電弧熔(rong)(rong)爐生產電熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程主(zhu)要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電弧熔(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有豐(feng)富的優質菱(ling)鎂礦石(shi)，氧化鎂含量高，又(you)易于開采，因(yin)此，被廣泛用(yong)(yong)作電(dian)熔氧化鎂的原料。采用(yong)(yong)菱(ling)鎂石(shi)作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從爐內排(pai)出影響著電(dian)熔過程(cheng)的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成(cheng)均有不(bu)利影響(xiang)，由于(yu)大量(liang)塵料飛損(sun)(sun)，使物(wu)料損(sun)(sun)耗(hao)(hao)和能量(liang)消耗(hao)(hao)增高，也惡化了(le)車間生產環境(jing)。但由于(yu)優質菱鎂礦石容易(yi)獲得，價格(ge)很低廉，所以，仍是(shi)我國(guo)電熔(rong)氧化鎂用(yong)得最多最廣泛(fan)的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和化(hua)學成分(fen)直(zhi)接影響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時(shi)在電熔(rong)過程中也直(zhi)接影響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品(pin)級(ji)比(bi)例，因(yin)此(ci)，為了保證電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品(pin)級(ji)比(bi)例，必須對各種礦石(shi)進(jin)行(xing)適當的(de)配比(bi)后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的遼(liao)寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)石(shi)中(zhong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)鎂(mei)石(shi)的化(hua)(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的(de)化學(xue)成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧化鎂。以輕(qing)燒氧化鎂作為電熔氧化鎂原料(liao)，可(ke)以使(shi)生產環境得到改善(shan)，可(ke)以降(jiang)低運輸(shu)費用。由于電熔時排(pai)出氣體(ti)少，成分也較均勻，對(dui)提(ti)高電熔氧化鎂質(zhi)量有利(li)。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂以(yi)輕燒氧(yang)化鎂制(zhi)成(cheng)球料(liao)入(ru)(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)化鎂的(de)氧(yang)化鎂含量達到98%，以(yi)此料(liao)能(neng)生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂。但由于成(cheng)球費用(yong)高，影響生產成(cheng)本。目前(qian)，有(you)的(de)廠家(jia)采(cai)用(yong)反射(she)爐(lu)輕燒氧(yang)化鎂，以(yi)一定的(de)粒度(du)加(jia)入(ru)(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的(de)質量比用(yong)菱鎂礦石好，成(cheng)本又比用(yong)球料(liao)作原(yuan)料(liao)時(shi)便宜，因而(er)得到了(le)一定的(de)推廣(guang)。

④燒結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)燒結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂作為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂作為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理海(hai)水和石(shi)灰乳作用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他(ta)方法也可以制得輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取(qu)方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為原料生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為，極少量的(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜質(zhi)，可明顯(xian)影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。因為雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運(yun)動所需(xu)的(de)(de)能量。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量降低，其降低量與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積成正比，所以必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才(cai)能離開(kai)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必須(xu)變(bian)形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)(de)極限尺寸愈(yu)小。

另(ling)一方面為了降低電熔凝(ning)氧化鎂的顯(xian)氣孔率(lv)，也應(ying)盡量減少原料氧化鎂的氣體排出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂砂電熔有其(qi)顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單(dan)晶的化學原料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性(xing)如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合特性(xing)和強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構造等(deng)決定它是一高(gao)熔(rong)點化合物。

氧(yang)化鎂的熔(rong)(rong)點(dian)和結構(gou)參數：陽(yang)離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制造(zao)的(de)(de)最重要(yao)過程是由(you)各(ge)種鎂(mei)(mei)質(zhi)(zhi)原料，通(tong)過各(ge)種形式的(de)(de)加熱方(fang)法產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質(zhi)(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗(hao)大量的(de)(de)熱能(neng)，以克服離子(zi)間的(de)(de)引(yin)力。通(tong)過強大電弧產生高溫而熔(rong)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做(zuo)電弧熔(rong)融(rong)法。這個(ge)融(rong)化(hua)過程一般(ban)包括熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)、析(xi)晶、晶體長大等一系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)過程。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用(yong)菱(ling)(ling)鎂礦作為原(yuan)料時有一(yi)個脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包括(kuo)兩個方面。一(yi)方面是菱(ling)(ling)鎂礦石(shi)的熱(re)分(fen)解(jie)，菱(ling)(ling)鎂礦石(shi)的主要成分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔過(guo)程(cheng)中往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)(zai)原(yuan)料氧化鎂(mei)中加入(ru)石(shi)(shi)墨(mo)粉末添(tian)加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)(zai)三電(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉末鋪成(cheng)三角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除(chu)去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即(ji)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)(zai)強(qiang)電(dian)弧產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下，克服(fu)單晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)束(shu)縛(fu)，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點)就會由固體(ti)變(bian)成(cheng)(cheng)液(ye)體(ti)，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)這一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)(xiao)(xiao)耗大量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)(xiao)耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)(xiao)(xiao)耗熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷卻水耗熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據可以看出(chu)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)