電弧熔爐生產電熔氧化鎂的工藝流程主要(yao)包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電弧熔融、破(po)碎、選別、粉(fen)碎、篩(shai)別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優(you)質菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石，氧化鎂(mei)含量高，又易于開采，因(yin)此，被廣泛用作電熔氧化鎂(mei)的原料(liao)。采用菱(ling)鎂(mei)石作原料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)體，由于有(you)大量氣(qi)體從爐內(nei)排出影響著(zhu)電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化鎂的結晶帶的形成均(jun)有不利影響，由于大量(liang)塵(chen)料飛(fei)損(sun)，使物料損(sun)耗和能量(liang)消耗增(zeng)高，也惡化了車間生(sheng)產環(huan)境。但由于優質菱鎂礦(kuang)石(shi)容易獲得，價(jia)格很低廉，所以(yi)，仍是我國電熔(rong)氧(yang)化鎂用(yong)得最多最廣(guang)泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中(zhong)(zhong)氧化鎂(mei)(mei)的(de)含量高低(di)和化學成分直接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量，同(tong)時在電熔過(guo)程中(zhong)(zhong)也直接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品(pin)級比例(li)，因此，為(wei)了保(bao)證電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量和品(pin)級比例(li)，必須對(dui)各種礦石進行適當的(de)配比后進行熔煉(lian)。

②水鎂(mei)石。我國的遼寧省水鎂(mei)石的礦源(yuan)非常豐富，水鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量高(gao)于(yu)菱鎂(mei)礦石。它也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)的原料，部分(fen)地區水鎂(mei)石的化學成分(fen)見表2。

表2水鎂(mei)石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧(yang)化鎂。以(yi)(yi)輕燒氧(yang)化鎂作為電熔氧(yang)化鎂原料，可以(yi)(yi)使(shi)生產環境得到改善，可以(yi)(yi)降低運輸費(fei)用。由于電熔時排出氣體少，成分也較均勻，對(dui)提高電熔氧(yang)化鎂質量有利。

我(wo)國(guo)有一(yi)(yi)些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制成球料入(ru)爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此料能生產出白色大結(jie)晶電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成球費用(yong)高，影響生產成本(ben)。目前，有的(de)廠家采用(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)粒度加(jia)入(ru)熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)比(bi)用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石好，成本(ben)又比(bi)用(yong)球料作(zuo)原料時便宜，因而得到了一(yi)(yi)定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂砂(sha)。為(wei)(wei)了某(mou)些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)特殊要求，有時(shi)必須在電(dian)(dian)熔過程(cheng)中采(cai)用燒(shao)結(jie)鎂砂(sha)作為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，如采(cai)用海水鎂砂(sha)作為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般首(shou)先(xian)利用處理海水和(he)石灰乳(ru)作用生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂煅(duan)燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。用其他方法也可以(yi)制(zhi)(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)制(zhi)(zhi)取(qu)方法)，采(cai)用輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂作為(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)雜(za)質(zhi)氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于(yu)晶(jing)體(ti)(ti)的(de)雜(za)質(zhi)，可明(ming)顯影(ying)響晶(jing)粒(li)的(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作用在于(yu)增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)(liang)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所以(yi)必須提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)離(li)開第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)界(jie)必須變(bian)形(xing)，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)極限尺寸(cun)愈(yu)小。

另一方面為了降低電熔凝氧化(hua)鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量(liang)減(jian)少原(yuan)料氧化(hua)鎂的氣(qi)體排出，因此，采用燒(shao)結鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶(jing)的化學原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力(li)學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)的(de)電(dian)位數(shu)值，離(li)子(zi)的(de)電(dian)子(zi)外層結(jie)構(gou)(gou)等相關(guan)聯。而(er)氧化鎂的(de)離(li)子(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)和(he)陰(yin)離(li)子(zi)之間(jian)的(de)結(jie)合特性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)的(de)極化作用、結(jie)晶構(gou)(gou)造等決(jue)定它是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔點(dian)和(he)結構(gou)參數(shu)(shu)：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效配位數(shu)(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)最重(zhong)要過(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)各種形式的(de)(de)(de)加熱方法(fa)產(chan)生高溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔體。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)(de)熱能(neng)，以克(ke)服(fu)離子間的(de)(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大電弧(hu)產(chan)生高溫而熔化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)方法(fa)叫(jiao)做電弧(hu)熔融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)過(guo)程一般包(bao)括熱的(de)(de)(de)傳導、脫水(shui)、脫碳(tan)、熔化(hua)、析晶、晶體長大等一系列(lie)物理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程。

①脫水過程(cheng)。用水鎂石作原(yuan)料有一脫水過程(cheng)。水鎂石的主要(yao)成分是氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)包(bao)括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是菱鎂(mei)礦石的(de)熱分(fen)解，菱鎂(mei)礦石的(de)主要成分(fen)是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由(you)于(yu)在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)過程中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加(jia)(jia)入石墨(mo)粉(fen)(fen)末(mo)添加(jia)(jia)物(wu)(助(zhu)劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下端(duan)用石墨(mo)粉(fen)(fen)末(mo)鋪成(cheng)三(san)角形或星形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過程中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除(chu)去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)即(ji)氧化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)(zi)和(he)氧離子(zi)(zi)在(zai)強電弧產(chan)生的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能作用下，克(ke)服單晶體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)(de)束縛，變成能自由運動的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也就是說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點(dian))就會由固體變成液體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)消耗(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電能。據電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)生產(chan)者對(dui)用水鎂(mei)石作原(yuan)料生產(chan)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如(ru)下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)晶體生成熱(re)(re)(re)消耗(hao)值34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)熱(re)(re)(re)值15.3%，散(san)砂生成熱(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值7.9%，爐子(zi)(zi)表面散(san)熱(re)(re)(re)值6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)值28.8%。電能損失(shi)值3.2%，從這些統計數據可(ke)以看出，在(zai)電熔(rong)(rong)