電弧熔(rong)(rong)爐生產電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂的(de)工藝流程主(zhu)要(yao)包括：原料配料、電弧熔(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量高，又易于開采，因此(ci)，被廣泛用作電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)原料(liao)。采用菱鎂(mei)石作原料(liao)，碳酸鎂(mei)分(fen)解產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內排出影響著(zhu)電熔(rong)過程的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶帶的形成均有不利影(ying)響，由于大(da)量(liang)塵(chen)料(liao)(liao)飛損，使物料(liao)(liao)損耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化(hua)了(le)車(che)間(jian)生產環境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價格很低廉(lian)，所以(yi)，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用(yong)得(de)最(zui)多最(zui)廣泛的原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)含量高低和化(hua)學成分直(zhi)接影響到電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量，同時(shi)在(zai)電熔(rong)過(guo)程中也直(zhi)接影響到電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到的(de)品(pin)級比(bi)例(li)，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量和品(pin)級比(bi)例(li)，必(bi)須(xu)對各種礦石(shi)進(jin)行適當(dang)的(de)配(pei)比(bi)后進(jin)行熔(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源非常豐富(fu)，水鎂(mei)石(shi)(shi)中氧(yang)(yang)化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也(ye)是一種制造電熔凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)原料，部分(fen)地區水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)化學成分(fen)見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)使生產環(huan)境得到改善，可以(yi)降(jiang)低運輸費用。由(you)于電熔(rong)時排出氣體少，成分也較(jiao)均勻(yun)，對提高電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利(li)。

我國有(you)一些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達(da)到(dao)98%，以此料(liao)能生產出白色大結晶(jing)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)(cheng)球(qiu)費用高，影(ying)響生產成(cheng)(cheng)本。目(mu)前，有(you)的(de)廠家采用反(fan)射爐輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比(bi)用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好(hao)，成(cheng)(cheng)本又(you)比(bi)用球(qiu)料(liao)作(zuo)原(yuan)料(liao)時便宜，因而得到(dao)了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特殊要求(qiu)，有時必(bi)須(xu)在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過程中采用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料，如(ru)采用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其(qi)(qi)他方(fang)法(fa)也可(ke)以制得輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制取方(fang)法(fa))，采用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生產電(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量(liang)(liang)(liang)(liang)的雜(za)(za)質(zhi)氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)的雜(za)(za)質(zhi)，可(ke)明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)粒的長(chang)(chang)大(da)。因為(wei)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所(suo)需(xu)的能量(liang)(liang)(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)能量(liang)(liang)(liang)(liang)降(jiang)低，其(qi)(qi)降(jiang)低量(liang)(liang)(liang)(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成正比(bi)，所(suo)以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能離開(kai)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)(liang)(liang)(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大(da)的極限尺寸愈小。

另一(yi)方面(mian)為了降低電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)顯氣(qi)孔率，也應盡(jin)量減少原料氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氣(qi)體排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂電(dian)熔(rong)有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原(yuan)子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯(lian)。而氧(yang)化鎂(mei)的(de)離(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)(cun)、質量和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)結合特性(xing)和強(qiang)度(du)、離(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構造(zao)等決定(ding)它是一(yi)高熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點和結(jie)構(gou)參(can)數：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型(xing)NaCl;配(pei)位數6;有效(xiao)配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂制(zhi)造(zao)的最重要(yao)過(guo)程是由各(ge)種鎂質原料(liao)，通過(guo)各(ge)種形式的加熱(re)方法產生高溫(wen)使(shi)鎂質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧化(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大量的熱(re)能，以(yi)克服離子間(jian)的引力。通過(guo)強大電弧產生高溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂的方法叫做電弧熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)程一(yi)(yi)般包括熱(re)的傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大等(deng)一(yi)(yi)系列物理化(hua)學變化(hua)的過(guo)程。

①脫水過程(cheng)。用(yong)水鎂(mei)石(shi)作原料有一脫水過程(cheng)。水鎂(mei)石(shi)的主要(yao)成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水過程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原(yuan)料(liao)時有一(yi)個脫碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)包括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是(shi)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主要成分(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電熔過(guo)程(cheng)中往往在(zai)原(yuan)料氧化鎂(mei)中加入(ru)石墨(mo)(mo)粉(fen)末添(tian)加物(助劑)，在(zai)電熔爐(lu)起(qi)動過(guo)程(cheng)中需(xu)在(zai)三電極(石墨(mo)(mo)電極)的下端(duan)用石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成(cheng)三角形或星形導線路，在(zai)通(tong)電過(guo)程(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程即氧化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)離子和氧離子在強電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱能(neng)作(zuo)用(yong)下，克服單晶(jing)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自由運(yun)動的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程。也就是說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)加熱到(dao)一定溫(wen)度(熔(rong)點)就會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)需消耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對(dui)用(yong)水(shui)鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱平(ping)衡的(de)(de)衡算，熱消耗(hao)(hao)的(de)(de)比例如下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)熱消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據可以看出，在電(dian)(dian)熔(rong)