研究與實踐表明，原材料的質(zhì)量性能對鎂碳磚使用效果有較大影響。因此，必須嚴格選用各種原材料。

一、鎂砂的選擇

鎂碳磚在使用過程中鎂砂顆粒的蝕損過程大致為：

① 方鎂石顆粒與石墨在高溫真空下產(chǎn)生固相反應(yīng)如下：

MgO+ C→Mg ↑+ CO ↑

生成的蒸汽和CO揮發(fā);

② 方鎂石顆粒被熔渣化學(xué)熔損，包括外來爐渣及鎂砂雜質(zhì)中的各類氧化物的熔損;

③ 鎂碳磚工作層基質(zhì)氧化脫碳后，其結(jié)合強度降低，在爐渣的滲透及沖刷下，方鎂石顆粒脫離磚體被沖裹進爐渣內(nèi)。

日本學(xué)者對電熔鎂砂中MgO含量與侵蝕深度間的關(guān)系以及鎂碳磚的抗渣性與鎂砂中方鎂石晶粒大小之間的關(guān)系作了深入的研究，其結(jié)果見圖1、圖2。從圖1、圖2可以明顯看出，生產(chǎn)鎂碳磚不僅要注意鎂砂的純度，而且還要注意選用大結(jié)晶的電熔鎂砂，并希望CaO/ SiO2≥2。在充分考慮上述因素后，使用的鎂碳磚選用了方鎂石結(jié)晶晶粒大、結(jié)合力強、雜質(zhì)少的高氧化鎂含量的鎂砂作為主要原料，這種鎂砂不僅能降低方鎂石晶體被硅酸鹽相分割程度，減少熔渣對晶界的侵蝕速度，還可以提高鎂砂與石墨高溫共存時的穩(wěn)定性。此外，由于其體積密度大、結(jié)合力強，在鎂砂加工過程中可得到邊界棱角鮮明的顆粒，加強與基質(zhì)的鑲嵌結(jié)合，提高鎂砂顆粒在鎂碳磚中的穩(wěn)定性。

二、石墨的選擇

鎂碳磚的碳源選用石墨，碳能防止?fàn)t渣向磚內(nèi)浸入，有益于提高磚的抗侵蝕性。鎂碳磚一般選用天然鱗片狀石墨。天然鱗片石墨的熔點高達3700 ℃，它具有典型的片層狀結(jié)構(gòu)、高的導(dǎo)熱率和低膨脹系數(shù)及彈性模量，是生產(chǎn)鎂碳磚理想的碳素材料。石墨的純度越高鱗片越厚大，抗氧化性能就越好，高溫失重也就越小。選用的石墨應(yīng)分為兩個檔次，易損部位如耳軸、渣線、裝料側(cè)的加長磚宜選用L197牌號石墨，其他部位宜選擇L195牌號石墨，對石墨中SiO2含量應(yīng)控制在最低范圍。

三、結(jié)合劑的選用

結(jié)合劑是生產(chǎn)鎂碳磚的關(guān)鍵材料，應(yīng)具備以下條件：

1.常溫下能保持適當(dāng)?shù)恼扯群土鲃有?，對鎂砂和石墨有良好的潤濕性和親和性，不產(chǎn)生時效硬化;

2.在熱處理過程中能進一步聚合，使制品有較高的強度;

3.在升溫過程中應(yīng)有較高的殘?zhí)夹?，并與其它碳素材料聚合，使制品有良好的高溫性能;

4. 性能穩(wěn)定可靠。

根據(jù)上述要求，經(jīng)過反復(fù)實踐，選用酚醛樹脂或瀝青結(jié)合劑作為生產(chǎn)鎂碳磚的結(jié)合劑。

四、防氧化劑的選用

鎂碳磚的氧化脫碳是導(dǎo)致其蝕損的重要原因。鎂碳磚脫碳后，造成了基質(zhì)疏松、結(jié)合強度降低，被爐渣滲透熔損，鎂砂骨料脫落。向鎂碳磚中添加一些與氧的親和力大于碳的粉末，可大大提高鎂碳磚的抗氧化能力及高溫強度。

硅粉：有良好的防氧化效果，硅粉本身氧化生成二氧化硅，熔點較低，對鎂碳磚的使用會帶來一些負面影響，所以一般使用在不接觸渣的部位，比如轉(zhuǎn)爐包底、轉(zhuǎn)爐爐口爐帽等。

碳化硅：防氧化效果與硅粉相同，使用部位也相同。

鋁粉：防氧化效果良好，主要使用在轉(zhuǎn)爐渣線部位。

碳化硼：防氧化效果良好，主要使用在轉(zhuǎn)爐出鋼口部位。

以上防氧化劑在使用上都有自己的優(yōu)勢和劣勢，比如鋁粉，使用在轉(zhuǎn)爐耳軸部位就會降低該部位產(chǎn)品的抗剝落性能。在很多情況下，會將幾種防氧化劑配合使用，比如在轉(zhuǎn)爐整體出鋼口就會同時使用鋁粉、硅粉碳化硼。另外，防氧化劑的使用不單單考慮其防氧化性能，有時還要考慮其對其他性能的貢獻，比如在包底制品中加入適量的鋁粉，能大幅度的提高該部位制品的高溫強度，從而提高該制品的抗沖擊性能。