在現(xiàn)代煉鋼過程中，鎂碳耐火材料在二次煉鋼鋼包和轉(zhuǎn)爐等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)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(guān)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(jié)構(gòu)相似，納米級石墨烯具有更多的優(yōu)勢。塔塔鋼鐵公司開發(fā)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(fā)出一種高性能鋼包渣線鎂碳磚。

新開發(fā)石墨烯的特點：外觀為鱗片狀，層數(shù)≤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(guī)鎂碳磚對比如表1所示。常規(guī)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(fā)的鎂碳磚在煉鋼車間鋼包渣線上進行了試驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于鋁鎮(zhèn)靜鋼包渣的侵蝕，添加石墨烯的新型鎂碳磚比常規(guī)鎂碳磚的蝕損率更低。

表1  新型鎂碳磚與常規(guī)鎂碳的理化指標對比