Magnesia-Kohlenstoffziegel bestehen aus totgebranntem Magnesia oder geschmolzenem Magnesia und Kohlenstoffmaterial (hauptsächlich kristallisierter Graphit) als Rohstoffe, Harz als Bindemittel zur Druckherstellung nach der Wärmebehandlung. Um die Oxidationsbeständigkeit zu verbessern, werden dem Magnesia-Kohlenstoffstein häufig Metall oder andere Antioxidantien zugesetzt.
Unter allen üblicherweise verwendeten feuerfesten Oxiden hat MgO den höchsten Schmelzpunkt, und MgO kann Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt oder feste Lösungen mit vielen Oxiden oder Schlackenkomponenten bilden, und die niedrige Schmelzpunkttemperatur des durch MgO und einige Oxide gebildeten binären Systems ist ebenfalls sehr hoch. Daher sollten feuerfeste Materialien für die Stahlherstellung die erste Wahl für feuerfeste Magnesia sein, die MgO enthalten.
Mit der Entwicklung des Eisen- und Stahlschmelzens sind die meisten verwendeten Magnesia-Feuerfestmaterialien Magnesia-Verbundwerkstoffe wie Magnesia-Kohlenstoffziegel, Magnesia-Calcium-Carbon-Ziegel, Magnesia-Calcium-Ziegel, Magnesia-Aluminium-Spitzstein, Magnesia-Chrom-Ziegel usw.
Die Anwendungsgeschichte von Magnesia-Feuerfestmaterialien ist sehr lang, aber der Wärmeausdehnungskoeffizient von Magnesia-Ziegeln ist groß und lässt sich leicht abziehen. Magnesia-Kohlenstoffziegel werden durch Zugabe von Graphit auf der Basis von Magnesia-Ziegeln entwickelt. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Graphit klein ist und nicht leicht von Schlacke benetzt werden kann, kann dies die Abplatzfestigkeit von MGC-Ziegeln verbessern, das Eindringen von Schlacke in den Ziegel verlangsamen und dessen Korrosionsbeständigkeit verbessern.
Gegenwärtig ist MgO-C-Ziegel in Stahlherstellungsöfen und -pfannen weit verbreitet. Einige Leute führen die Rolle von Kohlenstoff bei der Verhinderung des Eindringens von Schlacke auf folgende Gründe zurück:
(1) Der Benetzungswinkel zwischen Kohlenstoff und Schlacke ist sehr groß, so dass er nicht von Schlacke infiltriert werden kann;
(2) Das Eisenoxid in der Schlacke wird zu Metall reduziert, wodurch die Schlackenviskosität zunimmt.
In China und Japan wird mit Ausnahme von Sonderfällen im Allgemeinen harzgebundener Magnesia-Kohlenstoffstein mit einem Kohlenstoffgehalt von 12% bis 20% verwendet. In Europa werden die meisten Magnesia-Kohlenstoffsteine in Kombination mit Asphalt verwendet, und der Kohlenstoffgehalt beträgt im Allgemeinen etwa 10%. Kohlenstoffarme Magnesia-Kohlenstoffziegel beziehen sich im Allgemeinen auf eine Art Material mit einem Gesamtkohlenstoffgehalt von weniger als 8%, das durch organische Bindung aus Magnesia und Graphit besteht.
