電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)工藝流程主要包括：原(yuan)料(liao)(liao)配料(liao)(liao)、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易(yi)于(yu)開采，因此，被(bei)廣泛用作電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的原料。采用菱鎂(mei)石作原料，碳(tan)酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由于(yu)有大量氣體從爐內排(pai)出影響著(zhu)電(dian)(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)結晶(jing)帶的(de)形(xing)成均有不利(li)影響，由于大量塵(chen)料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡化了車間生產環境(jing)。但由于優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容易獲得(de)(de)，價(jia)格很低廉，所以，仍是我國(guo)電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)用得(de)(de)最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的含量(liang)高低和化(hua)(hua)學成分直接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)，同時(shi)在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也直接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到的品級比(bi)例(li)，因此，為了保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)和品級比(bi)例(li)，必須對各種礦(kuang)石進行(xing)適當的配比(bi)后進行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的礦源非常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是(shi)一種制造電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的原料(liao)，部分地(di)區(qu)水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的化學成分見表(biao)2。

表(biao)2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化鎂。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化鎂作為電熔(rong)氧(yang)化鎂原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運(yun)輸費(fei)用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分(fen)也較均勻(yun)，對提(ti)高電熔(rong)氧(yang)化鎂質量有(you)利(li)。

我(wo)國(guo)有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球(qiu)(qiu)(qiu)料入爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產(chan)出白色(se)大結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)(qiu)(qiu)費(fei)用高，影響(xiang)生(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采用反(fan)射爐輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)粒度加入熔(rong)(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本又比用球(qiu)(qiu)(qiu)料作原料時便宜(yi)，因而(er)得到了一(yi)定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為了某(mou)些電(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須(xu)在電(dian)熔過程中(zhong)采用(yong)(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作為電(dian)熔原(yuan)料(liao)，如采用(yong)(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作為電(dian)熔原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)(yong)(yong)處理(li)海水(shui)和石灰乳(ru)作用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其(qi)他(ta)方(fang)法也可以(yi)制得輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工(gong)業(ye)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取(qu)方(fang)法)，采用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為原(yuan)料(liao)生(sheng)產電(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜質，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)大(da)。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動所需的(de)(de)能量(liang)(liang)(liang)。當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量(liang)(liang)(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)(liang)(liang)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積成正(zheng)比，所以(yi)必須(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能離開第(di)二相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形，第(di)二相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸(cun)愈小。

另一方面為(wei)了(le)降低電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減少原料氧(yang)化鎂(mei)的(de)氣體排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂(mei)單(dan)晶(jing)的化學原料(liao)質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數(shu)值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構(gou)等(deng)相關(guan)聯。而(er)氧(yang)化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和電荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)結(jie)合特性和強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)晶(jing)構(gou)造(zao)等(deng)決(jue)定它是(shi)一(yi)高熔點化合物。

氧化(hua)鎂(mei)的熔點和結(jie)構(gou)參(can)數：陽離(li)子半徑0.074mm;陰(yin)離(li)子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類(lei)型NaCl;配(pei)位數6;有(you)效配(pei)位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)最重要過(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)，通(tong)過(guo)各種形式(shi)的(de)加(jia)熱方法產(chan)(chan)生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必(bi)須消(xiao)耗大量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力。通(tong)過(guo)強大電(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生高溫(wen)而(er)熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方法叫做(zuo)電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體長大等一系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)水過程(cheng)。用水鎂石(shi)作原料有一脫(tuo)(tuo)水過程(cheng)。水鎂石(shi)的主要成分(fen)是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂礦作為(wei)原料時有一個脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包(bao)括(kuo)兩個方(fang)面。一方(fang)面是菱鎂礦石的熱分(fen)解(jie)，菱鎂礦石的主要成分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一(yi)方面(mian)，由于在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入(ru)石(shi)墨粉末添加(jia)物(wu)(助劑)，在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在三(san)電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)(dian)極)的下端(duan)用石(shi)墨粉末鋪成三(san)角形或星形導線路，在通電(dian)(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒損或完全燃(ran)燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂中鎂離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶體中的(de)晶格能(neng)的(de)束(shu)縛，變成能(neng)自(zi)由(you)運(yun)動的(de)過程(cheng)。也就是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂加(jia)熱(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點(dian))就會由(you)固(gu)體變成液體，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過程(cheng)中需消(xiao)耗大量的(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用水鎂石作(zuo)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗的(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)鎂晶體生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)水耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)