高純度遼寧鎂磚（zhuān）是高溫爐爐襯的（de）結構材料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在（zài）這種條件下(例如炭黑反應器中（zhōng）的超高溫環境中)應用時，高純鎂磚的鑄砂純度和性能卻需要進行仔細平（píng）衡。

我們（men）知（zhī）道，耐火材料(包（bāo）括（kuò）鎂質耐火材料)不隻是要耐高溫和耐腐蝕/侵（qīn）蝕，在使用時還必須盡可能不產（chǎn）生變化。一般認為遼寧鎂砂純度以及（jí）物理性能上的氣孔（kǒng）率和方鎂石晶粒尺寸等都是（shì）提（tí）高高（gāo）純鎂磚使用壽命的關鍵參數。

純度

鎂砂中MgO含量是鎂砂質量的重要指標。但（dàn）隻（zhī）用MgO含量作為評價標（biāo）準是（shì）不夠的，雜質的相對含（hán）量，特別是那些在高溫條件下容易形成熔體的成分的含量也（yě）很重要。在雜質成（chéng）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（jǐn）取決於其含量，特別是要根據CaO/SiO2比（bǐ）來評價各成分對（duì）鎂砂質量的影響，通常希望鎂砂中具有（yǒu）高（gāo）CaO/SiO2比，以（yǐ）便獲得更佳的高溫性（xìng）能（néng）。

在超高溫環境中使用（yòng）的鎂質耐火材料則（zé）需要高純度：因為高純度的鎂質耐火材料（liào）具（jù）有高的（de）高溫（wēn）強度，試（shì）驗證明，鎂質耐火材（cái）料（liào）的高溫（wēn）抗折強度隨MgO含（hán）量由90%~98%有緩慢下降（jiàng）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%以上時能顯著地提高其高溫強度在（zài）這種情況下，雜質種類的影響已經（jīng）變得無足輕（qīng）重了因為在（zài）這（zhè）種情況下，雜（zá）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，高溫強度大，材料（liào）的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕（shí）性強。

致密度(氣孔率)

耐火材料的（de）相對密度μ與（yǔ）氣孔（kǒng）率ε存在下述關係：

ε=1-μ

這表明低氣孔率的材料（liào）具有高密度，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（yǒu）影響。評價氣孔率的（de）標準為：

(1) 氣孔（kǒng）的體積（jī）(致密度，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（chǐ）寸和形（xíng）狀（zhuàng）(比表麵積)。

方鎂石晶粒大小

方鎂石晶粒（lì）的侵蝕是外來成分（fèn）(物質)在界麵開始（shǐ）的。因此，方接（jiē）石晶粒（lì）增大，相應降低了比表麵積。可見，增加方鎂石晶粒尺寸（cùn）降低了鎂質耐火材料被（bèi）侵蝕的趨勢，表明粗晶燒結鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶（jīng）粒鎂砂的根本方法。遼寧電熔遼寧鎂砂同燒結鎂砂相比，具有（yǒu）如下優點：

(1)致（zhì）密化程度（dù）好(除（chú）去外殼材料的（de）熔觸鎂砂幾乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石（shí）晶粒較大(尤其是塊料（liào）冷卻適當時)。

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

(1)早期的技（jì）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（guò）過渡液相培育大晶粒;

3)在豎窯中更高溫度下加入氧化物（wù）煆燒，達到大的晶粒。

實際生產（chǎn）中，為（wéi）了促進方鎂（měi）石晶粒長（zhǎng）大，常使用少（shǎo）量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及鈦、釩、錳、鋁、銅的氧化物和鹽。稀（xī）土元素促進晶粒長大，但機理是不（bú）同的。

(2)以天然微晶菱鎂（měi）石為原料在豎窯中以非常高的溫度燒結可獲得方鎂石晶粒尺寸從50μm到大（dà）200μm的優質燒結（jié）鎂砂。

通過以上分析可（kě）以認為，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的優質鎂砂生產的特種高純度鎂質耐（nài）火製品（pǐn）可與炭黑反成（chéng）器中超（chāo）高溫(2100℃)區域的操作條件相適應，而高溫(1725-1925℃)區域則選用（yòng）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（jì）/技術效果。在炭黑反（fǎn）應器連續操作的條件下（xià）證明其使用壽命（mìng）是充分（fèn）的。然而，當爐（lú）子操作條件難以保證連續操作時，由於（yú）剝落所引起的爐襯不連續損（sǔn）毀卻是導致其使用壽命並並不十分理想的重要原因。