高純（chún）度煙（yān）台鎂磚是高溫爐爐襯的結構材（cái）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（gāo）溫環境中)應用時，高純鎂磚的鑄砂純度和（hé）性能卻需要進行仔細平衡。

我們（men）知道，耐火（huǒ）材料(包括鎂質（zhì）耐火材料)不隻是要（yào）耐高（gāo）溫和耐（nài）腐蝕/侵蝕（shí），在使用時還必須盡可能（néng）不產生變化。一般認為煙台鎂砂（shā）純度以及物理性（xìng）能上的氣（qì）孔率和方鎂石（shí）晶粒尺寸等都是提（tí）高高純鎂磚使用壽（shòu）命的關鍵參數。

純度

鎂砂中MgO含量是鎂砂質量的重要指標。但隻用MgO含量作為評（píng）價標準是不夠的，雜質的（de）相對含量，特別是那些（xiē）在高溫條件下容易形成熔體的成分的含量也很重要。在雜質（zhì）成分中，首先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它們的（de）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（shā）質量的影響，通常希望鎂砂中具有高CaO/SiO2比，以便獲得更（gèng）佳的高（gāo）溫性能。

在超高溫環（huán）境中使用的鎂質耐火材料則需要高純度：因為高純度的鎂質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（kàng）折強度隨MgO含量（liàng）由90%~98%有緩慢下降的趨勢，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（qiáng）度在這種情況下，雜質種類的（de）影響已經變得無足輕重了因為在這（zhè）種情況下，雜質孤立（lì）存在於方鎂石晶（jīng）粒交接處(角隅（yú）)，所以MgO-MgO直接結合組織發達（dá），高（gāo）溫強度大，材料的耐磨（mó）性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度(氣孔率（lǜ）)

耐火材料的相對密度μ與氣（qì）孔率ε存在下述關係：

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度的一種尺度。它（tā）們對材料的蝕損有影響。評價氣孔率的標準為：

(1) 氣孔（kǒng）的體積(致密度，即總氣孔率ε);

(2) 氣孔的種類(封閉（bì）氣（qì）孔比開口氣孔有利;

(3) 氣（qì）孔尺寸和形狀(比表麵積)。

方鎂（měi）石晶粒大小

方（fāng）鎂石（shí）晶粒的侵蝕是外來成分(物質)在界（jiè）麵開始的。因此，方（fāng）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（cùn）降低了鎂質（zhì）耐火材料被侵蝕的趨（qū）勢（shì），表明粗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。煙台電熔煙台鎂砂（shā）同燒結鎂（měi）砂相比，具有如下（xià）優點：

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

(2)方鎂石（shí）晶粒較（jiào）大（dà）(尤其是塊料冷卻適當時)。

對於燒結鎂砂而言，可以采（cǎi）取（qǔ）下述技術措施來增加方（fāng）鎂石晶粒尺寸;

(1)早期的（de）技術措施有

1)添加Cr2O3，通過（guò）增大方鎂石晶格的遷移率以增大晶粒尺（chǐ）寸和促進致密化;

2)以TiO2:和Fe2O3通過過（guò）渡液相培育大晶粒;

3)在豎窯中更（gèng）高（gāo）溫度下加入氧化物煆燒，達到大的晶粒。

實（shí）際生產中，為了促進方（fāng）鎂石晶粒長大，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。稀土元素促（cù）進晶粒長大，但機理是不同的。

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

通過以（yǐ）上分析可以認為（wéi），選（xuǎn）擇純度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方鎂石晶粒尺寸（cùn）為50μm到200μm的優質鎂砂生產的特種高（gāo）純度鎂（měi）質耐火製品可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區（qū）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（zhì）品築襯，進行分區砌築便於獲得較佳的經濟/技術（shù）效果。在炭黑反應器（qì）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（jiàn）難以保證連續操作時，由於剝落所（suǒ）引（yǐn）起的爐襯不連續損毀卻是導致（zhì）其使用壽命（mìng）並並不十分理想的重要原因。