電弧熔(rong)爐生產(chan)電熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程主要包(bao)括：原料配(pei)料、電弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富(fu)的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)高，又(you)易于開采(cai)，因此(ci)，被廣泛用作電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳(tan)酸(suan)鎂(mei)分解產(chan)生(sheng)CO2氣體(ti)，由于有(you)大量(liang)氣體(ti)從爐內(nei)排出影響著電熔過程的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂的結(jie)晶帶的形成均有不利(li)影響(xiang)，由(you)于大量(liang)塵料(liao)飛損，使物(wu)料(liao)損耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)了車間(jian)生產環境。但(dan)由(you)于優質菱鎂礦石(shi)容易獲(huo)得(de)，價(jia)格很(hen)低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂用得(de)最多最廣泛的原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的含量(liang)高低和化(hua)(hua)學成分(fen)直(zhi)接(jie)影(ying)(ying)響到(dao)電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量(liang)，同時在電熔(rong)過(guo)程中也直(zhi)接(jie)影(ying)(ying)響到(dao)電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)的品級比(bi)例，因此，為(wei)了保證電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量(liang)和品級比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進(jin)行適(shi)當的配比(bi)后進(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼(liao)寧省水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)于菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是(shi)一(yi)種制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原(yuan)料(liao)，部分(fen)地區水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以使生產(chan)環境得到改善，可以降低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔時排出(chu)氣體少，成(cheng)分(fen)也較均勻，對提(ti)高電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)質量有(you)利。

我國有一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)(qiu)料(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)此料(liao)能生產出白色(se)大結(jie)晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)(qiu)費用(yong)(yong)高，影響(xiang)生產成(cheng)本(ben)(ben)。目前，有的(de)廠家采用(yong)(yong)反射爐輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定的(de)粒度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)比用(yong)(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)(ben)又比用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)料(liao)作原(yuan)料(liao)時(shi)便(bian)宜，因而得到(dao)了一定的(de)推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的特(te)殊(shu)要求，有(you)時必須在電熔(rong)過程中采用(yong)(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理海(hai)(hai)水和石灰(hui)乳作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)(sheng)產氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方(fang)(fang)法(fa)也可(ke)以(yi)制得輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的制取方(fang)(fang)法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料(liao)生(sheng)(sheng)產電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)體(ti)的雜(za)質，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)粒的長(chang)大(da)(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所需的能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體(ti)能量(liang)(liang)降(jiang)(jiang)低(di)，其(qi)降(jiang)(jiang)低(di)量(liang)(liang)與(yu)(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)(jie)面積(ji)成(cheng)正比，所以(yi)必須提(ti)高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才(cai)能離開第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)界(jie)必須變(bian)形，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大(da)(da)的極限尺寸愈小。

另(ling)一方面為了(le)降低(di)電(dian)熔凝氧化鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化鎂的(de)氣體(ti)排(pai)出，因此，采(cai)用燒結鎂砂電(dian)熔有(you)其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單晶的(de)化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位(wei)數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性和(he)強度(du)、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極(ji)化作用(yong)、結(jie)晶構造等決定它是一高熔點化合物。

氧(yang)化(hua)鎂的熔點和結構(gou)(gou)參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)(gou)類(lei)型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)(de)最重(zhong)要過(guo)(guo)程(cheng)是由(you)各(ge)種鎂(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)(guo)各(ge)種形式的(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)方(fang)法產生高(gao)溫使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)(guo)強大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)弧產生高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般(ban)包括熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析(xi)晶、晶體長大(da)(da)等一系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用水鎂(mei)石作原料有(you)一(yi)脫(tuo)水過程。水鎂(mei)石的(de)主要成分(fen)是氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱(ling)鎂(mei)礦作(zuo)為原(yuan)料時有一(yi)個(ge)脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包(bao)括兩個(ge)方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的主要成分(fen)是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程中往往在(zai)原(yuan)料氧化(hua)鎂中加入(ru)石墨粉末(mo)添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程中需(xu)在(zai)三(san)電(dian)極(石墨電(dian)極)的下端用石墨粉末(mo)鋪成三(san)角(jiao)形或(huo)星形導(dao)線路(lu)，在(zai)通電(dian)過(guo)程中受熱燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除(chu)去(qu)石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程(cheng)。熔化過(guo)程(cheng)即(ji)氧(yang)化鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在強(qiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)能作用下，克服單晶(jing)體中的(de)(de)(de)晶(jing)格能的(de)(de)(de)束縛，變成能自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)化鎂(mei)加熱(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔點)就會由固體變成液(ye)體，叫熔化。在這一(yi)過(guo)程(cheng)中需消耗(hao)大(da)量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能。據(ju)(ju)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)產電(dian)(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化鎂(mei)晶(jing)體生(sheng)成熱(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表(biao)面散熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走(zou)熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)(ju)可(ke)以看(kan)出，在電(dian)(dian)(dian)(dian)熔