高純度大連鎂（měi）磚是（shì）高（gāo）溫爐爐襯的結構材料（liào），其使用溫度可達到2200℃。但是，在這種條件下(例如炭黑反應器（qì）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細平（píng）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腐（fǔ）蝕/侵蝕，在使用時還必須盡可能不產生變化。一般認為大連鎂砂純度以及物理性能上的氣孔率和方鎂石晶粒（lì）尺寸（cùn）等都是提高高純鎂磚使用壽命的關鍵參數。

純度

鎂砂中MgO含量是鎂砂質量的重要指標。但隻用MgO含量作為評價標準是不（bú）夠的，雜質的（de）相對（duì）含量，特別（bié）是那些在高溫條件下容易形成熔體的成分的含量也很重要。在雜質成分中，首先是B2O3和SiO2,其（qí）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（liàng）的影響（xiǎng），通（tōng）常希望鎂砂中具（jù）有高CaO/SiO2比，以便獲得更佳的高溫性（xìng）能。

在超高溫環境中使用的鎂質耐火材料則需要高純度：因為高純度的鎂質耐火材料具有高的高溫（wēn）強度，試驗證明，鎂質耐火材料的高溫抗折強（qiáng）度隨MgO含量由90%~98%有緩慢下降（jiàng）的趨勢，但MgO含量超過98%時則突然（rán）增加了，其（qí）中MgO含量增加到99%以上時能顯著地提高其高溫強度在（zài）這種情況下，雜質種類的影響已經變得（dé）無足（zú）輕重了因為在這種情況下，雜質孤立（lì）存在於方鎂石晶粒交接處(角隅（yú）)，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)

耐火材料的相對密度μ與氣孔率ε存（cún）在下述關係：

ε=1-μ

這表明低氣孔率的材料具有高密度，所以氣孔率逛材料致密度的一種尺度。它們對材料的（de）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) 氣孔的種類(封閉氣孔比開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺寸和形（xíng）狀(比表麵（miàn）積)。

方鎂石晶粒大（dà）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（miàn）積。可見（jiàn），增加方鎂石晶粒尺寸降低了鎂質耐火材料被侵蝕（shí）的（de）趨勢，表明（míng）粗晶燒結鎂砂具（jù）有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶粒鎂砂的根本方法。大（dà）連電熔大連鎂砂同燒結鎂（měi）砂相比，具有如下優點：

(1)致密化（huà）程度好(除去外（wài）殼材料的熔（róng）觸鎂（měi）砂幾乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒（lì）較大(尤其是塊料冷卻適當（dāng）時)。

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

(1)早期的技術措施有

1)添加Cr2O3，通（tōng）過增大（dà）方鎂石晶格的（de）遷移率以增（zēng）大晶粒尺寸和促進致密化（huà）;

2)以（yǐ）TiO2:和Fe2O3通過（guò）過渡液相培育大晶（jīng）粒;

3)在豎（shù）窯中更高溫度下加入氧化（huà）物（wù）煆燒，達（dá）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（xiǎo）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（tǔ）元素促進晶粒長大，但機理是不同的。

(2)以天（tiān）然微晶（jīng）菱（líng）鎂石為原料在豎窯中以非常高的溫度燒結可獲得方鎂（měi）石晶粒尺寸從50μm到大200μm的優質燒結鎂砂。

通過以（yǐ）上（shàng）分析可以認為，選擇純度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方鎂石晶粒尺（chǐ）寸為50μm到200μm的優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（xiàng）適應，而高溫(1725-1925℃)區域則選用97.5%~98%MgO的鎂質耐火製品築（zhù）襯，進行分（fèn）區砌築便於獲（huò）得較佳的（de）經濟/技術效果。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（zuò）條件（jiàn）難以保證連續操作時，由於剝落所引起的爐襯不連續（xù）損毀卻是導致其使用壽（shòu）命並並不十分理想（xiǎng）的重要（yào）原因。