電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧(yang)化鎂的工藝流程主要(yao)包(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔融、破(po)碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣泛(fan)用作電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采用菱鎂(mei)石作原料，碳(tan)酸鎂(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內排出(chu)影(ying)響著電(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的(de)結晶(jing)帶的(de)形成均有(you)不(bu)利(li)影響(xiang)，由于大量(liang)塵料飛損，使(shi)物料損耗和(he)能(neng)量(liang)消耗增高，也惡化了車間生產環(huan)境。但由于優(you)質菱鎂礦石(shi)容易(yi)獲得(de)，價格很低廉，所以(yi)，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化鎂用得(de)最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)含量高低(di)和(he)化(hua)學(xue)成分直(zhi)接影響(xiang)到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直(zhi)接影響(xiang)到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)(de)品級(ji)比(bi)例(li)，因(yin)此(ci)，為了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量和(he)品級(ji)比(bi)例(li)，必須對各種礦石進行適當的(de)(de)(de)配比(bi)后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)。我(wo)國(guo)的(de)遼寧省(sheng)水(shui)鎂石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧(yang)化鎂含量(liang)高于菱鎂礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化鎂的(de)原料(liao)，部分地區水(shui)鎂石(shi)的(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂(mei)石(shi)的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂。以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂作為電熔氧(yang)化鎂原(yuan)料，可以使(shi)生產環境得到改善(shan)，可以降低運輸(shu)費用。由于電熔時排出(chu)氣體少，成分也較均勻，對提高電熔氧(yang)化鎂質量有利。

我國有一(yi)些電熔(rong)凝(ning)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)球料(liao)入(ru)爐(lu)電熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)能生產(chan)出(chu)白色(se)大結晶電熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球費(fei)用(yong)高，影響生產(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的廠家(jia)采用(yong)反射爐(lu)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定的粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質量比用(yong)菱鎂(mei)礦(kuang)石好(hao)，成(cheng)本(ben)又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而(er)得到了(le)一(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時必(bi)須(xu)在電熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為電熔(rong)原料，如采(cai)用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為電熔(rong)原料，一(yi)般首先利(li)用(yong)處理(li)海(hai)水(shui)和石灰(hui)乳作用(yong)生產氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取(qu)方法)，采(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作為原料生產電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為，極(ji)少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質氣體(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質，可明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)長大。因為雜質相(xiang)的(de)(de)(de)作用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二相(xiang)橫截面積(ji)成正比(bi)，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離(li)開第(di)二相(xiang)繼續(xu)運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)相(xiang)遇時，與(yu)第(di)二相(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變形(xing)，第(di)二相(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)長大的(de)(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧化鎂(mei)的顯氣孔(kong)率，也應盡量(liang)減少原料氧化鎂(mei)的氣體(ti)排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有(you)其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結構等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量和電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)結合(he)(he)特(te)性和強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用、結晶構造等決(jue)定(ding)它是一(yi)高熔點化合(he)(he)物。

氧(yang)化鎂的熔點和結構(gou)參數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位數(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制造的最(zui)重要過(guo)程(cheng)是由(you)各種鎂質原料，通過(guo)各種形式的加熱方(fang)法產生高溫(wen)使(shi)鎂質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必(bi)須消耗大量(liang)的熱能，以克服(fu)離子間(jian)的引力。通過(guo)強大電(dian)弧(hu)產生高溫(wen)而(er)熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的方(fang)法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的傳導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等(deng)一系列物理化(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)的過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。用水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料有一脫水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石的主(zhu)要成分(fen)是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱(ling)鎂礦作為原料時有一個(ge)(ge)脫碳過程，脫碳過程包括兩個(ge)(ge)方面。一方面是菱(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)鎂礦石的主要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)(zai)電(dian)熔過(guo)程中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉末(mo)(mo)添加(jia)物(助(zhu)劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐(lu)起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)(san)電(dian)極(石(shi)墨電(dian)極)的下端用石(shi)墨粉末(mo)(mo)鋪成三(san)(san)角(jiao)形或星形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)程中(zhong)受(shou)熱燒損(sun)或完全燃(ran)燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧化(hua)(hua)(hua)鎂中鎂離子和(he)氧離子在強電(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)能(neng)作用下，克(ke)服單晶(jing)體中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說(shuo)，氧化(hua)(hua)(hua)鎂加熱(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)點)就會(hui)由固(gu)體變成(cheng)液(ye)體，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在這(zhe)一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂生(sheng)產(chan)(chan)者對用水(shui)鎂石作原料生(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比(bi)例如(ru)下：氧化(hua)(hua)(hua)鎂晶(jing)體生(sheng)成(cheng)熱(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數據(ju)可以看出，在電(dian)熔(rong)