耐火材料作為鋼鐵冶金、水泥、玻璃等高溫行業(yè)重要的基礎(chǔ)材料，在高溫技術(shù)持續(xù)發(fā)展的時(shí)代得到了快速進(jìn)步。而鎂質(zhì)耐火材料作為耐火材料的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于水泥、有色金屬冶煉，堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼、鋼水爐外精煉等鋼鐵冶金領(lǐng)域及陶瓷領(lǐng)域，其中潔凈鋼及爐外精煉技術(shù)的不斷發(fā)展也促進(jìn)了鎂基合成耐火材料的研發(fā)與應(yīng)用，如鎂鋁尖晶石材料在LF和RH精煉及煉鋼工業(yè)中廣泛應(yīng)用。鎂基合成耐火材料作為該領(lǐng)域應(yīng)用的重要研究方向之一，具有良好的抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性。

在原材料方面，煅燒鎂橄欖砂廠家講述鎂質(zhì)耐火材料采用的原材料有兩大類組成：以菱鎂礦為主要原料的鎂質(zhì)耐火原料一般包括輕燒氧化鎂、燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂；鎂質(zhì)合成類耐火原料一般包括鎂鋁尖晶石、鎂鉻尖晶石、鎂橄欖石砂、鎂鋯砂、合成鎂鈣砂、堇青石、鎂鈣鋯砂等。

(1)輕燒氧化鎂。

輕燒氧化鎂是用菱鎂礦焙燒加工后得到的產(chǎn)品，在礦業(yè)、冶金、化工、農(nóng)業(yè)、輕工、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。菱鎂礦焙燒設(shè)備一般為反射窯、沸騰窯、懸浮窯或回轉(zhuǎn)窯輕燒氧化鎂質(zhì)地疏松，化學(xué)活性大，具有較高的比表面積，易與水反應(yīng)，其水化物易在空氣中硬化。由于輕燒氧化鎂中含雜質(zhì)不同，其活性、比表面能等性質(zhì)有所不同。表1為不同檔次輕燒氧化鎂粉的分類情況說明。

(2)燒結(jié)鎂砂。

將天然菱鎂石或輕燒氧化鎂在回轉(zhuǎn)窯或豎窯中于1500~2300℃溫度范圍內(nèi)煅燒，使氧化鎂晶體長大和致密化，轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀醭识栊缘臒Y(jié)鎂砂，亦稱為重?zé)V砂。由于菱鎂礦石在煅燒過程中存在母鹽假象，即碳酸鎂分解后形成方鎂打的微晶聚合體，這種仍殘留著母體菱鎂礦的結(jié)晶構(gòu)造使氧化鎂很難實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步致密化，純凈的菱鎂礦欲實(shí)現(xiàn)燒結(jié)，煅燒溫度應(yīng)在2000℃以上。普通菱鎂礦的燒結(jié)溫度取決于原料的結(jié)晶特征及雜質(zhì)的種類和數(shù)量，一般在1450~1700℃可以達(dá)到燒結(jié)。

(3)電熔鎂砂。

電熔鎂砂又稱電熔氧化鎂，除作為耐火材料高技術(shù)產(chǎn)品的原料外，還應(yīng)用于電力工業(yè)，航天工業(yè)和核工業(yè)等。與燒結(jié)鎂砂相比，電熔鎂砂多選用高品位天然菱鎂礦和輕燒氧化鎂，在高溫電弧爐內(nèi)加熱熔融，熔體自然冷卻，主晶相方鎂石首先自熔體中自由析晶，結(jié)晶長大，晶粒發(fā)育良好，晶體粗大，直接結(jié)合程度高，結(jié)構(gòu)致密。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使電熔鎂砂比燒結(jié)鎂砂更耐高溫，氧化氣氛中，能在2300℃以下保持穩(wěn)定，高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，抗渣性和常溫下抗水化性均較燒結(jié)鎂砂優(yōu)越。

(4)鎂鋁尖晶石。

鎂鋁尖晶石砂具有良好的高溫性能，但天然儲量少，工業(yè)用鎂鋁尖晶石砂多為人工合成法制取。用含MgO和Al2O3的原料合成鎂鋁尖晶石砂的方法有燒結(jié)法和電熔法，當(dāng)尖晶石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在制品中不超過15%時(shí)，也可以按尖晶石的組成和在制品中的含量配料，在制品的燒成過程中直接形成尖晶石。

(5)鎂鉻尖晶石。

鎂鉻尖晶石指以天然含鎂原料菱鎂石、輕燒鎂粉或燒結(jié)鎂砂與鉻鐵礦為原料，按設(shè)計(jì)要求配比，經(jīng)細(xì)磨，壓球，高溫煅燒或經(jīng)電熔合成的鎂鉻尖晶石砂。耐火材料所用的鉻礦屬于鋁鉻鐵礦(MgFe)(CrAl)2O4型，一般Cr2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~60%，鐵的氧化物(按Fe2O3計(jì))質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求小于14%，SiO2、CaO等雜質(zhì)含量應(yīng)盡量少，以減少鐵尖晶石類和鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3)等低熔礦物的生成。人工合成的鎂鉻尖晶石砂一般通過燒結(jié)法和電熔法合成。

(6)鎂橄欖石砂。

鎂橄欖石在自然界有天然礦床，自然界中的橄欖巖除主成分橄欖石外，有時(shí)還含有少量角閃石、尖晶石、磁鐵礦、鉻鐵礦等。顏色為橄欖綠色、黃色，含鐵愈多，顏色愈深，有時(shí)呈墨綠色、灰色、灰黑色。它是不含水硅酸鹽，硬度6~7，密度3.2~4.0gA:m3。橄欖巖受風(fēng)化作用，轉(zhuǎn)變成蛇紋巖及含蛇紋巖橄欖巖。表7為我國各地鎂橄欖石礦原料性質(zhì)。

(7)鎂鋯砂。

將ZrO2引入鎂砂中制得MgO-ZrO2復(fù)合的耐火原料——鎂鋯砂。鎂鋯砂與鎂砂相比，其制品的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，熱震穩(wěn)定性，抗渣浸蝕性能及滲透能力等都得到改善。自20世紀(jì)90年代以來，成為耐火材料工作者關(guān)注的研究課題之一。

ZrO2熔點(diǎn)約2750℃，鎂砂中引入ZrO2對鎂砂性能的影響，應(yīng)主要體現(xiàn)在ZrO2與鎂砂中的主成分MgO及雜質(zhì)成分CaO、SiO2等之間的熔融關(guān)系。