电熔镁砂是以高品位的天然菱镁矿、轻烧氧化镁粉或其他含氧化镁的材料为原料,在电弧炉中熔融后进行自然冷却,使方镁石晶体从熔体中结晶长大。冷却后除掉大块上的欠熔料,熔块即为电熔镁砂。欠烧料可再返回电弧炉。熔块经过拣选分级,破碎成市场所需粒度即可。
由于采用了纯度较高的原料,硅酸盐杂质含量低,因此电熔镁砂中方镁石的直接结合程度高,能充分地发挥出方镁石的优良性能。电熔镁砂的发展方向是高纯度、大结晶。大结晶镁砂具有优良的结晶、稳定的晶格常数和热膨胀系数。由于使用时熔渣是从方镁石的晶界开始侵蚀的,因此大结晶电熔镁砂要比烧结镁砂中方镁石细晶抗侵蚀性强得多。烧结法制得的镁砂中方镁石平均尺寸为60 -200p=,而一般电熔镁砂中方镁石结晶尺寸为200一4005m,大结晶电熔镁砂可达700 -15005m,甚至50005m以上。方镁石晶粒尺寸愈大,电熔镁砂中的晶界面将大幅度减少,抗渣性能愈好。
天然菱镁矿或轻烧氧化镁粉在熔融后,冷却过程中,依据熔炉中部位的不同,电熔镁砂分成皮砂,柱状大结晶镁砂,块状大结晶镁砂和大颗粒镁砂。皮砂中方镁石结晶尺寸为10一1005m ,镁砂呈多孔状。多孔状镁砂中与液相接触的方镁石可起到晶种作用,成为大结晶方镁石生长的先决条件。柱状大结晶镁砂中晶粒截面尺度为1000 - 50005m左右,长度不等,最长可达20000~300005m。柱状大结晶镁砂中方镁石间晶界宽度为5一105m,沿晶界分布有钙镁橄榄石和镁橄榄石及气泡等杂质。块状大结晶镁砂中方镁石晶体为长方形块状,方镁石晶粒平均尺寸1000。一150005m,方镁石晶体结构完整、均匀,基本无杂质相和气孔,块状大结晶镁砂中方镁石晶界面宽度多为55m左右,大部分呈直接结合状态,少部分有镁橄榄石和钙镁橄榄石胶结物。大颗粒镁砂中方镁石粒径为400 - 6005m,晶体内有钙镁橄榄石相存在,方镁石间晶界较宽,一般为255m ,最宽达50 5m,晶界为钙镁橄榄石相。
由上述分析可知,电熔镁砂中块状大结晶镁砂最优,柱状大结晶镁砂次之,大颗粒镁砂较差,皮砂与一般烧结镁砂性能差别不大。
电熔镁砂,在耐火材料工业中主要用作制备镁碳质耐火材料,不定形耐火材料和增祸;电熔镁砂的另一个用途是作家用电器加热元件的填充料或绝缘材料,其绝缘性能好,耐高温,热导率大。