高純度濰坊鎂磚是高溫（wēn）爐爐襯的（de）結構材料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在這（zhè）種條件下（xià）(例如炭黑反應器中（zhōng）的（de）超高（gāo）溫環境中)應（yīng）用時，高（gāo）純鎂磚的鑄砂純度和性能（néng）卻需要進行仔細平衡。

我們知道，耐火材料(包括鎂質耐火材料)不隻是要耐高溫和耐（nài）腐蝕/侵蝕，在使用（yòng）時還必須盡可能不產生變化。一般認為濰坊鎂砂純度以及物理性能上的氣孔率和方鎂石晶粒尺寸等（děng）都（dōu）是提（tí）高高純（chún）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（de）重要指標。但隻用MgO含量作為評價標（biāo）準是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫（wēn）條件下容易形成熔體的成分的含量也很重要。在雜質成（chéng）分中，首先是（shì）B2O3和（hé）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（bié）是要根據CaO/SiO2比來（lái）評價各成分對鎂砂質量（liàng）的影響，通常希望鎂砂中具有高CaO/SiO2比，以便獲得更佳的高溫性能（néng）。

在超高溫（wēn）環境中使用的鎂質耐火材料則需要高純度：因（yīn）為高純（chún）度（dù）的鎂質（zhì）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（suí）MgO含量由（yóu）90%~98%有緩慢下降的趨勢，但（dàn）MgO含量超過（guò）98%時則突（tū）然增加（jiā）了，其中MgO含量增加到（dào）99%以上時能顯著地提高其（qí）高溫強度在這種情況下，雜質（zhì）種類的影響已經（jīng）變得無足輕（qīng）重了因為在這種情況下，雜質孤立存在於方（fāng）鎂石晶粒交接處(角（jiǎo）隅)，所以MgO-MgO直接結合組織發達，高溫強度大，材料的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度(氣孔率)

耐火材（cái）料的（de）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（qì）孔率（lǜ）的材料具有高密度，所以氣孔率逛材料致密度的一種尺度。它們對（duì）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，即總氣孔率ε);

(2) 氣孔（kǒng）的種類(封閉氣（qì）孔比開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺寸和（hé）形狀(比表麵（miàn）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侵蝕的（de）趨勢，表明粗（cū）晶燒結鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶粒鎂砂的根本方法。濰坊電熔濰坊鎂（měi）砂同燒結鎂砂相比（bǐ），具有如下優點：

(1)致密化程度好(除去外殼材料（liào）的熔觸鎂砂幾乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤（yóu）其（qí）是塊料冷卻適當時)。

對於燒結鎂砂而言，可以采取下述技術措施來增加方鎂石晶粒尺（chǐ）寸（cùn）;

(1)早期的技術措（cuò）施有

1)添加（jiā）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（huà）;

2)以TiO2:和Fe2O3通過過渡液相培育大晶粒;

3)在（zài）豎窯中更高溫度下加入氧化物煆（duàn）燒（shāo），達到大的晶粒（lì）。

實際生產中（zhōng），為了促進（jìn）方鎂石晶粒長大，常使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及鈦、釩、錳（měng）、鋁、銅的氧（yǎng）化物和鹽。稀土元素促進晶粒長大，但機理是不（bú）同（tóng）的。

(2)以天然微晶菱鎂石為（wéi）原料在豎窯中以（yǐ）非常高的（de）溫（wēn）度燒結可獲得（dé）方鎂石晶粒尺（chǐ）寸從50μm到（dào）大200μm的優質燒結鎂砂（shā）。

通過以上分析可以認為，選（xuǎn）擇純度98.5%-99%MgO、體積密度（dù）大於3.35g/cm3、方鎂石（shí）晶粒尺寸為50μm到200μm的優質鎂砂生產的特（tè）種高純度鎂（měi）質耐火製品可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區域的操作（zuò）條件相適應，而高溫(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得較佳（jiā）的經濟/技術效果。在炭黑反應器連續（xù）操作的條件下證明其使用壽命是（shì）充分的。然而，當爐（lú）子（zǐ）操作條件難以（yǐ）保證連續操作時，由於剝（bāo）落所引起的爐襯不連續損毀卻是導致其使用壽命並並不十分（fèn）理想的重要原因。