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在現代煉鋼過程中，鎂碳耐火材料在二次煉鋼鋼包和轉爐等關鍵領域發揮著重要作用。石墨形式的碳是鎂碳磚抗渣性、抗熱震性、高溫強度等的關鍵成分。鎂碳磚有石墨烯、碳納米管、納米碳炭黑等多種納米碳源。由于與石墨的結構相似，納米級石墨烯具有更多的優勢。塔塔鋼鐵公司開發一種石墨烯（TSG），將其作為一種碳納米粉添加到鎂碳磚中，開發出一種高性能鋼包渣線鎂碳磚。
新開發石墨烯的特點：外觀為鱗片狀，層數≤15；體積密度0.04～0.06 g·cm-3；元素組成（w）：C 91%～95%、O 3%～5%、S 0.1%～0.4%和H ≤1.5%。利用該石墨烯制備新型鎂碳磚，其理化性能指標與常規鎂碳磚對比如表1所示。常規鎂碳磚與添加石墨烯的新型鎂碳磚化學組成基本相似，體積密度相似，但是添加石墨烯的鎂碳磚高溫抗折強度更大，抗侵蝕性更好。將新開發的鎂碳磚在煉鋼車間鋼包渣線上進行了試驗。結果發現，對于鋁鎮靜鋼包渣的侵蝕，添加石墨烯的新型鎂碳磚比常規鎂碳磚的蝕損率更低。
表1 新型鎂碳磚與常規鎂碳的理化指標對比
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常規鎂碳磚
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新型鎂碳磚（添加石墨烯）
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化學組成（w）/%
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C
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3.70
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3.65
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MgO
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91.64
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91.05
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CaO
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1.46
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1.20
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Fe2O3
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1.01
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2.09
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SiO2
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1.51
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1.25
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顯氣孔率
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固化后
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3.12
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2.26
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1 000 ℃×2 h
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8.18
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17.35
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體積密度
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固化后
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3.03
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3.04
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1 000 ℃×2 h
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2.97
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3.00
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耐壓強度
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固化后
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43.3
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45.6
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1 000 ℃×2 h
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34.5
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36.4
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高溫抗折強度
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1400 ℃×0.5h
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6.8
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8.3
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