電弧熔爐(lu)生產(chan)電熔氧化鎂的(de)工(gong)藝流程主要包括(kuo)：原料配(pei)料、電弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被(bei)廣泛用(yong)作電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的原料(liao)。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原料(liao)，碳(tan)酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有大量氣體從爐內(nei)排出影響(xiang)著電熔(rong)過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂的結晶帶(dai)的形成(cheng)均有不利影響，由(you)于(yu)大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增高(gao)，也(ye)惡(e)化(hua)了車間生(sheng)產(chan)環境。但由(you)于(yu)優質菱鎂礦石(shi)容易獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是我國電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂用(yong)得最多最廣(guang)泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)含量高低(di)和化學成分直(zhi)接影(ying)響(xiang)到(dao)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量，同時在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中也直(zhi)接影(ying)響(xiang)到(dao)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量和品(pin)級比例，必須對各(ge)種礦石進行適當的(de)(de)配比后(hou)進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的礦源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也(ye)是一種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)的原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的化學成分(fen)見表(biao)2。

表(biao)2水鎂石的化(hua)學成分(fen)/%

③輕燒氧(yang)化鎂。以輕燒氧(yang)化鎂作為電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂原料，可(ke)(ke)以使(shi)生產環(huan)境得到改善，可(ke)(ke)以降(jiang)低運輸費用。由于電熔(rong)(rong)時排出氣體(ti)少，成分(fen)也較均勻(yun)，對提高電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂質量(liang)有利(li)。

我國有一些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)球料(liao)入爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)能生產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費(fei)用高，影響生產(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的廠家采用反射(she)爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的粒度加(jia)入熔(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的質量比用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又(you)比用球料(liao)作原(yuan)料(liao)時便宜，因而得到了一定(ding)的推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特殊要(yao)求，有時(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)(yong)(yong)處理海水(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其(qi)他(ta)方法也(ye)可以制(zhi)得輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)生產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(er)(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量的雜(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的雜(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒的長大。因(yin)為雜(za)質(zhi)相(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增(zeng)加晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界運(yun)動(dong)所需的能量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能量降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫截面(mian)積成(cheng)正比，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界才能離開第(di)二(er)相(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)等的晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界必(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大的極(ji)限(xian)尺寸(cun)愈小(xiao)。

另一方面為了降(jiang)低電(dian)熔凝氧化鎂的(de)顯氣孔率(lv)，也(ye)應盡(jin)量(liang)減少原料氧化鎂的(de)氣體排出，因此(ci)，采用燒(shao)結鎂砂電(dian)熔有其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶(jing)的(de)化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是(shi)同原(yuan)子(zi)和(he)(he)分子(zi)的量(liang)子(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)半(ban)徑的尺寸(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)的電位數值，離(li)(li)(li)子(zi)的電子(zi)外(wai)層結(jie)構等(deng)相關聯(lian)。而(er)氧化(hua)鎂的離(li)(li)(li)子(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)(he)電荷(he)、陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)(li)子(zi)之間的結(jie)合(he)特性和(he)(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)的極(ji)化(hua)作用、結(jie)晶構造(zao)等(deng)決定(ding)它是(shi)一(yi)高熔點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔點和結構(gou)參(can)數：陽(yang)離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔凝氧化(hua)鎂制造的(de)(de)(de)(de)最重(zhong)要(yao)(yao)過(guo)程(cheng)是(shi)由(you)各(ge)種(zhong)鎂質(zhi)原(yuan)料(liao)，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)方(fang)法(fa)(fa)產生(sheng)高溫(wen)使鎂質(zhi)材料(liao)(MgO)熔化(hua)，變成氧化(hua)鎂熔體。要(yao)(yao)使氧化(hua)鎂熔融，必須(xu)消耗大量的(de)(de)(de)(de)熱(re)能，以克服離(li)子間的(de)(de)(de)(de)引力。通過(guo)強大電弧產生(sheng)高溫(wen)而熔化(hua)氧化(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)叫(jiao)做電弧熔融法(fa)(fa)。這(zhe)個融化(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般(ban)包括熱(re)的(de)(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)、析晶、晶體長大等一(yi)系列物(wu)理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)鎂石作原料有一脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的主要成分是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程。用菱鎂礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料(liao)時(shi)有一(yi)個脫碳(tan)過程，脫碳(tan)過程包括兩(liang)個方(fang)面。一(yi)方(fang)面是菱鎂礦(kuang)(kuang)石的(de)熱分解，菱鎂礦(kuang)(kuang)石的(de)主要成分是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由(you)于在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(wu)(助劑)，在(zai)電熔(rong)爐起動(dong)過程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)三電極(石墨(mo)(mo)電極)的下端用石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三角形(xing)或星形(xing)導(dao)線路，在(zai)通電過程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)(shao)損或完全燃燒(shao)(shao)除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)(zi)和(he)氧(yang)(yang)離子(zi)(zi)在強(qiang)電弧(hu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用(yong)下，克服(fu)單(dan)晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一過(guo)程中需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)(de)電能(neng)(neng)。據電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者對用(yong)水鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表(biao)面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計數據可(ke)以看(kan)出，在電熔(rong)