鎂碳磚因具有較高的性價比，仍然是當今應用最廣泛的煉鋼用耐火材料，鎂碳磚具有耐侵蝕、抗剝落的巨大優(yōu)點，也有保溫性差和容易向超低碳鋼水中滲碳的缺點。隨著冶煉鋼種要求的專業(yè)化和細分化，對耐火材料提出更高的要求。低碳、無碳耐火材料可以有效減少鋼水的增碳量，降低鋼包包殼溫度，降低鋼水過熱度。提高質量與降低成本將是今后冶金行業(yè)發(fā)展的重。
　　為了滿足客戶的要求，近幾年陸續(xù)有耐火材料企業(yè)推出了低碳鎂碳磚、鋁鎂尖晶石質澆注料、預制塊等低碳、無碳材料，為了降低成本，又采用了鋼包套澆工藝、噴補工藝。
　　本文主要介紹鋼包低碳、無碳材料的研究以及應用情況。
　　1、低碳鎂碳磚
　　為了減少低碳鎂碳磚中的碳向鋼水的遷移，追求碳含量和侵蝕速度達到最低，而不是單純的碳含量最低。含4%～5%碳(不包括樹脂炭)的低碳鎂碳磚(主要理化指標見表1)曾在國內多家鋼廠使用，在實際使用中的侵蝕速度和MT-14A鎂碳磚的接近，也沒有明顯的剝落現(xiàn)象，使用效果比較穩(wěn)定。
　　低碳鎂碳磚以鎂砂、細石墨、樹脂為主要原料。考慮到低碳鎂碳磚經常用于冶煉超低碳鋼，鋼水中氧含量較高，有時鋼渣的堿度也比較低，著重提高其致密度，以利于增強其抗氧化性和抗侵蝕性。研制的低碳鎂碳磚顯氣孔率約2.5%，體積密度約3.17g.cm-3，致密性不亞于常規(guī)鎂碳磚;在有些場合侵蝕速度小于碳含量≥10%的常規(guī)鎂碳磚。研制低碳鎂碳磚的關鍵是要提高其抗剝落性。在研制的過程中控制其熱膨脹率和高溫下的彈性模量。研制的產品經過1600℃高溫燒成后，線變化率≤0.6%，在1600℃30min埋炭條件下的彈性模量≤4000MPa。低碳鎂碳磚在某知名鋼廠150t精煉鋼包上使用50次后(渣線部位)，表面光滑平整，且殘磚沒有斷裂、剝落的痕跡。
　　2、無碳機壓磚
　　根據(jù)原有鎂碳磚生產線的特點，開發(fā)了機壓成型的精煉鋼包用無碳機壓磚(鋁鎂不燒磚)。無碳機壓磚的生產可以充分利用原來鎂碳磚的生產設備和工藝流程，生產效率較高。
　　無碳機壓磚以礬土、剛玉、鎂砂、鋁鎂尖晶石、氧化鋁微粉為主要原料，用樹脂或無機結合劑結合。由于采用大噸位壓機成型，無碳機壓磚比較致密。
　　主要用于鋼包熔池和包底部位，在磚型、砌筑、烘烤等方面和鎂碳磚鋼包一致。
　　在研制初期，無碳機壓磚出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，經過多次調整，使用基本穩(wěn)定。現(xiàn)在用機壓磚砌筑的鋼包內襯在某廠180t精煉鋼包上可以不經修補一次性使用80次，很少有剝落現(xiàn)象，也沒有明顯的磚縫開裂現(xiàn)象。
　　3、鋁鎂尖品石質澆注料、預制塊
　　鋁鎂尖晶石質澆注料在國內已有廣泛的研究、應用，認為剛玉一氧化鎂系成本更有優(yōu)勢，但剛玉一尖晶石系綜合性能更穩(wěn)定。
　　使用預合成尖晶石的制品在整個升溫過程中的熱膨脹都是比較平緩，冷后略有膨脹，重燒線變化還是微膨脹，其體積密度和顯氣孔率也相對較好;使用預合成尖晶石的試樣高溫熱態(tài)抗折強度較好，即在實際使用溫度下有更好的綜合性能。使用預合成尖晶石的試樣在抗轉爐渣侵蝕的情況下也有較好的表現(xiàn)，體現(xiàn)了較高的抗渣性。
　　以白剛玉、板狀剛玉、純鋁酸鈣水泥、尖晶石為主要原料的澆注料，具有施工方便，使用壽命高等特點(與鎂碳磚相當)，其關鍵點在于控制體積穩(wěn)定性和重燒線變化率，設計時追求抗剝落性和耐侵蝕性達到平衡。以在某鋼廠120t精煉鋼包上的使用經驗來說，此種澆注料在侵蝕最嚴重的部位侵蝕速率每爐次小于1mm。
　　在部分鋼廠，由于施工條件不理想、鋼包殼變形，或者是不允許長時間對鋼包烘烤，鋼包內襯只能使用鋁鎂預制塊砌筑。鋁鎂預制塊是采用澆注成型的方式生產，每塊預制塊單重約10kg，可以像鎂碳磚一樣砌筑、烘烤。一般認為，隨著水泥用量減少，剛玉尖晶石質澆注料抗?jié)B透性減弱，抗熔蝕性提高。鋁鎂預制塊是無水泥剛玉一氧化鎂質，實際使用侵蝕速率比低水泥鋁鎂澆注料要好一些，但預制塊生產效率比較低。
　　4、鋼包噴補材料
　　對于鋼包的鎂碳磚內襯進行噴補，很多公司做過試驗，實際應用的很少，效果也并不理想;對于鋁鎂澆注料內襯進行噴補則具有可行性，鋼包的噴補技術對于鋁鎂質鋼包澆注料是一個很好的補充和完善，可以對鋼包可能出現(xiàn)和已經出現(xiàn)的薄弱部位進行修復，保證鋼包在運行過程中的穩(wěn)定性、安全性。它可以將鋁鎂質噴補料直接覆蓋在原澆注料表面，形成新的工作層，避免澆注料在拆除過程中造成的資源浪費和環(huán)境污染。目前，對某鋼廠120t精煉鋼包上進行冷態(tài)噴補，可以達到噴補1次使用40次的效果。這樣可以實現(xiàn)全新包澆注、套澆、噴補等多種手段保證使用效果、控制綜合成本。