電弧(hu)熔(rong)爐生(sheng)產(chan)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的工藝(yi)流程主要包(bao)括：原料配料、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料。采(cai)用菱(ling)鎂(mei)(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于有大量(liang)氣體從爐內排出影響(xiang)著電(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的(de)結(jie)晶(jing)帶的(de)形成均有不(bu)利影響，由于(yu)大量塵料飛損，使物(wu)料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由于(yu)優質菱鎂礦(kuang)石容易獲得，價格很低廉，所以(yi)，仍是我國電熔氧化(hua)鎂用得最(zui)(zui)多最(zui)(zui)廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂礦。菱(ling)(ling)鎂礦石(shi)中氧化鎂的含量高低和化學成分(fen)直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂的質量，同時(shi)在電(dian)熔(rong)過程中也直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂得到的品級比(bi)例，因此，為(wei)了保證電(dian)熔(rong)凝氧化鎂的質量和品級比(bi)例，必須對(dui)各種礦石(shi)進行(xing)適當的配比(bi)后(hou)進行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石。我國的遼寧(ning)省水鎂(mei)(mei)石的礦源非常豐富，水鎂(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)礦石。它(ta)也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的原料，部分地區水鎂(mei)(mei)石的化學成(cheng)分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)作為電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可以(yi)使(shi)生產環(huan)境得到改善，可以(yi)降低運輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體少(shao)，成分也較(jiao)均勻，對(dui)提高電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量(liang)有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制成球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此料(liao)能生(sheng)產(chan)出白色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但(dan)由于成球費用高，影響生(sheng)產(chan)成本。目前，有的廠家(jia)采用反(fan)射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的粒度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量(liang)比(bi)用菱鎂(mei)礦石好(hao)，成本又(you)比(bi)用球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一(yi)定(ding)的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特(te)殊要求(qiu)，有時(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程中采用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料，如采用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料，一般首(shou)先利用(yong)處理(li)海(hai)水(shui)和石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方法也可以(yi)(yi)制(zhi)得輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)(wei)，極少量的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明(ming)顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長大。因(yin)為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)運動(dong)所需(xu)的(de)(de)(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降低，其降低量與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所以(yi)(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)才能(neng)離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)必(bi)須變(bian)形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)極限尺寸(cun)愈小。

另一方面(mian)為了(le)降低(di)電熔凝氧化鎂(mei)的顯(xian)(xian)氣(qi)孔率，也應盡量減少原(yuan)料氧化鎂(mei)的氣(qi)體排出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯(xian)(xian)著優點。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶的化學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同(tong)原子(zi)和分子(zi)的(de)量子(zi)力學本性如離子(zi)半徑的(de)尺寸，離子(zi)的(de)電(dian)位(wei)數(shu)值，離子(zi)的(de)電(dian)子(zi)外層(ceng)結構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)尺寸、質(zhi)量和電(dian)荷、陽離子(zi)和陰離子(zi)之間(jian)的(de)結合(he)特性和強度、離子(zi)的(de)極化(hua)作用、結晶構(gou)造(zao)等決定它是一高熔點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構(gou)參(can)數：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位數6;有效(xiao)配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制造的(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)鎂質(zhi)原(yuan)料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱方法(fa)(fa)產生高溫使鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗(hao)大(da)(da)量的(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)引力。通過(guo)(guo)強大(da)(da)電弧(hu)產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)方法(fa)(fa)叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)(fa)。這個(ge)融化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)一(yi)般包(bao)括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石作原料(liao)有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主要成(cheng)分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)程包(bao)括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是(shi)菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的(de)熱分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的(de)主要成分是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一(yi)方面，由于在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石墨(mo)(mo)粉末添加物(wu)(助劑)，在(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端用石墨(mo)(mo)粉末鋪成(cheng)三(san)角(jiao)形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃(ran)燒(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)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)和(he)氧(yang)離(li)(li)子(zi)在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的熱能(neng)作用(yong)下，克服(fu)單晶(jing)(jing)體(ti)中(zhong)(zhong)的晶(jing)(jing)格能(neng)的束縛(fu)，變(bian)成(cheng)能(neng)自由(you)運動的過(guo)程。也就是(shi)說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由(you)固體(ti)變(bian)成(cheng)液(ye)體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這(zhe)一過(guo)程中(zhong)(zhong)需(xu)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)大量的電(dian)能(neng)。據(ju)(ju)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產者(zhe)對(dui)用(yong)水鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的熱平衡的衡算，熱消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)的比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)(lu)殼的水耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)(lu)子(zi)表(biao)面散(san)熱值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統(tong)計(ji)數據(ju)(ju)可以(yi)看出，在(zai)電(dian)熔(rong)