高純度青（qīng）島鎂磚是高溫爐爐襯的結（jié）構材料，其使用溫度（dù）可達到2200℃。但是，在這種條件下(例如炭黑反應器中的（de）超高溫環境中)應用時（shí），高純鎂磚的鑄砂純度和（hé）性（xìng）能卻需（xū）要進行仔細平衡。

我們知道，耐（nài）火材（cái）料(包括鎂質耐火材料)不隻是要耐高溫和（hé）耐（nài）腐蝕/侵蝕，在使用時（shí）還必須盡可能不產生變化。一般認為青島鎂砂（shā）純（chún）度以及物理性（xìng）能上的氣孔率和方鎂石晶（jīng）粒尺寸等都是提高高純鎂磚使用壽命的關鍵（jiàn）參數。

純度（dù）

鎂砂中MgO含量是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（shì）那些在高溫條件下容易形成熔體的成（chéng）分的含量也很重要。在雜質成分中（zhōng），首先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它們的影響不（bú）僅取決於其含量，特別是要根據CaO/SiO2比來評價（jià）各成（chéng）分（fèn）對鎂砂質量（liàng）的影響（xiǎng），通常希望鎂砂中具有（yǒu）高（gāo）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火材料則需要高純度：因為高純度（dù）的鎂質（zhì）耐（nài）火材料具有高的高溫強（qiáng）度，試驗（yàn）證明，鎂質耐火材料（liào）的高溫抗折強度隨（suí）MgO含量由90%~98%有（yǒu）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%以上時能顯著地提高其高溫強度在這種情況下，雜（zá）質（zhì）種類的影響已經變得無足輕重了因為在這種情況下，雜（zá）質孤立存在於方鎂石晶粒交接（jiē）處(角隅)，所以MgO-MgO直接結合組織發（fā）達（dá），高溫強度（dù）大（dà），材料的耐磨性高，抗（kàng）腐蝕/侵（qīn）蝕（shí）性強。

致密度(氣孔率)

耐火材料的相對密度μ與氣孔（kǒng）率ε存在下述關係：

ε=1-μ

這表明低氣孔率的材料具有（yǒu）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影響。評價氣孔（kǒng）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（zhǒng）類(封閉氣孔（kǒng）比開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺寸和形（xíng）狀(比表麵積)。

方鎂石晶粒大小

方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，相應降低了比表麵積。可見，增加方鎂石晶粒尺寸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（jù）有高抗侵（qīn）蝕的（de）優點。

電（diàn）熔是生產大晶（jīng）粒鎂砂的根本方法。青島電熔青島鎂砂同燒（shāo）結鎂砂相（xiàng）比，具有如下（xià）優點（diǎn）：

(1)致密化程度（dù）好(除去外殼材料的熔觸鎂砂幾乎（hū）沒有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤其是塊（kuài）料冷卻適（shì）當時)。

對（duì）於（yú）燒結鎂砂而言（yán），可以采取下述技術措施來增加方鎂（měi）石晶粒尺寸;

(1)早期的技術措施有

1)添加Cr2O3，通（tōng）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（yǐ）TiO2:和Fe2O3通過過渡液相培育大晶粒（lì）;

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尤其是（shì）ZrO3以及鈦、釩（fán）、錳、鋁、銅的氧化物和鹽。稀土元素促進晶粒長（zhǎng）大，但機理是不同的。

(2)以天然微晶菱鎂石為原料在（zài）豎窯（yáo）中以非常高的溫度燒（shāo）結可獲得（dé）方鎂石晶粒尺寸從50μm到大200μm的優（yōu）質燒結（jié）鎂砂。

通過以上分析（xī）可以認為，選擇純度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方鎂石（shí）晶粒尺寸為（wéi）50μm到（dào）200μm的優（yōu）質（zhì）鎂砂（shā）生（shēng）產的特種高純度鎂質耐火製（zhì）品可與炭（tàn）黑（hēi）反成器中超高溫(2100℃)區域的（de）操（cāo）作條件相適應，而高溫(1725-1925℃)區域（yù）則選用（yòng）97.5%~98%MgO的（de）鎂質耐火製品築（zhù）襯，進行分區砌築（zhù）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充分的。然而，當爐子操作條件難以保證連續操作時（shí），由於剝落所（suǒ）引（yǐn）起的爐襯不連續損毀卻是導致其使用壽命並並（bìng）不十分理（lǐ）想的重要原（yuán）因。