高純度重慶鎂磚是高溫爐（lú）爐襯的結構材料（liào），其使用溫度可達到2200℃。但是（shì），在這（zhè）種條件下(例如炭黑反應器中（zhōng）的超高溫環境中)應用（yòng）時，高純鎂磚的（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(包括鎂質（zhì）耐火（huǒ）材料)不隻是要耐高溫和耐腐蝕（shí）/侵蝕，在使用時還必須盡可能不（bú）產生（shēng）變化。一般認為重慶鎂砂（shā）純度（dù）以及物理性能（néng）上的氣（qì）孔（kǒng）率和方（fāng）鎂石晶粒尺寸等都是提高高純鎂磚使用（yòng）壽命的關鍵參數。

純度

鎂砂中MgO含量（liàng）是鎂砂質量的重要指標。但隻（zhī）用MgO含量作為評（píng）價標準是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫條（tiáo）件下容易形成熔體的成分的含（hán）量也很重要。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（yú）其含量，特別是要（yào）根據CaO/SiO2比來評（píng）價各（gè）成分對鎂砂質量的影響，通常希望（wàng）鎂砂中具有（yǒu）高CaO/SiO2比，以便（biàn）獲得更佳的高溫性能。

在超高溫環境中使（shǐ）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（gāo）的高溫強度，試驗（yàn）證明，鎂質耐火材料的高（gāo）溫抗折強度隨MgO含（hán）量由90%~98%有緩慢下降的趨勢（shì），但MgO含量超過98%時則突然增加了，其（qí）中MgO含量（liàng）增加到99%以上（shàng）時能顯（xiǎn）著（zhe）地提高其高溫強度在這種情況下，雜質種類的影響已（yǐ）經變得無足輕重（chóng）了因為在這種情況下，雜質孤立存在於方鎂石晶粒交接處(角隅)，所以MgO-MgO直接結合（hé）組（zǔ）織發達，高溫強（qiáng）度（dù）大，材料的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度(氣孔（kǒng）率)

耐火材料的相對密度μ與氣（qì）孔率ε存（cún）在下述關係：

ε=1-μ

這表明低氣孔率的材（cái）料（liào）具有高密度，所以（yǐ）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（xiǎng）。評價氣孔率的標準為：

(1) 氣（qì）孔的體（tǐ）積(致密度，即總氣孔率ε);

(2) 氣孔的種類(封閉（bì）氣孔比開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺（chǐ）寸和形狀（zhuàng）(比（bǐ）表麵積)。

方鎂石晶粒大小

方鎂石晶粒的侵蝕（shí）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（le）比表麵（miàn）積。可見（jiàn），增加（jiā）方鎂石晶粒尺寸降低了鎂質耐火材（cái）料被（bèi）侵（qīn）蝕的趨勢，表明粗晶燒結鎂砂（shā）具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶粒鎂砂的（de）根本方法。重慶電熔重慶鎂砂同燒結鎂砂相比，具有如下優點：

(1)致密（mì）化程度好(除去外殼（ké）材（cái）料（liào）的熔觸鎂砂幾乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石（shí）晶粒較大(尤其是塊（kuài）料冷卻適當時)。

對於燒（shāo）結鎂砂而言，可以采取下述技術（shù）措施來增加方鎂石晶（jīng）粒尺寸;

(1)早期的技術措施有

1)添加Cr2O3，通過增大方鎂石晶格的遷（qiān）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（yáo）中更高溫度下加入氧化物煆燒（shāo），達到大的晶粒。

實際生產中，為了促進方鎂（měi）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、鋁、銅（tóng）的氧化物和鹽。稀土元素促進晶粒長大，但機（jī）理是不同的。

(2)以天然微晶菱鎂石（shí）為原料在豎窯中以非常高的溫度燒（shāo）結可獲得方（fāng）鎂石晶粒尺寸從50μm到大200μm的優質燒結（jié）鎂砂。

通過以上分析可以認（rèn）為，選擇（zé）純度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方鎂（měi）石晶粒尺寸為50μm到200μm的優質鎂（měi）砂生產的特種高（gāo）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（pǐn）築襯，進行分區砌築便於（yú）獲得較（jiào）佳的經濟/技術效（xiào）果。在（zài）炭（tàn）黑反應器連（lián）續操作的條件下證明其使用壽命是充分的。然而（ér），當爐（lú）子（zǐ）操作條件難以（yǐ）保證連續操作時，由於剝落所引起的爐襯不連續損毀卻（què）是導致其（qí）使用壽命並並不十分理想的重要原因。