電(dian)(dian)弧熔爐(lu)生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流程主(zhu)要包括：原料配(pei)料、電(dian)(dian)弧熔融(rong)、破(po)碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩(shai)別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質菱鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含(han)量(liang)高(gao)，又易(yi)于開采，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧化鎂(mei)的原料。采用菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由(you)于有大量(liang)氣體從爐內(nei)排(pai)出影響著電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利(li)影響(xiang)，由于(yu)(yu)大(da)量塵料飛(fei)損，使(shi)物料損耗和(he)能量消耗增高，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由于(yu)(yu)優(you)質菱鎂礦石(shi)容(rong)易獲(huo)得，價格很低廉(lian)，所(suo)以，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)。菱鎂礦(kuang)石中(zhong)氧化鎂的(de)含量高低(di)和化學成分直接影(ying)響到(dao)電熔凝氧化鎂的(de)質量，同時在電熔過程中(zhong)也直接影(ying)響到(dao)電熔凝氧化鎂得到(dao)的(de)品(pin)級(ji)比例，因此(ci)，為了保證(zheng)電熔凝氧化鎂的(de)質量和品(pin)級(ji)比例，必須對各種礦(kuang)石進行適當的(de)配比后進行熔煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的遼寧省(sheng)水鎂(mei)(mei)石(shi)的礦(kuang)源(yuan)非常(chang)豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種制造電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部分(fen)地區(qu)水鎂(mei)(mei)石(shi)的化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可(ke)以(yi)使生產環境得到改善(shan)，可(ke)以(yi)降低(di)運(yun)輸(shu)費(fei)用。由于電(dian)熔(rong)(rong)時排出氣(qi)體少，成分也較(jiao)均(jun)勻，對(dui)提高(gao)電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有(you)一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂含(han)量達(da)到(dao)98%，以此料(liao)能生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)出(chu)白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂。但由于成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)費用高，影響生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)(cheng)本。目前，有(you)的(de)廠家采用反射爐(lu)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂，以一(yi)定的(de)粒度(du)加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質(zhi)量比用菱鎂礦(kuang)石(shi)好，成(cheng)(cheng)(cheng)本又(you)比用球(qiu)料(liao)作原料(liao)時(shi)便宜(yi)，因而(er)得到(dao)了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時(shi)(shi)必(bi)須在電(dian)熔過程中(zhong)采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料(liao)(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料(liao)(liao)，一(yi)般首先利(li)用(yong)(yong)處理海水(shui)和石灰乳作用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方法也可(ke)以(yi)(yi)制得輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)(liao)生產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)(ji)少量的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響(xiang)晶(jing)粒的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)界(jie)運(yun)動(dong)(dong)所需(xu)的(de)(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)體能(neng)量降低，其(qi)降低量與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積成正比，所以(yi)(yi)必(bi)須提高(gao)晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)(dong)。并(bing)且(qie)當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須變形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈多(duo)，晶(jing)粒長大的(de)(de)極(ji)(ji)限尺寸愈小。

另一(yi)方面為了降低電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的顯(xian)(xian)氣孔率，也應盡量(liang)減少原料氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的氣體(ti)排出(chu)，因此，采(cai)用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔有其顯(xian)(xian)著優(you)點。

⑤電熔氧(yang)化鎂(mei)單(dan)晶(jing)的化學原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)性(xing)是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離(li)子(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)電位數值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電荷、陽離(li)子(zi)(zi)和陰(yin)離(li)子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特(te)性(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)極(ji)化(hua)作(zuo)用、結(jie)晶構造等決定(ding)它是一(yi)高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構參數：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數6;有效(xiao)配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制造的最重要過程是由各(ge)種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過各(ge)種形(xing)式的加熱(re)方法產(chan)生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(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，必須消耗大量的熱(re)能，以(yi)克服離(li)子間(jian)的引(yin)力。通(tong)過強大電弧產(chan)生高溫(wen)而熔化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的方法叫做電弧熔融法。這(zhe)個融化(hua)過程一般(ban)包括熱(re)的傳(chuan)導、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳、熔化(hua)、析晶、晶體長大等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的過程。

①脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。用水鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)石的主(zhu)要成(cheng)分(fen)是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)(cheng)。用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為(wei)原料時(shi)有一個脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)(cheng)，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)(cheng)包(bao)括兩個方面。一方面是菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的(de)熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的(de)主(zhu)要(yao)成分是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中往往在原料氧化鎂中加入石墨(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在電(dian)熔(rong)爐起(qi)動過程(cheng)中需在三(san)電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下端(duan)用石墨(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角(jiao)形(xing)或星形(xing)導線路(lu)，在通電(dian)過程(cheng)中受熱燒(shao)(shao)損或完全(quan)燃燒(shao)(shao)除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在強(qiang)電弧(hu)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用(yong)下，克服單晶體中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成能(neng)(neng)自由(you)運(yun)動的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會(hui)由(you)固體變(bian)成液(ye)體，叫熔(rong)化(hua)。在這一過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中需消耗(hao)大量的(de)(de)電能(neng)(neng)。據(ju)(ju)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶體生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失(shi)值(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)(ju)可以(yi)看出，在電熔(rong)