電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的工(gong)藝流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優(you)質菱鎂礦石(shi)，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又易(yi)于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用(yong)作(zuo)電熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料。采(cai)用(yong)菱鎂石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從(cong)爐內排(pai)出影響著電熔過程(cheng)的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)結(jie)晶帶的(de)形成均有不(bu)利影響，由(you)于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增高，也惡化(hua)(hua)了(le)車間生產(chan)環境。但由(you)于優質(zhi)菱鎂(mei)礦石(shi)容易獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍是我國電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)含(han)量高低和(he)(he)化(hua)(hua)學成分(fen)直(zhi)接影響到電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量，同時在電熔(rong)過程中(zhong)也(ye)直(zhi)接影響到電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂得到的(de)品(pin)級(ji)(ji)比(bi)例，因(yin)此(ci)，為了(le)保(bao)證(zheng)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量和(he)(he)品(pin)級(ji)(ji)比(bi)例，必須對各(ge)種礦石(shi)進(jin)行適(shi)當的(de)配比(bi)后進(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國(guo)的遼寧(ning)省(sheng)水(shui)鎂(mei)石(shi)的礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的化學成(cheng)分見表2。

表2水鎂石(shi)的(de)化(hua)學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)為電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)原(yuan)料，可以使生產環境(jing)得到改(gai)善，可以降低運輸費用(yong)。由于電熔時排(pai)出(chu)氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高(gao)電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)質量有利。

我國(guo)有一些(xie)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球(qiu)料入(ru)爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)達到98%，以(yi)此料能生產出(chu)白色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于(yu)成(cheng)球(qiu)費(fei)用(yong)高(gao)，影響生產成(cheng)本。目(mu)前，有的廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一定的粒度加入(ru)熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)比用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)本又比用(yong)球(qiu)料作原料時(shi)便宜，因(yin)而得到了一定的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)(wei)了某些電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必(bi)(bi)須(xu)在(zai)電熔(rong)(rong)過程中采用燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)(wei)電熔(rong)(rong)原料，如采用海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)(wei)電熔(rong)(rong)原料，一(yi)般首(shou)先利用處理海(hai)水和石灰乳作用生產氫氧化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方法也可以制(zhi)得輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取(qu)方法)，采用輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)(wei)(wei)(wei)原料生產電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(ti)(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明顯影響晶(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)長大。因(yin)為(wei)(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作用在(zai)于增加晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)運動所需的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體(ti)(ti)(ti)能(neng)量(liang)(liang)(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所以必(bi)(bi)須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并(bing)且當晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)必(bi)(bi)須(xu)變形，第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒(li)(li)長大的(de)(de)(de)極(ji)限尺寸(cun)愈(yu)小。

另一方(fang)面(mian)為了降低電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的顯氣孔率(lv)，也應(ying)盡量減(jian)少原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的氣體(ti)排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)熔有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧(yang)化鎂(mei)單晶的化學(xue)原料質量(liang)要(yao)求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的尺寸，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的電位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關聯。而氧化鎂的離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量和(he)電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的結(jie)合特性(xing)和(he)強(qiang)度、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的極化作用、結(jie)晶構造等決定它是一高(gao)熔點化合物。

氧化鎂的熔(rong)點和(he)結構參(can)數(shu)：陽離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最(zui)重要過程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)，通過各(ge)種(zhong)形式的(de)加熱方法產(chan)生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要使氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必(bi)須(xu)消耗大(da)量(liang)的(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)引力(li)。通過強大(da)電弧(hu)產(chan)生高(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)融法。這個融化(hua)(hua)過程(cheng)一般包括熱的(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大(da)等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)鎂石作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的主要成分是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦作為(wei)原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過(guo)(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)(guo)程包(bao)括兩個方面。一(yi)方面是菱(ling)鎂(mei)礦石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦石的主要成(cheng)分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石墨粉(fen)末(mo)添(tian)加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)三電(dian)極(石墨電(dian)極)的下端用(yong)石墨粉(fen)末(mo)鋪成三角形或星形導線路(lu)，在(zai)(zai)通(tong)電(dian)過程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損或完全(quan)燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即(ji)氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能作用(yong)(yong)下，克服(fu)單晶(jing)(jing)體中的(de)(de)晶(jing)(jing)格能的(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能自由(you)(you)運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由(you)(you)固體變(bian)成(cheng)(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)產者(zhe)對用(yong)(yong)水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走(zou)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據可以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)