Al抗氧化劑添加的改進型Al₂O₃-C耐火材料

冶煉潔凈鋼、超低碳鋼時，對鋼中碳含量提出嚴格的要求，而冶煉后期所用的耐火材料中有很大一部分為碳復合材料，冶煉時材料中的碳會向熔鋼中溶解增碳，嚴重影響鋼的質量。但在含碳耐火材料中，為了保護其中關鍵成分石墨不被氧化，需要添加抗氧化劑，抗氧化劑的添加卻能抑制增碳，起到改善鋼的質量作用。

耐火材料中Al₂O₃-C耐火材料是常見的一種，該耐火材料主要由電熔白剛玉和石墨為原料制作。可以在白剛玉和石墨為主要原料基礎上，引入不同的抗氧化劑，一方面防止石墨不被氧化，另一方面，可以抑制增碳。如Al、Si、SiC，以制備改進型的Al₂O₃-C耐火材料。

Al₂O₃-C耐火材料對鋼水的增碳作用，取決于兩方面的作用；一方面是Al₂O₃-C耐火材料中石墨的碳向熔鋼中的溶解；另一方面是熔鋼中的碳的氧化。當耐火材料中石墨的碳向熔鋼中溶解的速度大于熔鋼中碳的氧化速度，鋼水中碳含量增加，反之則降低。

Al₂O₃-C耐火材料增碳的抑制作用原理主要來自于抗氧化劑的加入提高了耐火材料抗鋼水的滲透和耐侵蝕能力，有助于減緩耐火材料中碳向熔鋼中溶解的速度，熔鋼對耐火材料的滲透和侵蝕越小，增碳作用也就越小，同時抗氧化劑與周圍體系的反應生成物溶解到熔鋼中，增大了鋼水的粘度，促進了鋼水粘度的提高，降低了碳在鋼水中的擴散速度。

在Al₂O₃-C耐火材料中加入抗氧化劑添加劑時，對其向熔鋼中增碳起到了抑制作用，由實驗發現在加入量相同時，Al的抑制作用最大，Si次之、SiC的抑制作用最小。故而，冶煉采用Al抗氧化劑添加的改進型的Al₂O₃-C耐火材料，對潔凈鋼、超低碳鋼質量的提高具有重要意義。