高純度濟寧鎂磚是高溫爐爐襯的結構（gòu）材料，其使用溫度可達到2200℃。但是（shì），在這（zhè）種條件下(例如炭黑（hēi）反應器中的超高溫環境中)應用時，高純鎂磚的鑄砂純度和性能卻需（xū）要進行仔細平衡。

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（jìn）可能不產生變化。一般（bān）認為濟寧鎂砂純度以及物（wù）理性能上的氣（qì）孔率和（hé）方鎂石晶粒尺（chǐ）寸等都是提高高純鎂磚使用壽命的關鍵（jiàn）參數。

純度

鎂砂中MgO含量是鎂砂（shā）質量的重要指標。但隻用MgO含量作（zuò）為評價標（biāo）準（zhǔn）是不夠的，雜質的相對含量，特別是那些在（zài）高溫條件下容易形成熔體的成分的（de）含量也很重要。在雜質（zhì）成分中（zhōng），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其（qí）含量，特（tè）別是要根（gēn）據CaO/SiO2比來評價各成分對鎂砂質量的影響，通（tōng）常希望鎂砂中具有高CaO/SiO2比，以便獲得更佳的（de）高溫（wēn）性能。

在超高溫環境中使用的（de）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（jù）有高的（de）高溫強度，試驗證明，鎂質（zhì）耐火材料的高溫抗（kàng）折強度隨MgO含量由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（shí）能顯著地（dì）提高其高溫強度在這（zhè）種情況下，雜（zá）質種類的影（yǐng）響已經變得無足輕重了因（yīn）為在這種情況（kuàng）下，雜質孤立存在於方鎂石晶粒交接處(角隅（yú）)，所以MgO-MgO直接（jiē）結合組（zǔ）織發達，高溫強度大，材料的耐磨性高，抗（kàng）腐蝕/侵蝕性（xìng）強。

致密度（dù）(氣孔率（lǜ）)

耐火材料的相對密度μ與氣孔率ε存在下述關係：

ε=1-μ

這表明低氣孔率（lǜ）的材料具有高（gāo）密度（dù），所以氣孔率逛材料致密度的一種（zhǒng）尺度。它們對材料的蝕損有影響。評價（jià）氣孔（kǒng）率（lǜ）的標準為：

(1) 氣孔的體積(致（zhì）密度，即總氣孔率（lǜ）ε);

(2) 氣孔的種（zhǒng）類(封閉氣（qì）孔比（bǐ）開口氣孔有利;

(3) 氣孔尺寸和形狀(比表麵積)。

方鎂石（shí）晶粒大小

方鎂石（shí）晶粒的（de）侵（qīn）蝕是外來成（chéng）分(物質)在界麵開始的。因此（cǐ），方接石（shí）晶粒增大，相應降低了（le）比表麵積。可（kě）見，增加方鎂石晶粒尺（chǐ）寸降低了鎂質耐火材料被侵蝕的趨勢，表（biǎo）明粗晶（jīng）燒結（jié）鎂砂具有高（gāo）抗侵蝕的（de）優點。

電熔是生產大晶粒鎂砂的根（gēn）本方法。濟寧電熔濟（jì）寧鎂砂（shā）同燒結鎂砂相比，具有如下優（yōu）點：

(1)致密化程度好(除去外殼材料的熔觸鎂砂幾乎沒（méi）有開口氣孔);

(2)方鎂石晶粒較大(尤其是塊料冷卻適當時)。

對於燒（shāo）結鎂（měi）砂而言，可以采取（qǔ）下述技術措施（shī）來（lái）增加方鎂石晶粒尺寸;

(1)早期（qī）的技術措施有

1)添加（jiā）Cr2O3，通過增（zēng）大方鎂石晶格的遷移（yí）率以增大晶粒尺寸和（hé）促進致密化;

2)以TiO2:和Fe2O3通過過渡液（yè）相培育大晶粒;

3)在豎窯中（zhōng）更高溫度下加入氧化物煆燒，達到大的晶粒。

實（shí）際生產中，為了促進方鎂石晶（jīng）粒長大，常使用少（shǎo）量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及（jí）鈦、釩、錳、鋁、銅的氧化（huà）物和鹽。稀土元素促進晶粒長（zhǎng）大，但（dàn）機理是不同的。

(2)以天然（rán）微晶菱鎂石為原料在豎窯中以非常高的溫度（dù）燒結可獲得方鎂石晶（jīng）粒尺寸從（cóng）50μm到（dào）大200μm的優質燒結鎂砂（shā）。

通過以上分析可以認為，選擇純度（dù）98.5%-99%MgO、體積密度大於3.35g/cm3、方（fāng）鎂石晶粒尺寸為50μm到（dào）200μm的優質鎂砂生產的特種（zhǒng）高純度鎂質耐火（huǒ）製品可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區域的操作（zuò）條（tiáo）件相適應，而高溫(1725-1925℃)區域則選用97.5%~98%MgO的（de）鎂質耐火製品築襯，進行分區砌（qì）築便於獲得較佳（jiā）的經濟/技術效果（guǒ）。在炭黑反應器連續操作的條件下證明其使用壽（shòu）命（mìng）是充分的（de）。然而，當爐子操作（zuò）條件難以保證連續操作時（shí），由於剝落所引起的爐襯不連續損毀卻是導致其使用壽命並並不十分（fèn）理想的重要原因。