電弧熔爐生產電熔氧化(hua)鎂的工藝流程主要包括：原料配(pei)料、電弧熔融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富的(de)優質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)，氧(yang)(yang)化鎂(mei)含(han)量(liang)高(gao)，又易(yi)于開采，因此，被廣泛(fan)用(yong)作電(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生CO2氣體，由于有(you)大量(liang)氣體從爐(lu)內(nei)排(pai)出影響著電(dian)(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的結晶帶的形(xing)成(cheng)均(jun)有不利影響(xiang)，由(you)于(yu)大量(liang)塵料飛損(sun)，使(shi)物料損(sun)耗和(he)能量(liang)消耗增(zeng)高，也(ye)惡化了(le)車間生(sheng)產環境。但由(you)于(yu)優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是(shi)我國電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)用得最多(duo)最廣(guang)泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的含(han)量高低和(he)化(hua)學成分直接(jie)影(ying)(ying)響到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中也直接(jie)影(ying)(ying)響到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的品(pin)級比例(li)(li)，因此(ci)，為了(le)保證電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量和(he)品(pin)級比例(li)(li)，必須對(dui)各種礦石進行適當的配比后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石。我國的遼寧省水(shui)鎂石的礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂石中氧化(hua)鎂含量高于(yu)菱鎂礦(kuang)石。它也(ye)是一(yi)種制造電熔凝氧化(hua)鎂的原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)鎂石的化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化(hua)學成分(fen)/%

③輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂作為(wei)電熔(rong)氧化(hua)鎂原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降(jiang)低運(yun)輸費用(yong)。由于(yu)電熔(rong)時排出(chu)氣體(ti)少，成分也較(jiao)均勻，對(dui)提高(gao)電熔(rong)氧化(hua)鎂質量有利。

我國(guo)有(you)一些電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料(liao)入爐電熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)此料(liao)能生產(chan)出白色大結晶電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費用高，影響生產(chan)成本。目前(qian)，有(you)的廠家采用反射(she)爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的粒度加入熔爐電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)比(bi)用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成本又比(bi)用球(qiu)料(liao)作原料(liao)時(shi)便宜(yi)，因而得(de)到(dao)了一定(ding)的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為了(le)某些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要(yao)求(qiu)，有時(shi)(shi)必(bi)(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)過程中(zhong)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為電(dian)熔(rong)原料(liao)，如采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為電(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)(yong)其(qi)他(ta)方法也可以制得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)制取方法)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為原料(liao)生產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為，極(ji)少量的(de)雜(za)質氣體(相(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體的(de)雜(za)質，可明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)長大(da)。因為雜(za)質相(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)界(jie)(jie)運(yun)動(dong)(dong)所需的(de)能(neng)(neng)(neng)量。當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，晶(jing)體能(neng)(neng)(neng)量降低(di)，其(qi)降低(di)量與第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積成正比，所以必(bi)(bi)須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才能(neng)(neng)(neng)離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)(dong)。并且當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，與第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積相(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)界(jie)(jie)必(bi)(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)數量愈多，晶(jing)粒(li)長大(da)的(de)極(ji)限尺寸愈小。

另(ling)一方面為了降低(di)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂的顯氣孔率(lv)，也應盡量減少原(yuan)料(liao)氧(yang)化鎂的氣體(ti)排出，因此，采(cai)用燒結鎂砂(sha)電(dian)熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這(zhe)些(xie)特性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電位數值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構等(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合(he)特性和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造等(deng)決定它是一高熔點化(hua)合(he)物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點和結構參數：陽(yang)離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配(pei)位數6;有效(xiao)配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)最(zui)重(zhong)要過(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)(de)加熱(re)方(fang)法(fa)產生高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)，以克(ke)服離子間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧(hu)產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱(re)的(de)(de)(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列(lie)物理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過程(cheng)。用水(shui)鎂石作原料有(you)一脫水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂石的主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦作為(wei)原料時有一(yi)個(ge)脫碳(tan)過(guo)程，脫碳(tan)過(guo)程包(bao)括兩個(ge)方面。一(yi)方面是(shi)菱(ling)鎂礦石的熱分(fen)解(jie)，菱(ling)鎂礦石的主要成分(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)(zhong)往往在(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石(shi)墨粉末(mo)添加物(助(zhu)劑(ji))，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)爐起動過程中(zhong)(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石(shi)墨電(dian)極)的下(xia)端用石(shi)墨粉末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或星(xing)形(xing)導線路(lu)，在(zai)通電(dian)過程中(zhong)(zhong)受(shou)熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去(qu)石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)(guo)程(cheng)。熔化過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化鎂(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在強電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛，變成能(neng)自(zi)由(you)運(yun)動的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔點)就會由(you)固體變成液體，叫熔化。在這一過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需消耗(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)生(sheng)產者(zhe)對用水鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化鎂(mei)晶體生(sheng)成熱(re)(re)(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據可以看(kan)出，在電(dian)(dian)熔