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

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量高，又(you)易(yi)于開采，因此，被(bei)廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原料(liao)。采用(yong)菱鎂(mei)石作(zuo)原料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)分(fen)解產生(sheng)CO2氣(qi)體，由于有大(da)量氣(qi)體從(cong)爐(lu)內排出影(ying)響著(zhu)電熔(rong)過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的結晶帶(dai)的形成均有不利(li)影響，由于大量塵料(liao)(liao)飛損，使物料(liao)(liao)損耗和能(neng)量消耗增高(gao)，也惡化(hua)了車間(jian)生產(chan)環(huan)境。但由于優(you)質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容易獲得(de)，價格(ge)很(hen)低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)用(yong)得(de)最多最廣泛的原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)含量高低和(he)化(hua)學成分直接影(ying)響到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量，同時在電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)也直接影(ying)響到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)品(pin)級(ji)比(bi)例，因(yin)此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量和(he)品(pin)級(ji)比(bi)例，必須對各種(zhong)礦(kuang)石(shi)進行適當的(de)配比(bi)后進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)中氧化鎂含量高于菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)。它(ta)也是一種制造電熔凝氧化鎂的(de)原料(liao)，部分地區水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)化學(xue)成分見(jian)表(biao)2。

表(biao)2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)作為電熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)(yi)降低運輸費(fei)用。由于電熔時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提(ti)高電熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)質量(liang)有(you)利。

我(wo)國有一(yi)(yi)些(xie)電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)以(yi)輕燒(shao)氧化鎂(mei)制成球料(liao)入爐電熔(rong)。輕燒(shao)氧化鎂(mei)的(de)(de)氧化鎂(mei)含量達(da)到(dao)98%，以(yi)此料(liao)能生產(chan)出白色大結晶電熔(rong)氧化鎂(mei)。但(dan)由于成球費(fei)用高，影(ying)響生產(chan)成本。目前，有的(de)(de)廠家采(cai)用反(fan)射(she)爐輕燒(shao)氧化鎂(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定的(de)(de)粒(li)度(du)加入熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量比用菱鎂(mei)礦(kuang)石好，成本又比用球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得(de)到(dao)了一(yi)(yi)定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊(shu)要求，有時必(bi)須在電(dian)(dian)熔過程(cheng)中采(cai)(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，如采(cai)(cai)用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般首先利(li)用(yong)處理海水和石灰(hui)乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他(ta)方法也(ye)可(ke)以制得(de)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)(cai)用(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)，極少(shao)量的(de)(de)雜質氣(qi)體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)大(da)(da)。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運(yun)動所需的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量降低，其(qi)降低量與第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成正比(bi)，所以必(bi)須提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能(neng)離(li)開(kai)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da)(da)的(de)(de)極限尺(chi)寸愈小。

另一方面為了降低電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的顯(xian)(xian)氣(qi)孔率，也應盡量減少原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂的氣(qi)體(ti)排出，因此，采用燒結(jie)鎂砂(sha)電熔有其顯(xian)(xian)著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料質(zhi)量要(yao)求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)本性(xing)如離子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數(shu)值，離子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電(dian)荷、陽離子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特(te)性(xing)和(he)強度(du)、離子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用(yong)、結(jie)晶(jing)構(gou)造等決(jue)定它是一高熔點化(hua)合物(wu)。

氧化鎂的熔(rong)點和結(jie)構(gou)參數(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配位數(shu)6;有(you)效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)最重要(yao)過程是由各種鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通過各種形式的(de)(de)(de)加熱方(fang)法(fa)產生(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須(xu)消耗大(da)量(liang)的(de)(de)(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)(de)(de)引力。通過強大(da)電(dian)弧產生(sheng)高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)(hua)過程一般包括熱的(de)(de)(de)傳導(dao)、脫水(shui)、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大(da)等一系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過程。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱(ling)鎂礦作為原料(liao)時有一個脫碳過程，脫碳過程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)鎂礦石的主(zhu)要成分是(shi)碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由(you)于在電(dian)(dian)熔過(guo)程中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)在原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉末添(tian)加(jia)物(助劑(ji))，在電(dian)(dian)熔爐(lu)起動(dong)過(guo)程中(zhong)需在三電(dian)(dian)極(ji)(ji)(石(shi)墨電(dian)(dian)極(ji)(ji))的下端用石(shi)墨粉末鋪(pu)成三角形或(huo)星形導線(xian)路，在通(tong)電(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒損或(huo)完全燃(ran)燒除(chu)去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和(he)氧離子(zi)在強電(dian)弧(hu)產生的(de)(de)(de)(de)熱(re)能作用(yong)下，克服(fu)單晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)能自(zi)由運動(dong)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程。也(ye)就是說(shuo)，氧化(hua)鎂(mei)加熱(re)到一(yi)(yi)定溫(wen)度(du)(熔(rong)點)就會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)(yi)過(guo)程中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)能。據(ju)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)生產者對用(yong)水鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料生產電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如下：氧化(hua)鎂(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)(lu)子(zi)表面散(san)熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數(shu)據(ju)可以看(kan)出(chu)，在電(dian)熔(rong)