電弧(hu)熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的(de)工(gong)藝(yi)流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧(hu)熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的(de)優質菱(ling)鎂礦(kuang)石，氧化鎂含量(liang)高，又(you)易(yi)于開采，因此，被廣泛用作電熔氧化鎂的(de)原料。采用菱(ling)鎂石作原料，碳酸鎂分(fen)解產生CO2氣(qi)(qi)體(ti)，由于有(you)大量(liang)氣(qi)(qi)體(ti)從爐內排出影(ying)響著電熔過程的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂(mei)的結晶帶的形成均(jun)有不利影(ying)響，由于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗(hao)和能(neng)量消耗(hao)增高，也(ye)惡化了車間(jian)生產環境。但由于優(you)質菱鎂(mei)礦石容(rong)易獲得(de)，價(jia)格(ge)很(hen)低廉，所以，仍是我國電熔氧(yang)化鎂(mei)用(yong)得(de)最(zui)多最(zui)廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)含量高低和化學(xue)成分直(zhi)接影響到(dao)(dao)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)質量，同時在電(dian)熔過(guo)程中也直(zhi)接影響到(dao)(dao)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)(dao)的(de)(de)品(pin)級比(bi)(bi)例(li)，因此，為了保證電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)質量和品(pin)級比(bi)(bi)例(li)，必須(xu)對各(ge)種礦石進行適(shi)當的(de)(de)配比(bi)(bi)后進行熔煉。

②水(shui)(shui)鎂石。我國的遼(liao)寧省水(shui)(shui)鎂石的礦源(yuan)非常豐富，水(shui)(shui)鎂石中氧化鎂含量高(gao)于(yu)菱鎂礦石。它(ta)也是一種(zhong)制造電熔凝氧化鎂的原(yuan)料，部(bu)分地區水(shui)(shui)鎂石的化學成分見表2。

表2水鎂石(shi)的化學成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂。以輕燒氧化(hua)鎂作為電熔氧化(hua)鎂原料，可以使生(sheng)產(chan)環(huan)境得到改善，可以降低運(yun)輸(shu)費用。由(you)于電熔時排出氣體少(shao)，成分也較均勻(yun)，對提高電熔氧化(hua)鎂質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料入爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此料能(neng)生(sheng)(sheng)產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)球費用(yong)高，影(ying)響生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)廠家(jia)采用(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)粒(li)度(du)加入熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又(you)比用(yong)球料作原(yuan)料時便宜，因而(er)得到了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了(le)某些電熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有時(shi)(shi)必(bi)須在電熔(rong)(rong)(rong)過程中采(cai)用燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，一般首(shou)先利(li)用處理(li)海水和(he)石灰乳作(zuo)用生產(chan)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用其(qi)他方(fang)法(fa)也(ye)可(ke)以制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取方(fang)法(fa))，采(cai)用輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)生產(chan)電熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(er)(Ruttere)等研究認(ren)為，極少量(liang)(liang)的(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang))也(ye)屬于(yu)(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大(da)(da)。因為雜質相(xiang)的(de)(de)作(zuo)用在于(yu)(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運動(dong)(dong)所(suo)需(xu)的(de)(de)能量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)橫截面積(ji)成正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)二(er)(er)相(xiang)繼續(xu)運動(dong)(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大(da)(da)的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了(le)降低電熔凝氧化鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧化鎂的氣(qi)體(ti)排出，因此，采用燒結鎂砂電熔有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂(mei)單晶的化(hua)學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)本性如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)結(jie)合特性和強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)、結(jie)晶(jing)構造(zao)等決定(ding)它是一(yi)高(gao)熔(rong)點(dian)化(hua)(hua)合物。

氧(yang)化鎂的(de)熔點(dian)和結構參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構類(lei)型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制造的最重要過程(cheng)是由(you)各(ge)種(zhong)鎂質原料(liao)，通過各(ge)種(zhong)形式的加(jia)熱(re)(re)(re)方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使鎂質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)體(ti)。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)融(rong)，必須消耗(hao)大量的熱(re)(re)(re)能，以克服離(li)子間(jian)的引力。通過強大電(dian)弧(hu)(hu)產生高(gao)溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)一(yi)般包(bao)括熱(re)(re)(re)的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大等一(yi)系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過程(cheng)。

①脫水(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)鎂石作(zuo)原料(liao)有(you)一(yi)脫水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂石的(de)主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)。用(yong)菱鎂(mei)礦作為原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)包括(kuo)兩(liang)個方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂(mei)礦石的熱分(fen)解(jie)，菱鎂(mei)礦石的主要(yao)成分(fen)是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)(zai)原(yuan)料氧化(hua)鎂中(zhong)加(jia)入(ru)石墨(mo)粉末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔爐起(qi)動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下端用石墨(mo)粉末鋪成(cheng)三(san)角形(xing)或(huo)星(xing)形(xing)導線路，在(zai)(zai)(zai)通(tong)電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱(re)燒(shao)損(sun)或(huo)完全(quan)燃燒(shao)除(chu)去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)即氧化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子(zi)和(he)氧離子(zi)在強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作(zuo)用下，克服(fu)單晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛，變(bian)(bian)成(cheng)能(neng)自由運(yun)動的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)。也就是(shi)說，氧化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就會由固(gu)體(ti)變(bian)(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)。在這一(yi)過程(cheng)中(zhong)需消耗大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗的(de)(de)(de)(de)比例如下：氧化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼(ke)的(de)(de)(de)(de)水耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表(biao)面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)損(sun)失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)