高純度中山（shān）鎂磚是高溫爐（lú）爐襯的結構材（cái）料，其使用溫度可達到2200℃。但是，在這種條（tiáo）件下(例如（rú）炭黑反應器中的超高溫環境中)應用時，高純（chún）鎂磚的（de）鑄砂（shā）純（chún）度和性能卻需要進行仔細平衡。
我們知道，耐火材料(包括鎂質耐火材料)不（bú）隻是要耐高溫（wēn）和耐腐（fǔ）蝕/侵蝕，在使用（yòng）時還必須盡（jìn）可能不產生變化。一（yī）般認（rèn）為中（zhōng）山鎂砂純度以及（jí）物理性（xìng）能上的氣孔（kǒng）率和方鎂石晶粒尺寸等都是提高高純（chún）鎂磚使用壽命的關鍵參數。
純度
鎂砂中MgO含量（liàng）是鎂砂質量的重要指標。但隻（zhī）用MgO含量作為評價標準是不夠的，雜質的相對（duì）含量，特別是那些在高溫條件下容易形（xíng）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,其次是（shì）Al2O3、Fe2O3、MnO以（yǐ）及CaO，它們（men）的影響（xiǎng）不僅取決於其含（hán）量，特別是（shì）要根據（jù）CaO/SiO2比來評價各成分對（duì）鎂砂質（zhì）量的影響，通常希望鎂砂中（zhōng）具有高CaO/SiO2比，以（yǐ）便獲得更佳的高（gāo）溫性能。
在超高溫環境中使（shǐ）用的鎂質耐火（huǒ）材料則需要（yào）高純度（dù）：因為高純度的鎂質耐火材料具有（yǒu）高的高溫強度，試驗證明，鎂質耐火材料（liào）的高溫抗折（shé）強度隨MgO含量由90%~98%有緩慢下降的（de）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%以上時能顯著地提高其高溫強度在這種情況（kuàng）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（lì）存在於方（fāng）鎂石晶粒交接處(角隅)，所（suǒ）以MgO-MgO直接結合組織發（fā）達，高溫強度大，材（cái）料的耐磨（mó）性高，抗腐蝕/侵蝕性強。
致密度(氣孔率)
耐火材料的相對密（mì）度μ與（yǔ）氣孔率ε存在（zài）下述關係：
ε=1-μ
這表明低氣（qì）孔率的材料具有高密度，所以氣孔率逛材料致密度的一（yī）種尺度。它們對材料的蝕損有影響。評（píng）價氣孔率的標（biāo）準為：
(1) 氣孔的體積(致密度，即總氣孔率（lǜ）ε);
(2) 氣孔的種類(封閉氣孔比開口氣孔有利;
(3) 氣孔尺寸和形狀(比表（biǎo）麵積)。
方鎂石晶粒大小（xiǎo）
方鎂石晶粒的侵蝕是外來成分(物質)在界麵開始的（de）。因此，方接石晶粒增大，相應降低了比表麵積。可見，增加方鎂石晶粒尺寸降低了鎂質耐火材料被（bèi）侵蝕的趨勢，表明粗晶燒結鎂砂具有高抗侵蝕的（de）優點。
電熔是生產（chǎn）大晶粒鎂砂的根本方法。中山電熔中山鎂砂同燒結鎂砂相比，具有如下優點：
(1)致（zhì）密化程度好(除去（qù）外殼材（cái）料的熔觸鎂砂幾乎沒有開口氣孔);
(2)方鎂石晶（jīng）粒較大(尤其是塊料冷卻適當時)。
對於燒結鎂砂而言，可以（yǐ）采取下述（shù）技術措施來增加方鎂石晶粒尺（chǐ）寸;
(1)早期的技術措施有（yǒu）
1)添加Cr2O3，通過（guò）增大方鎂石晶格的遷移（yí）率以增（zēng）大晶粒尺寸和促進致密化;
2)以TiO2:和Fe2O3通過（guò）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（duàn）燒，達到大的晶粒。
實際生產（chǎn）中，為了促進方鎂石晶粒長大（dà），常使用少量(小於0.5%)Cr2O3、Fe2O3尤其是ZrO3以及鈦、釩、錳、鋁、銅的氧化物和鹽。稀土元素（sù）促進（jìn）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以非常高的溫度燒結可（kě）獲得方鎂石晶粒尺（chǐ）寸從50μm到大200μm的優質燒結鎂砂（shā）。
通過（guò）以上分析可（kě）以認為，選擇純度98.5%-99%MgO、體積密度大於（yú）3.35g/cm3、方鎂（měi）石晶粒尺寸為50μm到200μm的優質鎂砂生產的特種高純度鎂質（zhì）耐（nài）火製品可與炭黑反成器中超高溫(2100℃)區域的操作條件相適（shì）應（yīng），而高溫(1725-1925℃)區域則選用97.5%~98%MgO的鎂質耐火製品築襯，進行分區砌築便於獲得較佳的（de）經（jīng）濟/技術效果。在炭黑反應（yīng）器連續操（cāo）作的條件下證明其使用（yòng）壽命是（shì）充分的。然而，當爐子操作條件難以保（bǎo）證連續操作時，由於剝落所引（yǐn）起的爐襯（chèn）不連（lián）續損毀卻是導致其使用壽命並並（bìng）不十分（fèn）理想的（de）重要原因。
