利用鎂質(zhì)蓄熱磚的高熱容特性設(shè)計(jì)建造電熱儲(chǔ)能裝置是用來拉平電力負(fù)荷的一種較經(jīng)濟(jì)的技術(shù)設(shè)施,。電熱儲(chǔ)能裝置用耐火材料蓄能實(shí)際是蓄熱能力大的耐火制品作為蓄能元件,，裝置外殼用輕質(zhì)耐火材料加強(qiáng)隔熱保溫,。

電熱儲(chǔ)能裝置的操作過程是：當(dāng)夜晚電力需求最小時(shí)，蓄熱磚通過電阻加熱系統(tǒng)加熱到800℃,，而將電能轉(zhuǎn)變成熱能儲(chǔ)存起來,。到了白天的用電高峰期間，通過送風(fēng)系統(tǒng),，向儲(chǔ)能裝置內(nèi)送入空氣,，經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)，向用戶供應(yīng)熱風(fēng),，從而避免用戶在高峰負(fù)荷期間用電加熱和減輕高峰電力負(fù)荷,。

用于電熱儲(chǔ)能裝置內(nèi)的耐火材料必須具有高熱容量，這取決于其熱容和容重,。其次,，為了快速加熱儲(chǔ)能裝置釋放和儲(chǔ)存能量，要求用于電熱儲(chǔ)能裝置內(nèi)的耐火材料應(yīng)具有高導(dǎo)熱性,。此外,，電熱儲(chǔ)能裝置的壽命往往長達(dá)30年以上，冷卻循環(huán)數(shù)千次,，因而要求用于建造電熱儲(chǔ)能裝置的耐火材料應(yīng)具有很高的抗熱震性能,，即應(yīng)具有熱疲勞壽命長的性能。

在電熱儲(chǔ)能裝置中使用的耐火材料,，可以作為線彈性體來看,，在線彈性斷裂力學(xué)中，裂紋在疲勞載荷下的疲勞溫差小時(shí),，其使用壽命長,。

電熱儲(chǔ)能用MgO/MgO—FeO_n 質(zhì)蓄能元件屬于MgO—FeO_n  系統(tǒng)，該系統(tǒng)中Fe³⁺ /Fe²⁺比既受氣氛P_O2  所控制,，又與所處環(huán)境的溫度有關(guān)系,。如圖1 所示,，與鎂質(zhì)耐火材料有關(guān)的共有兩個(gè)相區(qū)，即（MgO,，F(xiàn)eO）_ss  區(qū)和（MgO,，F(xiàn)eO）+尖晶石固溶體共存區(qū)。當(dāng)溫度提高后,，MgO ·Fe₂O₃  逐漸分解,，其數(shù)量逐漸減少，（MgO,，F(xiàn)eO）_ss  則逐漸增加,。圖中虛線示出了MgO ·Fe₂O₃ 的分解路線。

 圖1 鎂質(zhì)蓄熱磚系統(tǒng)三相圖（在空氣中）

圖1的E和MgO ·Fe₂O₃ 組成點(diǎn)之間的尖晶石邊界線有一隆起（圖1上方的附圖）,，它標(biāo)志接近于MgO ·Fe₂O₃ 的原始組成點(diǎn)能在鎂方鐵礦析出為一相以前形成 O /Fe比例小于 1.33 的尖晶石,。由圖1 中等溫線的外形看出，在1400℃以下的空氣中,，與Fe₂O₃平衡的尖晶石則有一接近Fe₂O₃ 0/Fe（1.5）,。在這種轉(zhuǎn)化中，當(dāng)Fe₂O₃ 與 MgO 借固態(tài)陽離子擴(kuò)散進(jìn)行反應(yīng)生成尖晶石時(shí),，便能觀察到 KirKendall效應(yīng),，即當(dāng)Fe₂O₃與MgO之間的陽離子擴(kuò)散形成一層尖晶石時(shí)，在Fe₂O₃ —尖晶石界面將發(fā)生氧的損失,，進(jìn)入氣相：而尖晶石—MgO 界面卻將從氣象中取得氧,。這一過程可以表示為：

（1） 在Fe₂O₃ —尖晶石界面發(fā)生：

      3Fe₂O₃ + 2Mg ²⁺ = 2MgFe₂O₃ + 2Fe² + ½O₂

（2）在尖晶石—MgO 界面發(fā)生：

      2Fe² +3MgO + ½O₂ = MgFe₂O₄ + 2Mg ²⁺

這表明，在前一界面比后一界面形成了約兩倍之多的尖晶石,。結(jié)果則導(dǎo)致含 Fe₂O₃  粒子的MgO 在壓塊時(shí)產(chǎn)生組織膨脹,，而FeO_n 的 上述氧化—還原反應(yīng)所伴隨的體積變化會(huì)對(duì)MgO — FeO_n 質(zhì) 耐火材料的應(yīng)用有危害，不過,，由于MgO — FeO_n  質(zhì)耐火材料中FeO_n 的上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)在高溫條件下才能明顯進(jìn)行,，即在溫度高于500℃才可觀察到，而實(shí)際上在200~800℃下使用的MgO — FeO_n  質(zhì)耐火材料都是穩(wěn)定的,。這就說明MgO — FeO_n 質(zhì)耐火材料作為電熱儲(chǔ)能用蓄熱磚是可行的,。早期MgO — FeO_n  質(zhì)耐火材料蓄熱磚是以工業(yè)窯爐上拆除回來的廢鎂磚破碎至0.2~2.8mm為原料，為提高磚的體積密度,，細(xì)粉用含94% Fe₂O₃的鐵礦精礦粉,，粒度為0.01~0.2mm，用硫酸鐵（0.5%~10%）或鋼件清洗廢液結(jié)合,。泥料經(jīng)壓制形成后與250℃烘干即獲得不燒MgO—FeO_n 制品,，典型不燒鎂磚的性能：密度為3.1g/m³，比熱容1128J/（Kg·K），導(dǎo)熱系數(shù)4~26.4W/（m·K）,。

用于電熱儲(chǔ)能裝置中的MgO — FeO_n 質(zhì)蓄能元件也可采用燒成工藝生產(chǎn),。它們亦以廢鎂磚或者普通燒結(jié)鎂砂為原料，同時(shí)配入一定數(shù)量的鐵礦精礦粉或者是軋鐵皮,，主要FeO細(xì)粉或者“鐵紅”作為 FeO_n 原料進(jìn)行生產(chǎn),。燒成鎂鐵磚的燒成溫度大于1200℃，燒成鎂鐵磚（60%~65%MgO,、30%~32%Fe2O3）的性能為：B.D≥ 3.1g/m³,，比熱容為1140J（Kg·K）,，導(dǎo)熱系數(shù)約6.0W/（m·K）,。

由此可見，鎂鐵磚蓄能力大,，熱傳導(dǎo)率高,，在200~800℃下使用時(shí)其穩(wěn)定性非常好，是電熱儲(chǔ)能裝置中耐火蓄能元件的理想材質(zhì),。