高純度長春鎂磚是高（gāo）溫爐爐襯的結構材料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在這種（zhǒng）條件下(例如炭（tàn）黑反應器中的（de）超高溫環境中)應用時（shí），高純鎂磚的鑄砂純度和性能卻需要（yào）進行仔細平衡。

我們知道，耐火材（cái）料(包括鎂質耐火材料)不隻是要耐高（gāo）溫和耐腐蝕/侵蝕，在使用時還必須盡可能不產生變化。一般認為長春鎂砂純度以及物理性能上的氣孔率和方鎂石晶粒尺寸等（děng）都是提高高純鎂磚使用壽命的關鍵參數。

純度

鎂砂中MgO含量是（shì）鎂砂質量的重要指標。但隻用MgO含量作為評價標準是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫條件（jiàn）下（xià）容易形成熔體的成分的含量也很（hěn）重要。在雜質成分中，首先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它們的影響（xiǎng）不僅取決於其含量，特別是要根據CaO/SiO2比來評價各成分對鎂砂質量的影響，通常希望鎂砂中具有（yǒu）高CaO/SiO2比，以便獲得更佳的高溫性能。

在超高溫環境中使用的鎂質耐（nài）火材料則需要高純度：因為高（gāo）純度的鎂質耐火材料具有高的高溫（wēn）強度，試驗證明，鎂質耐火材料的高溫抗折強度隨MgO含量由（yóu）90%~98%有緩慢下降（jiàng）的趨勢，但MgO含量超過（guò）98%時則突然（rán）增加了，其中（zhōng）MgO含量增加到99%以上時能顯著地提高其高（gāo）溫強度在（zài）這（zhè）種（zhǒng）情況下，雜質種（zhǒng）類的影響已經變（biàn）得無足輕重了因為在這種情況下，雜質孤立存在於方鎂石晶粒（lì）交接處(角隅)，所以MgO-MgO直接結合組織發達，高溫強（qiáng）度大（dà），材料的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度(氣孔率)

耐火材料的相對密度μ與氣孔率（lǜ）ε存在（zài）下述關係：

ε=1-μ

這表明（míng）低氣孔率（lǜ）的材料具有高密度，所（suǒ）以氣（qì）孔率逛材料致（zhì）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（qì）孔比開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺寸和形狀(比表麵積)。

方鎂石晶粒大小

方鎂石晶粒的侵蝕是（shì）外來成（chéng）分(物質)在界（jiè）麵開始的。因（yīn）此，方接石晶粒（lì）增大，相應（yīng）降低了比（bǐ）表麵積。可見，增加方鎂（měi）石晶粒尺寸降低了鎂質耐火材料被侵蝕的趨勢，表（biǎo）明粗晶燒（shāo）結（jié）鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶粒鎂砂的根本方法。長春電熔長（zhǎng）春鎂砂同燒結鎂砂相比，具有如下優點（diǎn）：

(1)致（zhì）密化程度好(除去外殼材料的（de）熔觸鎂砂幾乎沒有開口（kǒu）氣孔);

(2)方鎂石晶（jīng）粒較大(尤（yóu）其是塊料冷卻適當時)。

對（duì）於燒（shāo）結鎂砂而言，可以采取下述技術（shù）措施來增加（jiā）方（fāng）鎂石晶粒尺寸（cùn）;

(1)早（zǎo）期（qī）的技術措施有

1)添（tiān）加Cr2O3，通過增大方鎂石晶格的（de）遷移率以增（zēng）大晶（jīng）粒尺寸和促進致密化;

2)以TiO2:和Fe2O3通過過渡液相培育大晶粒;

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（dà），常使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是（shì）ZrO3以（yǐ）及鈦、釩、錳（měng）、鋁、銅的氧化物和鹽。稀土元素促進晶粒長大，但機理是不同的。

(2)以天然（rán）微晶菱鎂石為原（yuán）料在豎窯中以非常（cháng）高的溫（wēn）度燒結可獲得方鎂石晶粒尺寸從50μm到大200μm的優質燒結鎂砂。

通過以上分析可以認（rèn）為，選擇（zé）純度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方鎂石晶粒尺寸為50μm到200μm的優質（zhì）鎂砂生（shēng）產的（de）特種高純度鎂質耐火製品可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區（qū）域的操（cāo）作條件相適應，而高溫(1725-1925℃)區域則（zé）選用97.5%~98%MgO的鎂質耐火製品築襯，進行分區砌築便於獲得較佳的經濟/技術效果。在炭黑反應器連續操作的條件下證明其使用壽命是（shì）充（chōng）分的。然而（ér），當爐子操作條件難以保證連續操作時，由於剝落所引起的爐襯不連續損毀卻是導致其使用（yòng）壽命並（bìng）並不十分理想（xiǎng）的重要原因。