電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)爐生產電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂的工藝流程主要(yao)包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質(zhi)菱鎂礦石，氧(yang)化鎂含量(liang)高，又易于開(kai)采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化鎂的原料(liao)。采(cai)用菱鎂石作原料(liao)，碳(tan)酸鎂分解產(chan)生CO2氣體，由于有大(da)量(liang)氣體從爐內(nei)排(pai)出影響著電熔過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化鎂的結晶帶(dai)的形(xing)成均有不利影(ying)響，由(you)于(yu)大量塵料飛損，使(shi)物料損耗和能(neng)量消耗增高(gao)，也惡化了車間生產環境。但(dan)由(you)于(yu)優(you)質(zhi)菱(ling)鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國電(dian)熔氧化鎂用得最多最廣泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的含(han)量高低和(he)化(hua)學(xue)成分直接影響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質量，同時在電熔(rong)過程中也直接影響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的品(pin)級比(bi)例，因此(ci)，為了保證電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質量和(he)品(pin)級比(bi)例，必(bi)須(xu)對各種礦(kuang)石進行適當的配(pei)比(bi)后進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石。我國的(de)遼(liao)寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)石的(de)礦源非常豐(feng)富(fu)，水(shui)鎂(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)含量(liang)高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石。它也是一種制(zhi)造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)鎂(mei)(mei)石的(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧化鎂(mei)。以輕(qing)燒氧化鎂(mei)作為電熔(rong)氧化鎂(mei)原料，可以使生產環境得到(dao)改善，可以降低運輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分也較(jiao)均(jun)勻，對提高電熔(rong)氧化鎂(mei)質量有利(li)。

我國(guo)有一(yi)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料入(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量達到98%，以此料能生(sheng)產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前，有的廠(chang)家采用(yong)(yong)反射爐(lu)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以一(yi)定的粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質(zhi)量比(bi)用(yong)(yong)菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又(you)比(bi)用(yong)(yong)球料作原料時便宜，因而得到了一(yi)定的推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為了某些電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊要求，有(you)時必須(xu)在電(dian)熔過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂作為電(dian)熔原料，如(ru)采用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作為電(dian)熔原料，一(yi)般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰(hui)乳作用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方法(fa)也可(ke)以(yi)制得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)制取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為原料生(sheng)產電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等研究認為，極少量的(de)(de)(de)(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)雜質，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動(dong)所需的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)量降低(di)，其(qi)降低(di)量與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所以(yi)必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須(xu)變形，第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了降低(di)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)顯(xian)氣孔率(lv)，也(ye)應盡量減少原料氧化(hua)鎂(mei)的(de)氣體排出，因此，采(cai)用燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)電熔有其(qi)顯(xian)著優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂單晶(jing)的(de)化(hua)學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的量子(zi)(zi)力學(xue)本(ben)性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)半徑(jing)的尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的電(dian)位數值(zhi)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的電(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)(jie)構等相關聯。而氧化鎂的離(li)(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)之間的結(jie)(jie)合(he)特性和強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的極化作用、結(jie)(jie)晶構造等決定它(ta)是一高熔點化合(he)物(wu)。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和(he)結構參(can)數(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構類(lei)型NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)最重要過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂質原料，通過(guo)各種(zhong)形(xing)式的(de)加熱方(fang)法產生高(gao)溫使鎂質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)融，必須消耗大量的(de)熱能(neng)，以克服(fu)離子間的(de)引力。通過(guo)強大電(dian)(dian)弧產生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)方(fang)法叫做電(dian)(dian)弧熔(rong)融法。這個(ge)融化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般(ban)包括熱的(de)傳導、脫(tuo)(tuo)水、脫(tuo)(tuo)碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一系(xi)列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)鎂石作原料有(you)一脫水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂石的(de)主要成分(fen)是(shi)氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過程。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)(tan)過程包括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂(mei)礦(kuang)石的熱(re)分(fen)解，菱鎂(mei)礦(kuang)石的主要成(cheng)分(fen)是碳(tan)(tan)酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電(dian)熔過(guo)(guo)程(cheng)中往往在原料氧化鎂中加入石墨(mo)(mo)粉末添加物(助劑)，在電(dian)熔爐起動過(guo)(guo)程(cheng)中需在三電(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端用石墨(mo)(mo)粉末鋪成三角(jiao)形或星(xing)形導線(xian)路，在通電(dian)過(guo)(guo)程(cheng)中受熱(re)燒損或完(wan)全燃燒除(chu)去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)即(ji)氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子和氧離子在(zai)強電(dian)(dian)(dian)弧產生的熱(re)(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服單晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)的晶(jing)格(ge)能(neng)的束縛，變成(cheng)能(neng)自由(you)運(yun)動的過程(cheng)(cheng)。也就是(shi)說，氧化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到(dao)一定溫(wen)度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體(ti)(ti)變成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這一過程(cheng)(cheng)中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量(liang)的電(dian)(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)生產者對用水鎂(mei)石作原料生產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)(re)平衡的衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的比例如下(xia)：氧化(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)值8.4%，冷卻爐(lu)殼的水耗(hao)熱(re)(re)(re)值7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)損失值3.2%，從這些統(tong)計(ji)數(shu)據可以(yi)看出，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)