電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程主要包(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎(sui)、選別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選、分類包(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有豐富的(de)(de)優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又易(yi)于開采，因此，被廣泛用作(zuo)電(dian)熔氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料。采用菱(ling)鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原(yuan)料，碳酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生CO2氣體(ti)，由(you)于有大(da)量氣體(ti)從爐內排(pai)出(chu)影響著電(dian)熔過程的(de)(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的結晶帶的形成均有(you)不利(li)影響，由(you)于大量塵(chen)料飛損，使物(wu)料損耗和(he)能(neng)量消(xiao)耗增高，也惡化了車間生(sheng)產(chan)環境。但(dan)由(you)于優(you)質菱鎂礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍(reng)是我(wo)國電熔(rong)氧化鎂用得(de)最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦。菱(ling)鎂礦石中氧化(hua)鎂的(de)含量(liang)高低和化(hua)學(xue)成分直(zhi)接(jie)影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)質量(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程(cheng)中也直(zhi)接(jie)影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂得到的(de)品級比(bi)例，因此，為了保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)質量(liang)和品級比(bi)例，必須(xu)對各(ge)種礦石進行(xing)適(shi)當的(de)配比(bi)后進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水鎂石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省(sheng)水鎂石(shi)(shi)的(de)礦源非常豐(feng)富，水鎂石(shi)(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂含量(liang)高于菱鎂礦石(shi)(shi)。它也(ye)是(shi)一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)原料，部分地(di)區(qu)水鎂石(shi)(shi)的(de)化(hua)(hua)學成分見(jian)表2。

表2水(shui)鎂石的(de)化學成(cheng)分(fen)/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為電熔氧化(hua)鎂(mei)原料，可以使生產環(huan)境(jing)得到改(gai)善，可以降低運輸(shu)費用。由于電熔時排出氣體少，成(cheng)分也較均(jun)勻，對提高電熔氧化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有(you)一(yi)些電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)(cheng)球(qiu)料入爐(lu)(lu)電熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)(liang)達(da)到(dao)98%，以(yi)此料能生(sheng)(sheng)產出白(bai)色(se)大結晶電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由(you)于成(cheng)(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生(sheng)(sheng)產成(cheng)(cheng)本。目前(qian)，有(you)的廠家采用(yong)反射爐(lu)(lu)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的粒度加入熔(rong)爐(lu)(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)(liang)比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)(cheng)本又比用(yong)球(qiu)料作原料時便宜，因而得到(dao)了(le)一(yi)定的推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某(mou)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程中采用燒結鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如采用海(hai)水(shui)鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利(li)用處理海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)用生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用其(qi)他方(fang)法也可(ke)以(yi)制得輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方(fang)法)，采用輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶體(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明顯影響晶粒的(de)(de)長(chang)大(da)。因(yin)為(wei)(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用在(zai)于增加晶界運(yun)動(dong)所(suo)需的(de)(de)能量(liang)。當晶界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶體(ti)能量(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成正比，所(suo)以(yi)必須提(ti)高晶界能，晶界才能離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶界必須變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多(duo)，晶粒長(chang)大(da)的(de)(de)極(ji)限尺寸愈小(xiao)。

另一方(fang)面(mian)為(wei)了降低電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的顯(xian)(xian)氣孔率，也應盡量(liang)減少原料氧化鎂(mei)的氣體排(pai)出，因此，采用燒(shao)結鎂(mei)砂電(dian)熔(rong)有(you)其顯(xian)(xian)著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性(xing)是(shi)同原(yuan)子(zi)和(he)分子(zi)的量子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)子(zi)的電位數值，離(li)子(zi)的電子(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)子(zi)尺(chi)寸、質量和(he)電荷、陽離(li)子(zi)和(he)陰(yin)離(li)子(zi)之(zhi)間的結(jie)合(he)(he)特性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)的極化(hua)作用、結(jie)晶構造(zao)等決定它是(shi)一高熔點(dian)化(hua)合(he)(he)物。

氧(yang)化(hua)鎂的熔(rong)點和結構參數：陽(yang)離子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離子半(ban)徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)(pei)位(wei)數6;有效配(pei)(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質原料(liao)，通(tong)過(guo)(guo)各種形(xing)式的(de)加熱方法產(chan)生高溫使鎂(mei)質材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗(hao)大量的(de)熱能，以克服(fu)離子間的(de)引力(li)。通(tong)過(guo)(guo)強大電弧產(chan)生高溫而熔(rong)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧熔(rong)融(rong)法。這個(ge)融(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體長大等一系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)作為(wei)原料時有一個脫碳過(guo)(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)(guo)程(cheng)包括兩個方面。一方面是(shi)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)的主要成分是(shi)碳酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由(you)于在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨粉末添加物(wu)(助劑)，在電(dian)熔(rong)爐起動(dong)過程(cheng)中(zhong)需在三電(dian)極(石(shi)墨電(dian)極)的(de)下端用石(shi)墨粉末鋪成三角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在通(tong)電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒損或(huo)完全燃燒除(chu)去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在(zai)強電(dian)弧(hu)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱能(neng)(neng)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，克服單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛，變成能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱到一定溫度(熔(rong)點)就會由(you)固體(ti)變成液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)程中需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)石作(zuo)(zuo)原料生(sheng)(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱平衡的(de)(de)(de)衡算，熱消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比(bi)例如(ru)下(xia)(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)成熱消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)(sheng)成熱耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱值(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱值(zhi)7.9%，爐(lu)子表面(mian)散(san)熱值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可(ke)以(yi)看出，在(zai)電(dian)熔(rong)