高純度黑龍江鎂磚是高溫爐（lú）爐襯的結構材料，其使用溫度可（kě）達到2200℃。但是（shì），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（měi）磚的鑄砂純度和性能卻需要進行仔細（xì）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蝕/侵蝕，在使用時還必須盡可（kě）能不產生變化。一般認為黑龍（lóng）江（jiāng）鎂砂純度以及物理性能上的氣孔率和方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含量是（shì）鎂砂質量（liàng）的重要指標。但隻用MgO含量作為評價標準是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些在高溫（wēn）條件下容易（yì）形成（chéng）熔體的成分（fèn）的含量也（yě）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（tā）們的影（yǐng）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（yǐng）響（xiǎng），通常（cháng）希望鎂砂中（zhōng）具有高CaO/SiO2比，以便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（liào）則需要高純度：因為高純度的（de）鎂質耐火材料具（jù）有高的高溫強度，試（shì）驗證明，鎂質（zhì）耐（nài）火材料的高溫抗折強度隨MgO含量由90%~98%有緩慢下（xià）降的趨勢，但MgO含（hán）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（gāo）其（qí）高溫（wēn）強度在這種情況下，雜質種類的影響已經變得無足輕重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直接結合組織發達，高溫強度大，材料的耐磨性高，抗（kàng）腐蝕/侵（qīn）蝕性強。

致密度(氣孔率)

耐火材料（liào）的相對密度μ與氣孔（kǒng）率ε存在下述關（guān）係：

ε=1-μ

這（zhè）表明低氣孔率（lǜ）的材料具有高密（mì）度，所以氣孔率逛材料致密度的一種尺度。它們對材料（liào）的蝕損有影響。評價氣孔率的標準（zhǔn）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（kāi）口氣孔有利;

(3) 氣孔（kǒng）尺寸（cùn）和形狀(比表麵（miàn）積)。

方鎂石晶粒大小

方鎂石晶粒的侵蝕（shí）是（shì）外來成分(物（wù）質)在界麵開始的。因此，方接石晶粒增（zēng）大，相應降低了（le）比表麵積。可見，增加方鎂（měi）石晶（jīng）粒尺寸降（jiàng）低了鎂（měi）質耐火材料（liào）被侵蝕的趨勢，表明粗晶燒結鎂砂具有高抗侵蝕的優點。

電熔是生產大晶（jīng）粒鎂砂（shā）的根本（běn）方法。黑龍江電熔黑龍江鎂砂同（tóng）燒結鎂砂相比，具有如下優點（diǎn）：

(1)致（zhì）密化程度好(除去（qù）外殼材料的熔觸鎂砂幾乎（hū）沒有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤其是（shì）塊料冷卻適當時)。

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

(1)早期的技術措施（shī）有（yǒu）

1)添加Cr2O3，通過增大方鎂石晶格的遷移率以增大晶粒尺寸和促進（jìn）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（dào）大的晶粒。

實際生產中（zhōng），為了促進方鎂石（shí）晶粒長大，常（cháng）使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及鈦、釩、錳、鋁、銅的（de）氧化物和鹽。稀土（tǔ）元素促進晶粒長大，但機理是不（bú）同的。

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

通過以上（shàng）分析可（kě）以認為（wéi），選擇純（chún）度98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方（fāng）鎂石晶粒尺寸為50μm到200μm的（de）優質鎂砂生產的特種（zhǒng）高（gāo）純度鎂質耐火製品（pǐn）可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區域（yù）的操作條件相適應，而高（gāo）溫(1725-1925℃)區（qū）域則（zé）選用97.5%~98%MgO的鎂質耐火製品築襯，進行分區砌築便於獲（huò）得較佳的經濟/技術效果（guǒ）。在（zài）炭黑（hēi）反應（yīng）器連續操作的條（tiáo）件下證明其使用壽命是充分的。然而，當爐子操作條件難以保證連續（xù）操作時，由於（yú）剝落所引（yǐn）起的爐襯（chèn）不連（lián）續損毀卻是導致其使用壽命並並不十分理想的重要原因。