高純度山東鎂磚是高溫爐爐襯的結構材料，其使用溫（wēn）度可達到2200℃。但是，在這種條件下(例如炭黑反應器中的超高溫環境中)應用時，高純鎂磚的鑄砂純度和性能卻需要進行仔（zǎi）細平衡。

我們知（zhī）道，耐火材料(包括鎂質耐火（huǒ）材料)不隻是要耐高溫和耐腐蝕/侵蝕，在使用時還必須盡可能不產生變化。一（yī）般認為山東鎂砂純（chún）度以及物理性能上的（de）氣孔率和方鎂石晶粒（lì）尺（chǐ）寸（cùn）等都是提高高純鎂磚（zhuān）使用壽命的關鍵參（cān）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（bú）夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫條件下容易形成熔體（tǐ）的成分的含量（liàng）也很重要。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（shā）中具（jù）有高CaO/SiO2比（bǐ），以便獲得（dé）更（gèng）佳的高（gāo）溫（wēn）性能。

在超高溫環境中使用的鎂質耐火（huǒ）材料則需要高純度：因為（wéi）高純度的鎂（měi）質（zhì）耐火材料具有高（gāo）的高溫強度，試驗證明，鎂質（zhì）耐火材料的高溫抗（kàng）折強度隨（suí）MgO含量由90%~98%有緩慢下降的趨勢，但MgO含量超（chāo）過98%時（shí）則突然增加（jiā）了，其中MgO含量增加到99%以上時能顯著（zhe）地提（tí）高其高溫強度在這（zhè）種情（qíng）況下，雜質種類的影響已經變得（dé）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處(角隅)，所以MgO-MgO直接結合組織發達（dá），高溫強度大，材料的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度(氣（qì）孔率（lǜ）)

耐火材料（liào）的相對密（mì）度μ與氣孔率ε存在（zài）下述關係：

ε=1-μ

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

(1) 氣孔的體積(致密度，即總（zǒng）氣孔率ε);

(2) 氣孔的（de）種類(封閉氣孔比開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺寸和（hé）形狀(比（bǐ）表麵積)。

方鎂石（shí）晶粒大小

方鎂石晶粒的侵蝕是外（wài）來成分(物質)在界麵開始的。因此，方接石晶粒增大，相（xiàng）應降低了比表麵積。可見，增加方鎂（měi）石晶粒尺寸降低了鎂質耐火材料被（bèi）侵蝕的趨勢，表明粗晶燒結鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電（diàn）熔是生產大晶粒鎂砂的根本方法。山東電熔山東鎂砂同燒結鎂砂相（xiàng）比，具有（yǒu）如下優點：

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

(2)方（fāng）鎂石晶粒較（jiào）大(尤其是（shì）塊料冷卻適當（dāng）時)。

對於燒結鎂砂而言（yán），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（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（dà）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，達到大的晶粒。

實際生產中，為了促進方鎂石晶粒長（zhǎng）大，常使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤（yóu）其是ZrO3以及（jí）鈦、釩、錳（měng）、鋁、銅的氧化物和鹽。稀土元素促進晶（jīng）粒長大，但（dàn）機理是不（bú）同的。

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

通過以上（shàng）分析可（kě）以認為，選擇（zé）純度98.5%-99%MgO、體積密度大（dà）於3.35g/cm3、方鎂石晶（jīng）粒尺寸（cùn）為50μm到200μm的優（yōu）質鎂砂生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（wēn）(1725-1925℃)區（qū）域則選用97.5%~98%MgO的鎂質耐（nài）火製品築襯，進行分區砌築便於獲（huò）得較佳的經濟/技術效果。在（zài）炭黑反應器連續操作的條件下證明其使用壽（shòu）命是充（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（suǒ）引起的爐（lú）襯不連續損毀卻是導致其使用壽（shòu）命並並不十分理想的重要原因。