性能［1-2］。传统的不烧铝碳耐火材料在浇钢时已无法满足需求，碳的易氧化问题会消耗更多的鳞片石墨，并且会加剧耐火材料的侵蚀和损坏，使材料的性能下降，使用寿命缩短［3-5］。

在耐火材料中，常用的抗氧化剂有Al粉和Si粉［6］。赵臣瑞等［7］发现，在MgO-Al2O3体系中引入Al粉，可形成性能优越的氧化物-非氧化物复合耐火材料；任桢等［8］研究了加入Al粉和Si粉对低碳MgO-Al2O3-C材料性能的影响，发现在低碳MgOAl2O3-C材料中加入Al粉和Si粉可以显著提高试样的高温抗折强度、抗热震性。韩彦锋等［9］尝试用铝硅合金微粉代替Al粉和Si粉，发现随着铝硅合金微粉加入量的增加，不烧铝碳滑板试样的常温耐压强度和抗氧化性逐渐增强。孙铭成等［10］研究了Al粉加入量对树脂结合MgO-CaO材料性能的影响，发现在树脂结合MgO-CaO材料中加入Al粉可以显著提高试样的高温抗折强度。

通过加入Al粉和Si粉，原位反应生成非氧化物，可制备非氧化物复合镁白云石制品［11-13］。本工作中在课题组前期研究稳定锆镁白云石合成材料的制备、结构和性能等［14-15］的基础上，研究了Al粉和Si粉复合低碳稳定镁钙材料的抗氧化性能，旨在改善材料的高温性能，以适应水泥窑及炼钢用耐火材料的发展。……