高純度內蒙古鎂磚是高溫爐爐襯的結構材料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在（zài）這種條件下(例如炭黑反應（yīng）器中（zhōng）的超高溫環境中)應用時，高純鎂磚（zhuān）的（de）鑄砂純度和性能卻需要進行仔細平衡。

我們知道，耐火材料（liào）(包括鎂（měi）質耐火材料)不隻（zhī）是要耐高溫和耐腐蝕/侵蝕，在（zài）使用時還必須盡可能不產生變化。一（yī）般認為內蒙古（gǔ）鎂砂純度（dù）以及物理（lǐ）性能上的氣孔率和（hé）方鎂石晶粒尺寸等都是提高高純鎂磚使用壽（shòu）命的關鍵參（cān）數。

純度

鎂砂中MgO含量是鎂砂質量的（de）重要指標。但（dàn）隻用MgO含量作為評價（jià）標準是不（bú）夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫條件下（xià）容易形（xíng）成熔體的成分的含量也很重要。在（zài）雜質成分中，首先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它們的影響不僅取決於其含量，特（tè）別是要根據（jù）CaO/SiO2比來評價（jià）各成分對鎂砂質量的影響，通常希望鎂砂中（zhōng）具有高CaO/SiO2比，以（yǐ）便獲得（dé）更佳（jiā）的高溫性能。

在（zài）超高溫（wēn）環境中使用的鎂質（zhì）耐火材料則需要高純度：因為（wéi）高純度的鎂質耐（nài）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（qiáng）度隨MgO含量由90%~98%有緩慢下降的趨勢（shì），但MgO含量超過98%時則突然（rán）增加了，其中MgO含量增加到99%以上時（shí）能顯著地提高其高溫強度在這種（zhǒng）情況下，雜質種類的（de）影響已經變得無足（zú）輕重了因為（wéi）在（zài）這種情況下，雜質孤立（lì）存在於方鎂石晶粒交接處(角隅（yú）)，所以MgO-MgO直接（jiē）結合組織發達，高溫（wēn）強度大，材料的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度（dù）(氣孔率)

耐火材料的相對密（mì）度μ與氣孔率ε存在下述關係：

ε=1-μ

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

(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）外來成分(物質)在界麵開始的。因此，方接石晶粒增大，相應降低了比（bǐ）表麵積。可見，增加方鎂石晶粒尺寸降低了鎂質耐火材料被侵蝕的趨（qū）勢，表明（míng）粗晶燒結鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶粒（lì）鎂砂的根本方法。內蒙古電熔內蒙古鎂砂同燒結鎂砂相比，具有（yǒu）如（rú）下優（yōu）點（diǎn）：

(1)致密（mì）化程度好（hǎo）(除去外殼材料的熔觸鎂砂幾（jǐ）乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤其是（shì）塊料冷卻適當（dāng）時)。

對於燒結（jié）鎂砂而言，可以采取下述技術措施來增加方鎂石晶粒尺寸;

(1)早期的技術措施有

1)添加Cr2O3，通過增（zēng）大方鎂石晶格的遷移率以增大晶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（jīng）粒。

實際生產中，為了促進方鎂石晶粒長大，常使用少量（liàng）(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及鈦、釩、錳、鋁（lǚ）、銅的氧化物和鹽。稀土（tǔ）元素（sù）促進晶（jīng）粒長（zhǎng）大，但（dàn）機理是不同的。

(2)以天然微晶菱鎂石為原料在（zài）豎（shù）窯中以非常高的溫度（dù）燒結可獲得方鎂石（shí）晶粒尺寸從50μm到大200μm的（de）優質燒結鎂（měi）砂。

通（tōng）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）石晶粒尺寸（cùn）為50μm到200μm的優質鎂砂生（shēng）產的特種高純度鎂質耐火製品可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區域的操作條件相適應，而高溫(1725-1925℃)區域則選用97.5%~98%MgO的鎂質耐火製品築襯，進行（háng）分區砌築便於獲得較佳的經濟/技術效（xiào）果。在炭（tàn）黑反應器連續操作的條（tiáo）件下證（zhèng）明其使用壽命是充分（fèn）的。然而，當爐子操作（zuò）條件（jiàn）難以保證連續操作時，由於（yú）剝落所引起的（de）爐襯不連續損毀卻是導致其使用壽命並並不十分理想的重要原（yuán）因。