铝镁碳砖具有高温性、抗渣性和抗剥落性能良好等特点,国内外在钢包中应用较多。随着连铸和炉外精炼等现代炼钢技术的推广应用以及洁净钢产量的增加,钢包耐火材料的使用条件变得更加恶劣,钢水温度的升高、钢水在钢包内停留时间的延长、钢水和熔渣对钢包耐火材料的冲刷以及熔渣对钢包耐火材料的化学侵蚀等都更加严重,制约了钢包寿命的提高,延长钢包使用寿命尤为迫切。为了进一步提高铝镁碳砖钢包的使用寿命和使用效果,本文主要致力于高性能长寿命铝镁碳砖的研制开发与应用,研究内容主要有以下几个方面:1.镁砂加入形式、加入量对铝镁碳砖性能的影响;2.镁砂粒度对材料性能的影响;3.α-Al₂O₃微粉的加入量对抗渣侵蚀性的影响;4.防氧化剂种类和加入量对抗氧化性能的影响。研究结果表明:铝镁碳砖中MgO的加入部分采用预反应尖晶石形式能改善铝镁碳砖性能。采用加入MgO通过烧结反应生成尖晶石时,随着MgO细粉加入量的增加,MgO与Al₂O₃反应逐渐生成尖晶石的数量增多,MgO与Al₂O₃反应生成尖晶石体积膨胀,表现在铝镁碳砖产生的体积膨胀不断地增加,但尖晶石生成产生的体积膨胀可使基质致密化程度提高。以3.5%热塑性酚醛树脂作结合剂,加入5%的α-Al₂O₃微粉,采用特级矾土熟料、镁砂、石墨等作为主要原料,添加剂为金属硅和金属铝复合抗氧化剂,制成高性能铝镁碳砖用于钢包内衬,在马钢三钢70吨钢包现场试用结果表明,使用包龄可以达到100次,远高于原先使用的铝镁浇注料钢包平均65次的使用寿命,减少了浇注料包结构剥落带来的使用安全风险,提高了钢包热周转效率,同时大幅缩短了烘烤时间,实现了节能减排的效果。研制的高性能铝镁碳砖充分发挥了其抗渗透性能、抗渣侵蚀和抗剥落性能等特点,满足生产、施工的要求,取得了较好的环保、经济和社会效益。