冶金镁砂合成镁铁砂

制备时需预先加入烧结促进剂。其生产工艺是将菱镁矿、白云石(或石灰石)、铁鳞(或铁矿石)等按一定比例配料，经混合细粉碎、成球、干燥，然后在高温回转窑或竖窑中烧成镁砂。使用时不必外加助熔剂，补炉质量较好。

用菱镁矿在竖窑或回转窑中直接烧成的。由于其熔点高，使用时难于烧结，因此使用时要加入10~15%的助熔剂，一般加入铁鳞，也有加入平炉渣的。但是有时镁砂和助熔剂机械混合不易均匀，影响补炉质量 。

中华人民共和国国家标准GB2273-88镁砂标准中，规定用于炼炉、补炉、捣打炉衬的冶金镁砂分为两类：

(1)MS-88,MS-83,MS-80普通冶金镁砂；

(2) MTS-68S, MTS-68B合成镁铁砂。

冶金镁砂是指用于烧结和修补冶金炉(平炉、转炉、电炉)炉底和炉衬的镁砂。

各国、各炼钢厂用于砌筑及修补炉底的冶金镁砂，根据使用条件不同，其成分是不同的，特别是CaO和Fe₂O₃含量 。

GB/T 2273-1998将《镁砂》和《优质镁砂》两个国标合并成一个标准《烧结镁砂》。　烧结镁砂主要由菱镁矿、水镁矿或从海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成。抗水化能力强。菱镁矿在700-950 ℃下煅烧即逸出CO2，所得的镁砂为软质多孔疏松物质，不能用于耐火材料；菱镁矿经1550-1600℃煅烧即所谓烧死的镁砂称烧结镁砂。用竖窑、回转窑等高温设备一次煅烧或二步煅烧工艺，以天然菱镁矿为原料烧制的烧死镁砂称为烧结镁砂；烧结镁砂按其理化指标划分为18个牌号，详见国标GB/T 2273-1998。以菱镁矿等为原料经电弧炉熔炼达到熔融状态冷却后形成的称为电熔镁砂；从海水中提取氧化镁制成的称为海水镁砂。高纯镁砂是选用天然特级菱镁矿石浮选提纯经轻烧、细磨、压球、超高温油竖窑煅烧而成。是制砖、不定耐火材料优质原料。中档镁砂是以MgO含量为97%的轻烧氧化镁为原料，经压球、高温竖窑煅烧等工艺生产而成。产品烧结程度好，结晶致密，是生产中档镁质耐火制品的优质原料，也可用于制造各种镁砖、镁铝砖、捣打料、补炉料等。含有杂质较多的，用于铺筑炼钢炉底等。

烧结镁砂的品种

除普通镁砂、中档镁砂外，经常提到的还有高纯镁砂、大结晶镁砂、镁钙砂(高钙镁砂)、镁硅砂(高硅镁砂)以及镁钙铁砂等。这些品种并不是截然分开的，比如有些高纯镁砂本身的方镁石结晶尺寸较大，又可算作大结晶镁砂。

普通镁砂的MgO含量通常为87%～95%，颗粒体积密度≤3.30g·㎝-3，SiO2含量≤2%，Fe2O3<10%。其中的方镁石结晶20～100µm。普通镁砂一般以菱镁矿为原料，由于杂质含量较多，多采用一步锻烧法工艺。

中档镁砂，因压球成型又称球砂，其MgO含量通常为94%～97%，颗粒体积密度≥3.30 g·㎝-3。其中的方镁石结晶20～120µm。优质镁砂通常也以菱镁矿为原料，采用二步锻烧法工艺。

高纯镁砂是相对于普通镁砂而言的。它经常用特级菱镁矿、菱镁石精矿粉或海水Mg(OH)2经二步锻烧工艺制成。对高纯镁砂的质量的要求是：①镁砂中MgO≥98%，SiO2含量小于0.4%，尤以小于0.1%者为佳。由于杂质少，方镁石晶间无硅酸盐相，经高温死烧而形成直接结合。②体积密度的要求一般在3.35～3.40g·㎝-3以上。体积密度是评价镁砂质量很重要的指标，可以反映出镁砂的烧结程度。③高纯优质镁砂CaO/SiO2比值应不小于2。CaO/SiO2比值较低时，镁砂烧结时易产生低熔点相，形成包围方镁石晶粒的液膜，阻碍直接结合的形成;比值大于2时，则形成C2S和C3S等高熔点矿物。⑤形成大结晶方镁石。镁砂中方镁石晶体尺寸10µm，镁砂质量一般;60µm的比较好;对于优质产品来说应不小于100µm;150～200µm的质量最好。

国家标准GB 2273-1998对耐火材料用各等级烧结镁砂性能指标的规定，高牌号的烧结镁砂对CaO/SiO2比值要求不小于2，。

镁砂(高铁镁砂)由高钙菱镁矿(CaO<6%)加入铁精矿或铁鳞经高温锻烧而成，主要用于电炉修补料。镁铁砂呈赤褐色、黑褐色，块状，密度3.58～3.61g·㎝-3，MgO在68%～78%，Fe2O3大于或等于10%，SiO2小于5%。镁铁砂中方镁石67%～72%，铁酸二钙10%～15%。铁酸二钙的溶液粘度很低，能够良好地润湿方镁石，在用于烧结平炉炉底时易于使炉底烧结成整体，寿命大幅度提高。