最初煉銅廠的熔煉爐和精煉爐使用硅磚，但是由于冶煉過程中爐渣條件及要求設備增加產(chǎn)量，硅磚就讓位于堿性耐火磚了。煉銅工業(yè)中轉爐使用堿性耐火磚可追溯到30—40年前，因為轉爐中渣侵蝕非常嚴重。從那時候起，大致有4種堿性耐火磚用于煉銅工業(yè)的反射爐、轉爐、陽極爐和最新式的閃速爐的高蝕損部位，4種耐火磚即：

1)硅酸鹽結合鎂鉻磚；

2)改進后的硅酸鹽結合鎂鉻磚(具有少量直接結合的鎂鉻磚)；

3)直接結合鎂鉻磚；

4)高純度直接結合鎂鉻磚。

硅酸鹽結合鎂鉻磚比起硅磚經(jīng)濟效果好得多，但是在煉銅爐所能達到的高溫下，使耐火磚保持整體的硅酸鹽結合物質發(fā)生軟化。雖然這種復雜的硅酸鹽基質在冷卻時發(fā)生再結晶，使磚在室溫下具有很高的強度。但實際上硅酸鹽基質在操作溫度下不是固態(tài)，使得它容易被典型的煉鋼過程中爐渣所侵蝕。復雜硅酸鹽基質主要由二氧化硅以及與少量鎂瞰隘石在一起的雜質所組成，從而使得這種結合熔點低。這類低熔結合方式常被稱作為一種膠結。雖然膠結這個術語過于簡單化，但它確使人認識到達種結合系統(tǒng)的實質所在。

耐火材料廠認識到磚這種弱點后，就著于來改進結合系統(tǒng)。最初改進辦法是通過高溫煅燒成分相同的耐火磚，使其達到較穩(wěn)定的結合。此舉確立起這樣一個令人感興趣的并且很重要的事實，即通過高溫燒成，使鉻礦和方鎂石的顆粒邊界部分發(fā)生反應，形成固態(tài)的、高質最的方鎂石一尖晶石結合。遺憾的是顆粒邊界上雜質含量仍相當高，結合質很大比例仍由復雜的硅酸鹽所組成，使得改進效果甚微。采用高溫燒成對耐火材料廠來說也是一個問題。為使形成少量直接結合所要達到的高溫，還會引起硅酸鹽結合質軟化或熔化，因而耐火磚發(fā)生嚴重擠壓，使大量磚變形并使磚與磚粘結，于是破損很嚴重。

另一種是直接結合鎂鉻磚，雖仍是鎂鉻系統(tǒng)，但是把雜質含量考慮進去，尤其是二氧化硅和氧化鈣含量。將雜質減少至最低程度和采用高溫燒成，能形成大量直接結合結構(大多數(shù)情況直接結合比率超過40％)。這種結合是把方鎂石和鉻礦顆粒邊界直接連在一起，在高溫燒成下形成固態(tài)，并在銅熔化溫度下仍保持固態(tài)。鎂鉻尖晶石是主要結合相，同時也形成二次尖晶石，加強了材料的結合。為了滿足形成這種結合的必需先決條件，耐火材料廠要開辟高純鎂砂和鉻礦的原料來源，還要建昂貴的高溫窯，以達到發(fā)生固相反應所必需的燒成溫度。

直接結合堿性耐火磚在許多工業(yè)部門的應用中效果較好。比起普通硅酸鹽結合磚來，直接結合磚的主要改進有以下幾方面：

1)高溫強度提高；

2)氣孔率和透氣度降低；

3)抗剝落性能提高；

4)雜質積聚及遷移量較小。

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