電(dian)(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流(liu)程主要包括：原(yuan)料配(pei)料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量高(gao)，又(you)易于(yu)開(kai)采，因此(ci)，被(bei)廣泛用(yong)(yong)作電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的原料。采用(yong)(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳(tan)酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣體，由于(yu)有大量氣體從爐內排出影響著電(dian)熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化鎂的(de)(de)結晶帶(dai)的(de)(de)形成均有(you)不利(li)影響，由于(yu)大量(liang)塵料(liao)飛(fei)損，使物料(liao)損耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化了(le)車間生產環境(jing)。但由于(yu)優質菱(ling)鎂礦石容易獲得，價格(ge)很低廉，所(suo)以，仍是我國(guo)電熔(rong)氧(yang)化鎂用(yong)得最多最廣泛(fan)的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)含量(liang)高低和(he)化(hua)(hua)學(xue)成分直(zhi)接影(ying)響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)，同(tong)時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中也直(zhi)接影(ying)響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到的(de)(de)品級(ji)比例(li)，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)和(he)品級(ji)比例(li)，必(bi)須對各種礦(kuang)石(shi)(shi)進(jin)行(xing)(xing)適當的(de)(de)配(pei)比后進(jin)行(xing)(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石的礦源(yuan)非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)石中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦石。它(ta)也是一種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的原料，部分地區(qu)水(shui)鎂(mei)石的化學成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂。以輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂作為電(dian)熔氧化(hua)鎂原(yuan)料，可以使生產環境得到(dao)改善，可以降低運輸費用(yong)。由于(yu)電(dian)熔時排(pai)出氣(qi)體少，成(cheng)分(fen)也(ye)較均勻，對(dui)提高電(dian)熔氧化(hua)鎂質量有利。

我國有一些電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料入(ru)爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以此料能生(sheng)產出白色(se)大結(jie)晶電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高，影響生(sheng)產成(cheng)本(ben)。目前(qian)，有的廠家采用反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一定的粒(li)度加入(ru)熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本(ben)又(you)比用球(qiu)料作原料時(shi)便(bian)宜，因而(er)得到了一定的推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂砂(sha)。為(wei)(wei)了某些(xie)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)特(te)殊(shu)要求(qiu)，有(you)時(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)采用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結鎂砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料，如采用(yong)海(hai)水鎂砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料，一(yi)般(ban)首先利用(yong)處理海(hai)水和(he)石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)生(sheng)(sheng)產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂煅燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。用(yong)其他方法(fa)也(ye)可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)制(zhi)取方法(fa))，采用(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)體的(de)雜質，可明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)粒(li)的(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增(zeng)加(jia)晶(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)能量。當晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體能量降低(di)，其降低(di)量與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)(jie)面(mian)積(ji)成正比(bi)，所以必(bi)須提高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并(bing)且當晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須變(bian)形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)粒(li)長大(da)的(de)極(ji)限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了降低(di)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)顯氣(qi)孔率，也應盡量減少(shao)原料氧化(hua)鎂(mei)的(de)氣(qi)體排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電熔有其顯著優點。

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

(3)電弧熔融

這些特(te)(te)性(xing)是同原子(zi)和分子(zi)的(de)(de)量子(zi)力學(xue)本性(xing)如離(li)子(zi)半(ban)徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)的(de)(de)電位數值(zhi)，離(li)子(zi)的(de)(de)電子(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)尺寸、質量和電荷、陽離(li)子(zi)和陰離(li)子(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特(te)(te)性(xing)和強(qiang)度、離(li)子(zi)的(de)(de)極化作用、結(jie)晶構造(zao)等決(jue)定(ding)它是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔(rong)(rong)點和結構參數：陽(yang)離子半(ban)(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要(yao)過(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原(yuan)料，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加熱方法(fa)產生高溫使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必(bi)須(xu)消耗(hao)大量的(de)(de)熱能，以克服離(li)子間的(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大電(dian)弧(hu)(hu)產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這(zhe)個融(rong)化(hua)過(guo)程一般包(bao)括熱的(de)(de)傳(chuan)導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體長(chang)大等(deng)一系列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主要(yao)成分是(shi)氫(qing)氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程。用菱(ling)鎂礦作為(wei)原(yuan)料時有一(yi)個脫(tuo)碳過程，脫(tuo)碳過程包括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是(shi)菱(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)鎂礦石的主要成(cheng)分是(shi)碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電熔過程中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石(shi)墨(mo)粉末(mo)添加物(wu)(助劑)，在(zai)電熔爐起動過程中(zhong)(zhong)需在(zai)三(san)電極(ji)(石(shi)墨(mo)電極(ji))的下端用石(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角(jiao)形或星形導線路，在(zai)通(tong)電過程中(zhong)(zhong)受熱燒損或完全燃燒除(chu)去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子(zi)和(he)氧(yang)離(li)子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)(dian)弧(hu)產生的(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用(yong)下，克服單(dan)晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)(jing)格能的(de)(de)束縛(fu)，變成能自由(you)運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體(ti)變成液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能。據(ju)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)生產者對用(yong)水鎂(mei)石作(zuo)原料生產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生成熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)(que)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)(que)爐殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看出，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)