镁砂中的杂质相主要有SiO₂、CaO、B₂O₃、Fe₂O₃等,如果镁砂中含有很高的杂质,特别是B₂O₃,将对轻质保温砖耐火材料的耐火度及高温性能带来不利的影响,杂质相将从以下几个方面产生作用:
①杂质相含量高,将降低MgO晶体的直接结合程度;
②SiO₂、CaO等在高温下会与MgO形成共熔体;
③SiO₂、Fe₂O₃等杂质在高温下会优先与C反应,使得镁碳砖中产生气孔,降低了耐火材料的抗渣侵蚀性。
在使用过程中,溶渣会通过气孔与方镁石晶界渗入镁砂颗粒与方镁石晶体产生反应,导致其损毁,特别是当镁砂中还有很高的CaO、SiO₂等杂质时,会加速其损毁速率,导致镁砂中的方镁石晶体被不断侵蚀,剥落进入溶渣中。因此,体积密度高的镁砂,相对杂质含量就少,可以降低被溶渣侵蚀的途径,提高镁碳质耐火材料的抗渣侵蚀性。同时,较大的方镁石晶粒能提高晶粒间的直接结合程度,减小晶界面积,降低溶渣向晶界处渗透的路径。电熔镁砂的晶粒尺寸较大且晶粒间的直接结合程度较高,在生产总一般选择电熔镁砂为原料以提高制品的抗渣侵蚀性。
因此,在生产高质量的耐火材料时,必须选择具有较高体积密度且纯度高的镁砂,例如,MgO含量大于等于97%,CaO/SiO₂不小于2,体积密度不小于3.34g/cm³,气孔率不大于3%且晶界发育良好的镁砂。但在实际生产中,由于镁碳质耐火材料使用的部位不同,对它性能的要求也不同。因此,根据实际情况选择质量相当的镁砂,符合降低成本、减少优质资源消耗、有利于可持续发展的原则。