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镁碳（MgO-C）系耐火材料具有良好的抗热震性和抗高温熔渣侵蚀性能,常应用于转炉、电炉、精炼炉以及钢包。然而随着生产节奏的加快,冶炼新技术的应用以及节能降耗要求的提高,对MgO-C系耐火材料的性能的要求也越来越高。例如,普通MgO-C系耐火材料由于其含碳量较高,在与钢水的接触过程中会使钢水中增碳,这对低碳钢以及超低碳钢的冶炼非常不利。而MgO-C系耐火材料中石墨含量的减少又将降低耐火材料自身的抗热震性及抗渣侵蚀性,缩短其使用寿命。因此,研究石墨含量对MgO-C系耐火材料综合性能的影响具有实际意义。另外,MgO-C系耐火材料使用环境复杂多变,不同条件下损毁原因不尽相同,而对于其损毁机理并未形成统一的认识,还有待进一步研究。论文首先分析了影响MgO-C系耐火材料损毁的主要因素,探究了损毁因素与MgO-C系耐火材料抗氧化性、润湿性及抗渣侵蚀性间的关系,为开发更高性能的MgO-C系耐火材料提供了指导方向和理论支撑。随后研究了鳞片石墨含量与MgO-C系耐火材料物理性能及抗氧化性能之间的关系,为下一步开发高性能MgO-C系耐火材料提供比较和参考;然后以不同石墨含量的MgO-C系耐火材料以及致密氧化镁为研究对象,利用高温润湿角观测仪原位观测了熔渣在MgO-C系耐火材料以及致密氧化镁表面的润湿及铺展过程,研究了石墨含量、气孔率等因素与材料润湿性及侵蚀深度之间关系,探讨了MgO-C系耐火材料和致密氧化镁不同的抗渣侵蚀机理;随后以纳米Y2O3粉体作为添加剂,系统研究了纳米Y2O3粉体对MgO-C系耐火材料显微结构、力学性能、抗氧化性及抗渣侵蚀性能的影响,为纳米粉体在MgO-C系耐火材料中的应用提供理论指导;最后在MgO-C系耐火材料与熔渣间施加电场,并基于熔渣的离子理论探讨了电场对MgO-C系耐火材料抗渣侵蚀的影响。通过上述的研究工作,得到如下主要结论:（1）固化后的MgO-C系耐火材料的体积密度和抗压强度随着石墨含量的增加而逐渐降低,气孔率随石墨含量的增加变化不大。经碳化和氧化实验后,MgO-C系耐火材料的体积密度和抗压强度降低,气孔率显著增加。在抗氧化实验中,MgO-C系耐火材料的脱碳面积随石墨含量的增加而减小,但其质量损失率随石墨含量的增加而增加。石墨的间接氧化对MgO-C系耐火材料的抗氧化性能影响较大,质量分数3%～12%的MgO-C耐火材料在1400℃保温3 h后的氧化率及质量损失率均高于1600℃保温3 h。利用未反应核模型计算得到MgO-C系耐火材料在1000℃下氧化过程中的有效扩散系数和完全氧化所需时间均随石墨含量的增加而增加。（2）MgO-C系耐火材料的主要组分-致密氧化镁和石墨,以及耐火材料碳含量对熔渣润湿性具有重要影响。在相同实验条件下,熔渣在致密MgO基片上的润湿角约为48°,而熔渣在纯石墨基片上的润湿角约为140°。随着石墨含量的增加,MgO-C系耐火材料与熔渣间的润湿角增大,但当石墨质量分数超过8%时,熔渣与MgO-C系耐火材料间的润湿角变化不明显,约为90°。同时测量了熔渣在试样表面的表观高度和表观直径等参数,并计算了熔渣在试样表面的表观体积随时间的变化。其变化趋势和润湿角的变化趋势基本一致,均随着时间的推移而减小,且石墨含量越高,变化程度越小。通过对熔渣-试样的界面微观形貌观察和物相分析可知,熔渣向氧化镁颗粒内部的渗透主要是通过氧化镁的溶解来进行的;而熔渣向MgO-C系耐火材料的内部渗透方式较多,主要包括:熔渣溶解MgO-C系耐火材料中的MgO后向其内部渗透;熔渣通过MgO-C系耐火材料自身存在的孔隙向内部渗透;熔渣中的FeO等成分与MgO-C系耐火材料中的石墨发生氧化还原反应导致石墨消耗,然后熔渣通过石墨消耗所形成的孔隙向其内部渗透。（3）添加适量的纳米Y2O3粉体有利于提高MgO-C系耐火材料的体积密度,降低其气孔率,同时有助于提高MgO-C系耐火材料的抗压强度。MgO-C系耐火材料经碳化或1400℃氧化后,其体积密度、抗压强度均显著降低,气孔率大幅增加。但添加Y2O3粉体的试样体积密度及抗压强度降低的幅度较小。另外,添加Y2O3粉体的MgO-C系耐火材料在1600℃下的抗氧化性能明显高于未添加Y2O3粉体的试样。添加质量分数2%纳米Y2O3粉体的MgO-C系耐火材料具有更好的抗渣侵蚀性能。其侧向及纵向平均侵蚀深度较未添加Y2O3粉体的MgO-C系耐火材料分别减少了 24%和15%。（4）在MgO-C系耐火材料和熔渣间施加电场可以显著抑制熔渣对耐火材料的侵蚀,侵蚀率由原来的15.1%和 15.9%分别降到了 8.9%（阳极）和1.1%（阴极）,极大的减少了熔渣对MgO-C系耐火材料的侵蚀。本研究从不同角度分析了 MgO-C系耐火材料的损毁机理,提出了抑制MgO-C系耐火材料的损毁方法,为制备高性能MgO-C系耐火材料及其在钢铁冶金过程的高效利用提供了重要的理论依据和实施方法,有助于促进耐火材料的发展和技术进步,对于进一步提高耐火材料的使用寿命具有重要意义。