電弧(hu)(hu)熔爐生產電熔氧化鎂(mei)的(de)工(gong)藝流程主要包(bao)括：原(yuan)料配料、電弧(hu)(hu)熔融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩(shai)別(bie)、磁選(xuan)、分類包(bao)裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質(zhi)菱鎂礦(kuang)石，氧(yang)化鎂含量高，又易于(yu)開采(cai)，因(yin)此，被廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化鎂的(de)原料。采(cai)用菱鎂石作(zuo)原料，碳酸鎂分解產(chan)生CO2氣體(ti)，由于(yu)有大量氣體(ti)從爐(lu)內(nei)排出影響(xiang)著電熔(rong)過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的結晶帶的形成(cheng)均有(you)不(bu)利影響，由(you)于大(da)量(liang)塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能量(liang)消耗增高，也惡化(hua)了車間生產(chan)環境。但由(you)于優質菱鎂礦(kuang)石容易獲得，價格很低廉，所以(yi)，仍是我(wo)國電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂用得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)礦石中(zhong)(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)高低(di)和化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)直(zhi)接影響到(dao)(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)，同時(shi)在電熔(rong)(rong)過程中(zhong)(zhong)也直(zhi)接影響到(dao)(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)品級(ji)比(bi)例(li)，因此，為了保(bao)證電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)和品級(ji)比(bi)例(li)，必須(xu)對各種礦石進(jin)行適當的(de)(de)(de)配比(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源非常(chang)豐(feng)富，水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)。它也是(shi)一種制造電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)原(yuan)料，部分地區水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)化(hua)學成分見表2。

表2水(shui)鎂石的化(hua)學成分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可(ke)以使生(sheng)產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)(rong)時排出(chu)氣體少，成分也較均勻，對(dui)提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)質量有利(li)。

我(wo)國有一些電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)以輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)(cheng)球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以此料(liao)能生(sheng)產(chan)(chan)出白色大結晶電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球費(fei)用高(gao)，影響生(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)(de)廠家采用反射(she)爐輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)，以一定的(de)(de)粒度(du)加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量比用菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本又(you)比用球料(liao)作原料(liao)時便宜，因(yin)而得到了一定的(de)(de)推(tui)廣(guang)。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了某些(xie)電熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的特殊要求，有時必須在電熔(rong)(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生產氫(qing)氧化鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧化鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也(ye)可以制得輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧化鎂(mei)(mei)(mei)的制取方法(fa))，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)生產電熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研(yan)究(jiu)認為(wei)，極少量的雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)體的雜(za)質(zhi)(zhi)，可明顯影(ying)響晶(jing)粒(li)的長大。因為(wei)雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)界(jie)運動(dong)所需的能量。當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)與第(di)二相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)體能量降低(di)，其降低(di)量與第(di)二相(xiang)橫截(jie)面(mian)積成(cheng)正比，所以必須提高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開第(di)二相(xiang)繼續運動(dong)。并(bing)且當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)與第(di)二相(xiang)相(xiang)遇時，與第(di)二相(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)等的晶(jing)界(jie)必須變(bian)形，第(di)二相(xiang)數量愈多，晶(jing)粒(li)長大的極限尺寸愈小。

另一(yi)方(fang)面為(wei)了(le)降低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的顯氣孔率，也(ye)應盡量減少原料氧化鎂(mei)的氣體排(pai)出，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單(dan)晶(jing)的化學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)(te)性是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相(xiang)關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和(he)(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結合特(te)(te)性和(he)(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作(zuo)用、結晶構造等(deng)決定它是一高熔點化合物。

氧化(hua)鎂的(de)熔點和結構參數：陽離子(zi)半(ban)(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)(ban)徑0.53mm;結構類(lei)型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)(de)加(jia)熱方法(fa)產生高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必(bi)須消耗大量的(de)(de)熱能，以(yi)克服離子間(jian)的(de)(de)引力(li)。通過(guo)強(qiang)大電(dian)弧(hu)產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法(fa)叫(jiao)做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般(ban)包括熱的(de)(de)傳(chuan)導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長(chang)大等(deng)一系列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用水鎂(mei)石作原(yuan)料有一脫(tuo)水過程。水鎂(mei)石的主(zhu)要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱鎂礦作(zuo)為(wei)原料時(shi)有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包(bao)括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂礦石的熱(re)分(fen)解，菱鎂礦石的主要成(cheng)分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于(yu)在電(dian)熔過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)往往在原料(liao)氧化(hua)鎂中(zhong)(zhong)加入(ru)石(shi)墨粉末添加物(助劑(ji))，在電(dian)熔爐(lu)起動(dong)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)需在三電(dian)極(石(shi)墨電(dian)極)的下(xia)端用石(shi)墨粉末鋪成(cheng)三角形(xing)或星形(xing)導線(xian)路，在通電(dian)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)受熱(re)燒損或完全(quan)燃燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過程。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過程即氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧離(li)子(zi)在(zai)強電(dian)弧產生的(de)熱(re)(re)能(neng)作(zuo)用(yong)下，克(ke)服單晶體(ti)中的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)自由(you)運動的(de)過程。也就(jiu)是(shi)說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到(dao)一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會由(you)固體(ti)變成(cheng)(cheng)液(ye)體(ti)，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過程中需消(xiao)耗大(da)量(liang)的(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產者對用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生產電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗的(de)比例(li)如下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)水(shui)(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面(mian)散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)