高純度呼（hū）和浩特（tè）鎂磚是高溫爐爐襯的結構材料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在這種條件下(例如炭黑反應器中的超高溫環境中（zhōng）)應用時，高純鎂磚的鑄砂純度和性能卻需要進行仔細平衡。

我們知道，耐（nài）火材料(包括（kuò）鎂質耐火材料)不隻是要耐（nài）高溫和耐腐蝕/侵蝕，在使（shǐ）用時還（hái）必須盡可能（néng）不產生變化。一般認（rèn）為呼和浩（hào）特鎂砂純度以及物理性能上的氣孔率和方鎂石晶粒（lì）尺寸等都是提高高（gāo）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（hán）量作為評價標準是不夠的，雜質的相對含（hán）量，特別是那（nà）些在高溫條件下容易形成熔體的成分的含量也很（hěn）重要。在（zài）雜質成分中，首（shǒu）先是B2O3和SiO2,其次是Al2O3、Fe2O3、MnO以及CaO，它們的影響不僅取決於其含量，特別是要根據（jù）CaO/SiO2比來評價各成分對鎂砂質量的影響，通常希望鎂砂中具有高CaO/SiO2比，以便獲得更佳的高溫性能。

在超高溫環境中（zhōng）使用的鎂質耐火材料（liào）則需要高純度：因為高純度的鎂（měi）質耐火（huǒ）材料具有高的高溫強度，試驗證明，鎂質耐（nài）火材料（liào）的高溫抗折強度隨MgO含量由90%~98%有緩慢下降的趨勢，但（dàn）MgO含（hán）量超過98%時則突然增加了，其中MgO含量增加到99%以（yǐ）上時能（néng）顯著地提高其高溫強度在這種情況下，雜質種類的影響已經變得無足輕重了因（yīn）為在這（zhè）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（dù）大，材料的耐磨性高，抗腐蝕/侵蝕性強。

致密度(氣孔率)

耐（nài）火材料的相對（duì）密度μ與氣孔率ε存在下述關係：

ε=1-μ

這表明低（dī）氣孔率的材料具有高密度，所以氣孔率逛材料致密（mì）度的一（yī）種尺度。它們對材料的蝕損（sǔn）有影響。評價氣（qì）孔率的標準為：

(1) 氣孔（kǒng）的體積(致密度，即總氣孔率ε);

(2) 氣（qì）孔的種類(封（fēng）閉氣（qì）孔比開口氣孔有（yǒu）利;

(3) 氣孔尺寸和形狀(比表麵積)。

方鎂石晶粒大（dà）小

方鎂石晶粒的（de）侵蝕（shí）是外來成分(物質)在界麵開始的。因此，方接（jiē）石晶粒增大，相應降低（dī）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趨勢，表明粗晶燒結鎂砂（shā）具（jù）有高抗侵（qīn）蝕的優點。

電熔是生產大晶（jīng）粒鎂砂的根本方法。呼和（hé）浩特電（diàn）熔呼和浩特鎂砂同燒結鎂砂相比，具有如下優點：

(1)致密化程度（dù）好（hǎo）(除（chú）去外殼材料（liào）的熔觸鎂砂幾乎沒有開口氣孔);

(2)方鎂石（shí）晶粒較大(尤其是塊料冷卻適當時)。

對（duì）於燒結鎂砂而言，可以采取下述技術措（cuò）施來增加方鎂石晶粒尺寸;

(1)早期的技術措施有

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

2)以TiO2:和Fe2O3通（tōng）過過渡（dù）液相培育大晶粒;

3)在豎窯中更高（gāo）溫度下加入（rù）氧化物煆燒，達到大的晶粒。

實際生產中，為了促進方（fāng）鎂石晶粒長大（dà），常使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及（jí）鈦、釩、錳、鋁、銅的氧化物和鹽。稀土元（yuán）素促進晶粒長大，但機理是不同的。

(2)以天然微晶菱鎂石為原料在豎窯中（zhōng）以（yǐ）非常高的溫度（dù）燒結可（kě）獲得方鎂石晶粒尺寸從50μm到大200μm的優質燒結鎂（měi）砂。

通過以上分析可以認為，選（xuǎn）擇純（chún）度98.5%-99%MgO、體積密度大（dà）於3.35g/cm3、方鎂石晶粒尺寸為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（tàn）黑反成器中超高（gāo）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的鎂質耐火製品築（zhù）襯，進行分區砌築便於獲得較佳的經濟/技術效果（guǒ）。在炭（tàn）黑（hēi）反應器連續操作的條件下證明其（qí）使用（yòng）壽命（mìng）是充分的。然而，當爐子（zǐ）操作條件難以（yǐ）保證連續操作時，由（yóu）於剝落所引起的爐襯不連續損毀卻是（shì）導致其使用壽命並並不十分理（lǐ）想的重要（yào）原因。