钢包是炉外精炼的重要设备,其渣线用为镁碳质耐火材料,但较高的碳含量难以满足洁净钢的冶炼要求。镁质耐火材料具有不污染钢水和抗渣侵蚀性优良等特点,然而镁质耐火材料存在热震稳定性和抗渣渗透性较差等缺点。针对以上问题,本文制备了镁质免烧耐火材料,并研究添加剂以及热处理气氛对材料结构和性能的影响规律。通过上述研究工作,得到以下结论:（1）主要原料在混料和固化过程形成葡萄糖酸镁、柠檬酸镁,葡萄糖及其化合物发生脱水缩合,进而提高了材料固化后的力学强度。热处理温度高于1100℃,形成晶须状AlN和MgAl2O4。与空气气氛相比,埋碳气氛下,当热处理温度高于1100℃,在材料中观察到了Al4C3的生成,但由于烧结不足以及金属铝的添加导致的体积膨胀,材料机械强度相对较低,降低了材料高温热处理后的常温力学强度。（2）空气气氛下,添加铝硅合金的材料在高温下更有利于形成氮化铝晶须、板片状镁铝尖晶石及镁橄榄石晶粒的生成,因此在相同热处理温度条件下,与添加单质硅相比其具有更高的常温力学强度。将碳化硅和氮化硅分别与金属铝粉复配引入到试样中,与金属添加剂相比,由于碳化硅和氮化硅具有较强的共价键,自扩散系数较低,抑制了材料的烧结过程,因而热处理后试样的力学强度较低。（3）埋碳气氛下,分别引入单质硅粉、铝硅合金、碳化硅、氮化硅,都能在热处理过程中原位形成氮化铝晶须、柱状/颗粒状镁橄榄石晶粒、棒状镁铝尖晶石晶粒,有利于提高材料的力学性能。与空气气氛相比,材料的烧结性较差,不利于其致密化过程,因此相同温度下热处理后试样的常温力学强度相对较低。（4）抗渣性能研究表明,空气气氛下在试样侵蚀区形成了CaMgSiO4、Fe0.18Mg1.82SiO4;与之相比,埋碳气氛下在侵蚀区还形成了Fe3O4,有利于提高熔渣粘度,并在原质层的颗粒间隙形成了棒状镁铝尖晶石和长柱状镁橄榄石晶粒,提高了试样的抗渣渗透性能。与单质硅粉相比,高温下铝硅合金更易与氧化镁原位生成棒状镁铝尖晶石和长柱状镁橄榄石晶粒,提高试样的热震稳定性和断裂韧性;但埋碳气氛下材料烧结能力较低,因而试样的热震稳定性和断裂韧性较低。