高純（chún）度（dù）滄州鎂磚是高（gāo）溫（wēn）爐爐襯的結構材（cái）料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在這種（zhǒng）條件下(例如（rú）炭黑（hēi）反應器中的超高溫環境中（zhōng）)應用時，高純鎂磚的鑄砂純度和性能卻需要進（jìn）行仔細平（píng）衡。

我們知道，耐火材料(包括鎂質耐火材料)不隻是要耐高溫和耐（nài）腐蝕/侵蝕，在使用時（shí）還必（bì）須盡可能不產生變化。一般認為滄州鎂砂純度以（yǐ）及物理性能上的氣孔率和方鎂石晶粒尺寸等都是提高高純鎂磚（zhuān）使用壽命的關鍵（jiàn）參數。

純（chún）度

鎂砂中MgO含量是鎂砂質量（liàng）的重要指標。但隻用MgO含量（liàng）作為評價標（biāo）準是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫條（tiáo）件下容易形成熔體的成分（fèn）的（de）含量（liàng）也很重要。在雜質成分中，首先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它（tā）們（men）的影響不僅取決（jué）於其含量，特別是（shì）要根據CaO/SiO2比來評價各成分對鎂砂質量的影響，通（tōng）常希望鎂砂中具有高CaO/SiO2比，以便獲得更佳的高溫性能。

在超高溫環（huán）境中使用（yòng）的鎂質耐（nài）火材料則需要高純（chún）度：因為高純度的鎂質耐火材料具有高的高溫強度，試驗證明，鎂質耐火材（cái）料的高溫（wēn）抗折強度隨MgO含量由90%~98%有緩慢下降的趨勢，但MgO含量超過98%時則突然增加了，其中MgO含量增加到99%以（yǐ）上時能顯著地提高其高（gāo）溫強（qiáng）度在這種情況下，雜質種類的影響（xiǎng）已經變得無足輕重了（le）因為在這種（zhǒng）情況下，雜質孤立存在於方鎂石晶粒交接（jiē）處(角隅)，所以MgO-MgO直接結（jié）合組織發達，高溫強度大，材料的耐（nài）磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密（mì）度(氣孔率)

耐（nài）火材料的相對密度μ與氣孔（kǒng）率ε存在下述（shù）關係：

ε=1-μ

這表明低氣孔率的材料具有高密（mì）度，所以氣孔率逛材料致密度的一種尺度。它們對材料的蝕損有影響。評價氣孔率（lǜ）的（de）標準為：

(1) 氣孔的體積(致密度，即總氣孔率ε);

(2) 氣孔的種類(封閉氣孔比開口氣（qì）孔有利（lì）;

(3) 氣孔尺（chǐ）寸和形狀(比表麵積)。

方鎂石晶粒大小

方（fāng）鎂石晶粒的侵蝕是外來成分(物質)在界麵開始的。因此，方接石晶（jīng）粒增大，相應降低（dī）了比表麵積。可見，增加方鎂石晶粒尺寸降低（dī）了（le）鎂質耐火材料被侵（qīn）蝕的趨勢，表明粗晶燒結鎂砂具有高（gāo）抗（kàng）侵蝕的（de）優點。

電熔是生產大晶粒鎂（měi）砂的根本方法（fǎ）。滄州電熔滄州鎂砂同燒結鎂砂相比，具（jù）有如下優點：

(1)致密化程度好(除（chú）去外（wài）殼材料的（de）熔觸鎂砂幾乎沒有開口氣（qì）孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤其是塊料冷卻適當時)。

對於燒結鎂（měi）砂而言（yán），可以采取下述技術措（cuò）施來增加方（fāng）鎂石晶粒尺寸;

(1)早期的技術措施有

1)添加Cr2O3，通過增大方鎂石晶格的遷移率以增（zēng）大晶粒尺寸和促進致密化;

2)以TiO2:和（hé）Fe2O3通過過（guò）渡液相培育大晶粒;

3)在豎窯中更高溫度下加入氧化物煆燒，達到大的晶粒。

實際生產中，為了促進方鎂石晶粒長大，常使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其（qí）是ZrO3以及鈦、釩、錳、鋁、銅的（de）氧化物和鹽。稀土元素促進晶粒長大（dà），但機理是不同的。

(2)以天然微晶菱（líng）鎂石為原料在豎窯（yáo）中以非常高的溫度燒（shāo）結可獲（huò）得方（fāng）鎂石晶粒尺寸從50μm到大200μm的優質燒結鎂砂。

通過以上分析可以認為，選擇純度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方鎂（měi）石晶（jīng）粒尺寸為50μm到200μm的優質鎂砂（shā）生產的特種高純度鎂質耐火製品可與炭黑（hēi）反成器中超高（gāo）溫(2100℃)區域的（de）操作條（tiáo）件相適應，而高溫(1725-1925℃)區域則選用97.5%~98%MgO的鎂質耐火製（zhì）品築襯，進行（háng）分（fèn）區砌築便於獲（huò）得較佳的經濟/技術效果。在炭黑反應器連續操作（zuò）的條件下證明其使用壽命是充分的。然而（ér），當爐子操作條件難以保證連續（xù）操作時，由於剝落所引起的爐襯不連續損毀（huǐ）卻是導致其使用壽命並（bìng）並不十分理想的重要（yào）原因。