在耐火材料中，镁砂（又称为烧结镁砂或烧结镁粉）是重要的原料，特别是用于生产镁质耐火材料。由于镁砂的主要成分是氧化镁（MgO），其具有较高的熔点和耐火度，广泛用于炼钢、电炉、转炉、玻璃窑等高温行业的内衬。为了满足这些高温环境中的使用需求，对镁砂的性能有一系列具体要求。以下是对耐火材料中镁砂的一些重要要求：

 

1. 氧化镁含量（MgO 含量）

氧化镁含量是评估镁砂质量的主要指标之一。通常要求镁砂中的氧化镁含量在90%以上，镁砂的氧化镁含量甚至可以达到95%-98%。

高含量的氧化镁可以提高耐火材料的耐火度、抗渣性和高温稳定性，从而使其在冶金行业的高温窑炉中表现良好。

2. 杂质含量

硅（SiO₂）、钙（CaO）、**铁（Fe₂O₃）**等杂质含量应尽量控制在低水平。杂质会降低镁砂的高温性能，使其在高温环境中易受侵蚀。

SiO₂含量：镁砂中的硅含量需要尽可能低，因为氧化硅在高温下与氧化镁反应生成硅酸镁，会降低材料的耐火度。良好 镁砂的SiO₂含量应控制在1.5%以下。

CaO含量：镁砂中的氧化钙含量也需控制在1-2%以下，因为氧化钙过多会在高温下生成低熔点物质，导致耐火材料的高温强度下降。

Fe₂O₃含量：氧化铁含量应低于1%，因为高铁含量会在高温下形成低熔点的化合物，影响耐火材料的抗渣性能。

3. 体积密度

镁砂的体积密度是衡量其致密程度的重要指标。一般来说，镁砂的体积密度越高，其高温强度和抗侵蚀能力越强。

高品质的镁砂的体积密度应在3.20-3.50 g/cm³之间，高密度镁砂的致密性更好，能在高温下维持较好的结构稳定性。

4. 烧结度

镁砂的烧结度直接影响其高温性能。良好的烧结度意味着镁砂在高温下经过充分的烧结过程，晶体结构稳定，气孔率较低。

烧结度不够的镁砂在高温使用过程中容易发生热膨胀或分解，降低材料的使用寿命和抗侵蚀性能。

5. 粒度

不同的耐火材料要求使用不同粒度的镁砂，镁砂的粒度分布需要根据具体应用场景进行调整。

对于一些不定形耐火材料（如镁质浇注料），镁砂的颗粒级配需要合理设计，以确保材料的密实度和抗侵蚀性。

烧结砖或其他定形耐火制品，则通常要求使用较粗粒度的镁砂，以增加其抗热震性和抗磨损性能。

6. 耐火度

镁砂的耐火度通常要求在**≥1750°C**，以确保其在高温环境下仍能保持化学稳定性和结构完整性。

镁砂的高耐火度主要来源于其高氧化镁含量，因此氧化镁含量高的镁砂在高温条件下表现更为优越。

7. 抗渣性

镁砂的抗渣性是衡量其在高温冶金过程中抵抗熔渣侵蚀能力的重要性能指标。镁质耐火材料通常用于炼钢等高温环境中，要求镁砂具有优良的抗酸性、碱性和氧化性熔渣的能力。

镁砂在高温下与渣的化学反应较少，能够延长耐火材料的使用寿命。

8. 热膨胀系数

镁砂的热膨胀系数较大，这意味着它在加热过程中体积变化显著。尽管如此，通过合理的设计和烧结工艺，镁砂的高温结构稳定性可以得到保证。

镁砂需要具有一定的热稳定性，确保在高温骤升或骤降时，不发生明显的结构破坏。

9. 抗热震性

镁砂通常不以良好的抗热震性著称，但对于某些特殊应用场景（如急冷急热的高温操作），对镁砂的抗热震性有一定要求。

高纯度和致密的镁砂，通常抗热震性较弱，因此在这些应用中，镁砂可能会与其他材料复合使用，以提高其抗热震性能。

10. 水化稳定性

镁砂具有一定的水化性，特别是在潮湿环境中容易吸水并发生水化反应，生成体积膨胀的氢氧化镁（Mg(OH)₂），导致材料破损。

因此，耐火材料中对镁砂的水化稳定性有要求，特别是使用在含水环境或潮湿地区时，镁砂需要经过特殊处理以提高其抗水化性能。

总结

镁砂在耐火材料中的要求主要集中在其化学纯度、结构密实性、抗渣性能、耐火度和热稳定性等方面。高质量的镁砂不仅要求高氧化镁含量、低杂质含量，还需要通过合理的烧结和工艺控制，确保其在高温环境中的长期稳定性和耐久性。