電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程主要包括：原料配料、電弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的(de)優(you)質(zhi)菱鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛用(yong)作(zuo)電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)石作(zuo)原(yuan)(yuan)料(liao)，碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生(sheng)CO2氣(qi)體，由于(yu)有大量氣(qi)體從爐內排出影響著電熔(rong)過程(cheng)的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成均(jun)有(you)不利(li)影(ying)響，由于(yu)大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量消耗增高，也(ye)惡化(hua)了車間生(sheng)產環境。但由于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格很低廉，所以，仍是我國電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)含量(liang)高低(di)和化(hua)學成分直接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)，同時在(zai)電熔(rong)過程中也直接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)品級(ji)比(bi)例(li)，因此，為了保證(zheng)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)和品級(ji)比(bi)例(li)，必(bi)須對各種(zhong)礦(kuang)石進行適當的(de)配比(bi)后進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)石的礦(kuang)源非常豐富，水(shui)鎂(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)礦(kuang)石。它(ta)也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成(cheng)分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧化鎂。以(yi)輕(qing)燒氧化鎂作(zuo)為電(dian)(dian)熔氧化鎂原料，可以(yi)使生產環境得到改(gai)善(shan)，可以(yi)降低(di)運輸(shu)費用。由于電(dian)(dian)熔時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對提(ti)高電(dian)(dian)熔氧化鎂質量(liang)有利(li)。

我國有一(yi)些(xie)電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂制成球(qiu)料(liao)(liao)入爐電熔。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂含量達到98%，以此料(liao)(liao)能(neng)生(sheng)產出白色大(da)結晶電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂。但由于成球(qiu)費(fei)用(yong)高，影(ying)響(xiang)生(sheng)產成本。目(mu)前(qian)，有的(de)廠家采(cai)用(yong)反射爐輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂，以一(yi)定的(de)粒度加入熔爐電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量比用(yong)菱鎂礦石好，成本又比用(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作原(yuan)料(liao)(liao)時便宜，因而得到了一(yi)定的(de)推廣(guang)。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某(mou)些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時必(bi)須在電熔(rong)過程(cheng)中采用(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料，一般(ban)首先利用(yong)處理(li)海水和(he)石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他方(fang)法也可以制(zhi)得輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采用(yong)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料生產電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研(yan)究認(ren)為(wei)(wei)，極少量的(de)(de)雜(za)質氣(qi)體(ti)(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)(chang)大。因為(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)(dong)所(suo)(suo)需的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)量降低，其(qi)降低量與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫截面積(ji)(ji)成正(zheng)比，所(suo)(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)(yu)時，與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫截面積(ji)(ji)相(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)數量愈多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一(yi)方面為(wei)了降(jiang)低電熔(rong)凝氧化鎂的顯氣孔率，也應盡(jin)量減(jian)少(shao)原料(liao)氧化鎂的氣體排出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學(xue)原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的量子(zi)(zi)力(li)學本(ben)性(xing)如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)的電(dian)位數(shu)值，離(li)(li)子(zi)(zi)的電(dian)子(zi)(zi)外層結構等(deng)相(xiang)關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之間的結合特性(xing)和(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)的極化(hua)作用、結晶構造(zao)等(deng)決定它是(shi)一高熔(rong)點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數：陽(yang)離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要過程是由(you)各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通過各(ge)種(zhong)形式(shi)的(de)加(jia)熱方(fang)法產(chan)生高(gao)(gao)溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔體(ti)。要使(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔融，必須(xu)消(xiao)耗大(da)量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力。通過強大(da)電弧產(chan)生高(gao)(gao)溫而(er)熔化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方(fang)法叫做電弧熔融法。這(zhe)個融化(hua)(hua)過程一(yi)(yi)般包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大(da)等一(yi)(yi)系列物理化(hua)(hua)學(xue)變(bian)化(hua)(hua)的(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)鎂石(shi)作原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)鎂石(shi)的主要(yao)成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為原料(liao)時有一個(ge)脫碳(tan)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)包括(kuo)兩個(ge)方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂(mei)礦石的(de)熱(re)分解，菱鎂(mei)礦石的(de)主要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在電熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在原料(liao)氧化鎂(mei)中(zhong)(zhong)加入(ru)石(shi)(shi)墨(mo)粉末(mo)添加物(wu)(助(zhu)劑)，在電熔(rong)爐起(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需在三(san)電極(石(shi)(shi)墨(mo)電極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星(xing)形(xing)導(dao)線路，在通電過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在強電(dian)弧產生的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用下，克服單(dan)晶體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)晶格(ge)能的(de)(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)成能自由(you)運動的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體變(bian)成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化。在這一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)能。據(ju)(ju)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)生產者對用水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料生產電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)比例(li)如(ru)下：氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)晶體生成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)(ju)可以看出，在電(dian)熔(rong)(rong)