電(dian)弧(hu)熔爐生產(chan)電(dian)熔氧化(hua)鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國(guo)有豐富(fu)的(de)優質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料。采(cai)用菱鎂(mei)(mei)石作(zuo)原(yuan)料，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分解(jie)產生CO2氣體，由于有大量(liang)氣體從爐內排出影響著(zhu)電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的(de)(de)(de)結晶(jing)帶的(de)(de)(de)形成均有不利影響，由于(yu)大(da)量塵料飛損，使物料損耗和能量消(xiao)耗增高，也惡化了車間生產環境(jing)。但由于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電熔氧(yang)化鎂用(yong)得最多最廣泛的(de)(de)(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)含(han)量(liang)高低和化學成分直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)(de)品(pin)級比例，因(yin)此，為了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)和品(pin)級比例，必須(xu)對各種(zhong)礦(kuang)石(shi)進行(xing)適(shi)當的(de)(de)配比后進行(xing)熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)遼(liao)寧省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源非(fei)常(chang)豐(feng)富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它也是(shi)一(yi)種(zhong)制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分地(di)區(qu)水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)化學(xue)成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可以使生產環境得到改善(shan)，可以降低(di)運輸費用(yong)。由(you)于(yu)電(dian)熔(rong)(rong)時排出氣(qi)體少，成分也(ye)較(jiao)均勻(yun)，對提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量有(you)利。

我國有一(yi)些(xie)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料入爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以此料能生(sheng)產出白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球(qiu)費用高(gao)，影響(xiang)生(sheng)產成(cheng)(cheng)本。目前，有的廠家采用反(fan)射爐輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定的粒度加入熔(rong)(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量比(bi)用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本又(you)比(bi)用球(qiu)料作原料時便宜，因而得(de)到了一(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為了某些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊要求，有(you)時(shi)必須在電熔(rong)過程中采用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)原料，如采用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)原料，一般首先(xian)利用(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取(qu)方(fang)法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為原料生產(chan)(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為，極少量(liang)(liang)的(de)(de)雜(za)(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)(za)質，可明顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長(chang)大。因(yin)為雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)界運動所(suo)需的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)成正(zheng)比，所(suo)以必須提高晶(jing)(jing)界能(neng)(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界才(cai)能(neng)(neng)(neng)離(li)開第(di)二相(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)界必須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒(li)長(chang)大的(de)(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂的顯氣(qi)孔率，也(ye)應盡量減少原料氧(yang)化鎂的氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂砂電(dian)熔有其(qi)顯著優點(dian)。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶的化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是同原子(zi)和分子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力學本(ben)性(xing)如離(li)(li)子(zi)半徑的(de)(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電子(zi)外層結(jie)構等(deng)相(xiang)關聯。而(er)氧化鎂的(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和電荷、陽離(li)(li)子(zi)和陰離(li)(li)子(zi)之間的(de)(de)結(jie)合(he)特性(xing)和強度、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)極(ji)化作用、結(jie)晶構造等(deng)決定(ding)它是一高熔點(dian)化合(he)物。

氧化鎂的(de)熔點和結構(gou)參數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構(gou)類(lei)型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)(wei)數6;有效配(pei)位(wei)(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重(zhong)要(yao)(yao)過(guo)程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加熱方(fang)法(fa)產生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化，變(bian)(bian)成(cheng)氧化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要(yao)(yao)使氧化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必(bi)須消耗大量的(de)(de)熱能，以克服離子間(jian)的(de)(de)引力。通過(guo)強大電弧產生高溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法(fa)叫(jiao)做電弧熔(rong)(rong)(rong)融法(fa)。這個(ge)融化過(guo)程(cheng)(cheng)一般包括(kuo)熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)(tuo)水、脫(tuo)(tuo)碳、熔(rong)(rong)(rong)化、析晶(jing)、晶(jing)體長大等一系列物(wu)理(li)化學變(bian)(bian)化的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料有一脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是(shi)氫(qing)氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程。用菱(ling)鎂(mei)礦作為(wei)原料時(shi)有(you)一個脫(tuo)碳過程，脫(tuo)碳過程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的(de)主要成分(fen)是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方(fang)面，由(you)于(yu)在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程中(zhong)往往在(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)加入石墨(mo)(mo)粉末(mo)添(tian)加物(助劑(ji))，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐起(qi)動過(guo)程中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)(dian)極(ji)(石墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下端用石墨(mo)(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導(dao)線路，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒損或(huo)完(wan)全燃燒除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)即氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)能作用(yong)下，克服單晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)格能的(de)束縛，變成(cheng)(cheng)(cheng)能自由(you)運(yun)動(dong)的(de)過程(cheng)。也就是說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一(yi)定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由(you)固(gu)體(ti)變成(cheng)(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過程(cheng)中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)大量的(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算，熱(re)消(xiao)耗(hao)的(de)比例如下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)3.2%，從(cong)這些統(tong)計數據可(ke)以看出(chu)，在(zai)電(dian)熔(rong)