高（gāo）純（chún）度大慶鎂磚是高溫爐（lú）爐襯的結構材料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在這種條件下(例（lì）如炭黑反應器中的超高溫環境中)應用時，高純鎂磚（zhuān）的鑄砂純度和性能卻需要進行仔細平衡。

我們知道（dào），耐火材料(包括鎂質耐火材料)不（bú）隻是要耐高溫和耐腐蝕/侵蝕，在使用時還必須（xū）盡可能不產生變化。一般（bān）認為大慶鎂砂純度以及物理性（xìng）能上的氣孔率和方鎂石晶粒尺（chǐ）寸等都是提高高純鎂磚使用壽命的關鍵參數。

純度

鎂砂中（zhōng）MgO含量是鎂砂質量的重（chóng）要指（zhǐ）標。但隻用MgO含量作為評價標準（zhǔn）是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些（xiē）在高溫條（tiáo）件下（xià）容易形成熔體（tǐ）的成分的含量也很重要。在雜質成分（fèn）中，首先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它們的影響不僅取決於其含量，特（tè）別是要根（gēn）據CaO/SiO2比來評價各成分（fèn）對鎂砂質量的影響，通常希望鎂（měi）砂中具有高CaO/SiO2比，以便（biàn）獲得更佳的高溫性能。

在超（chāo）高溫環境中使用的鎂質耐火材料則需要高純度：因為高純度的鎂質耐火材料具有高的高溫強度，試驗證明，鎂質耐火材料的高溫抗折強度隨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（qí）中MgO含量增加到99%以上時能顯著地提高其高溫強度在這種情況下，雜質（zhì）種類的影響已經變得無足輕重了（le）因為在這種情況下，雜質孤立存在於方鎂石晶粒交接處(角隅)，所以MgO-MgO直接結合組織發達，高溫（wēn）強度大，材（cái）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（qì）孔（kǒng）率ε存在下（xià）述關係：

ε=1-μ

這表明低（dī）氣孔率的材料具有高密度，所以氣孔率逛材料致密度的（de）一種尺度。它們對材料的（de）蝕損有（yǒu）影響。評價氣孔率（lǜ）的標準為（wéi）：

(1) 氣孔的（de）體積(致（zhì）密（mì）度，即總氣孔率ε);

(2) 氣孔的種類(封閉氣孔比開口氣孔有利;

(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（qīn）蝕是外來成分(物質)在界麵開始的。因此，方接（jiē）石晶粒增大，相應降低了比表（biǎo）麵積。可見，增加方鎂石晶粒尺（chǐ）寸降低了（le）鎂質耐火（huǒ）材料被侵蝕的趨勢，表明粗晶燒結（jié）鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大（dà）晶粒鎂砂的根本方（fāng）法。大慶電熔大慶鎂砂同燒結鎂砂相比，具有如下優點：

(1)致密化程度好(除去外殼材料（liào）的熔觸鎂砂（shā）幾乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤其是塊料冷卻（què）適當時)。

對（duì）於燒結鎂砂而言，可以采取下述（shù）技術措施來（lái）增加方鎂石晶粒尺寸;

(1)早期（qī）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大晶粒（lì）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（wēn）度下加入氧化物煆燒，達到大的晶粒。

實際生產中（zhōng），為了（le）促進方鎂石晶（jīng）粒長大，常使用（yòng）少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是（shì）ZrO3以及鈦、釩、錳、鋁、銅的氧化物（wù）和鹽。稀土元素促進晶粒長大，但機理是不同的（de）。

(2)以天然微晶菱鎂石為原（yuán）料在豎窯中以非常高的溫度燒結可獲得（dé）方鎂石晶粒尺寸從50μm到大200μm的（de）優質燒結鎂砂。

通過以上分析可以認為，選擇純度（dù）98.5%-99%MgO、體積（jī）密度大於3.35g/cm3、方鎂石晶粒尺寸為50μm到200μm的優質鎂砂生（shēng）產的特種高純（chún）度（dù）鎂質耐火製品（pǐn）可與炭（tàn）黑反成器中超高（gāo）溫(2100℃)區域的操作條件相適（shì）應，而高溫（wēn）(1725-1925℃)區域則選用（yòng）97.5%~98%MgO的鎂質耐火製（zhì）品築（zhù）襯，進行分區砌築便於獲得較佳的經濟/技術（shù）效果（guǒ）。在炭黑反應器連續操作的條件下證明其使用壽命是充分的。然（rán）而，當爐子操作條件難以保證連續操作時，由於剝落（luò）所引起的爐襯（chèn）不連續損毀卻是導致其使用壽命並並不十分理（lǐ）想的（de）重要原因。