電弧(hu)熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)工藝(yi)流程主要包括：原料配料、電弧(hu)熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別(bie)、粉碎(sui)、篩(shai)別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含量高，又易于開(kai)采，因此，被(bei)廣(guang)泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作(zuo)原(yuan)料，碳(tan)酸(suan)鎂(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從(cong)爐內(nei)排(pai)出(chu)影響著電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成(cheng)均有不(bu)利影響，由于大(da)量(liang)(liang)塵料飛損，使(shi)物(wu)料損耗(hao)和(he)能量(liang)(liang)消耗(hao)增高，也(ye)惡化了車間生產環境(jing)。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價(jia)格很低廉(lian)，所以，仍是(shi)我國(guo)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)用得(de)最(zui)多(duo)最(zui)廣泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)含量高(gao)低和化(hua)(hua)學成(cheng)分直接影響(xiang)到電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)質量，同時(shi)在電熔(rong)過程中也直接影響(xiang)到電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂得到的(de)(de)(de)品級比例，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)質量和品級比例，必須對各種礦(kuang)石進行(xing)適(shi)當的(de)(de)(de)配比后進行(xing)熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂石(shi)(shi)中氧(yang)化鎂含量高于(yu)菱(ling)鎂礦石(shi)(shi)。它也(ye)是一種(zhong)制(zhi)造電熔凝氧(yang)化鎂的(de)原料，部分地區水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)化學成(cheng)分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂作為電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂原(yuan)料，可以使(shi)生產環境得到(dao)改善，可以降(jiang)低(di)運輸費(fei)用。由于電熔時排出氣(qi)體少，成分也較(jiao)均勻，對提高電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂質量有(you)利(li)。

我國有一些電(dian)熔凝氧化鎂(mei)以輕燒氧化鎂(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)熔。輕燒氧化鎂(mei)的(de)氧化鎂(mei)含量(liang)達(da)到98%，以此料(liao)能(neng)生(sheng)產(chan)出白(bai)色大結(jie)晶(jing)電(dian)熔氧化鎂(mei)。但(dan)由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影(ying)響生(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采用(yong)反(fan)射爐(lu)輕燒氧化鎂(mei)，以一定(ding)的(de)粒度加入(ru)熔爐(lu)電(dian)熔，電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)質量(liang)比(bi)用(yong)菱鎂(mei)礦石(shi)好(hao)，成(cheng)本又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)作原(yuan)料(liao)時便宜，因而得到了(le)一定(ding)的(de)推(tui)廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結鎂砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)(shi)必(bi)(bi)須(xu)(xu)在電(dian)熔(rong)過程中采用(yong)燒(shao)(shao)結鎂砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如(ru)采用(yong)海(hai)水(shui)鎂砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)處理海(hai)水(shui)和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)生產氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂，將(jiang)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂煅燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。用(yong)其他方(fang)法(fa)也可以(yi)(yi)制(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法(fa))，采用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂作(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂。奧絲脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極少量的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)(yu)晶(jing)(jing)體的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于(yu)(yu)增加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所(suo)需(xu)的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)體能(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所(suo)以(yi)(yi)必(bi)(bi)須(xu)(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)(bi)須(xu)(xu)變形(xing)，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)粒(li)(li)長大(da)的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降低電熔(rong)凝氧化鎂的顯氣孔率，也應盡量減少原料(liao)氧化鎂的氣體排出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單(dan)晶的化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺(chi)(chi)寸，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)尺(chi)(chi)寸、質量和(he)(he)電(dian)荷、陽離子(zi)(zi)和(he)(he)陰離子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特(te)性(xing)和(he)(he)強度(du)、離子(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造等決定(ding)它是(shi)一高(gao)熔點(dian)化(hua)合物。

氧(yang)化鎂的熔(rong)點和結構參數：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造(zao)的(de)最重(zhong)要過(guo)程是由各種鎂質(zhi)原料，通過(guo)各種形(xing)式(shi)的(de)加(jia)熱方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使(shi)鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)融，必須消耗大量(liang)的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力。通過(guo)強(qiang)大電(dian)弧(hu)產生高(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等(deng)一(yi)系列物理(li)化(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程。

①脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。用(yong)水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分(fen)是(shi)氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)(cheng)。用菱鎂礦(kuang)作為(wei)原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)(cheng)包(bao)括兩個方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是菱鎂礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱鎂礦(kuang)石的主要(yao)成分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在電熔(rong)過(guo)程中(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石墨粉末添加(jia)物(wu)(助劑(ji))，在電熔(rong)爐起動過(guo)程中(zhong)需(xu)在三電極(ji)(ji)(石墨電極(ji)(ji))的下(xia)端用(yong)石墨粉末鋪成三角形或星形導(dao)線路，在通電過(guo)程中(zhong)受熱燒(shao)損或完(wan)全燃燒(shao)除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在強電(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作用下，克(ke)服單晶體中(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成能(neng)自(zi)由運動的(de)(de)過程(cheng)。也就是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到(dao)一(yi)定(ding)溫度(熔(rong)(rong)點)就會由固體變(bian)成液體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在這(zhe)一(yi)過程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產者(zhe)對(dui)用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶體生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計數據可以看(kan)出(chu)，在電(dian)熔(rong)(rong)