電弧(hu)熔爐生產電熔氧化鎂(mei)的工藝流程主要包括：原料配料、電弧(hu)熔融(rong)、破(po)碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又易于開采，因(yin)此，被(bei)廣泛用作電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料(liao)。采用菱(ling)鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由(you)于有大量氣體(ti)從(cong)爐內排出影響著電(dian)(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的結晶帶的形成均有不利影(ying)響(xiang)，由于大量塵料飛(fei)損(sun)，使物(wu)料損(sun)耗和(he)能量消耗增高，也惡化了車間生產環(huan)境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容(rong)易獲得(de)，價格很低(di)廉，所以，仍(reng)是(shi)我國電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)用得(de)最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石中(zhong)氧(yang)(yang)化鎂的含(han)量高低和化學成分直接影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂的質量，同時(shi)在電(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)也直接影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂得(de)到(dao)的品(pin)級比例(li)，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂的質量和品(pin)級比例(li)，必須(xu)對各種礦石進(jin)行(xing)適(shi)當(dang)的配(pei)比后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源非(fei)常(chang)豐富，水鎂(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)含量高(gao)于(yu)菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種制造電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)原料(liao)，部分地區水鎂(mei)石(shi)的(de)化學成分見表(biao)2。

表(biao)2水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化學成(cheng)分(fen)/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可(ke)以(yi)使生產環(huan)境得(de)到改善，可(ke)以(yi)降低(di)運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少(shao)，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量(liang)有利。

我國(guo)有一些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂以輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制成(cheng)球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂含量(liang)達到(dao)98%，以此料(liao)能生產出白色(se)大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。但由于成(cheng)球費用高(gao)，影響生產成(cheng)本(ben)。目前，有的廠(chang)家采用反射(she)爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂，以一定的粒度(du)加(jia)入熔(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的質量(liang)比用菱鎂礦石好，成(cheng)本(ben)又(you)比用球料(liao)作原(yuan)料(liao)時便宜，因而得到(dao)了(le)一定的推廣(guang)。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些(xie)電熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)必(bi)須在電熔過程(cheng)中采(cai)用燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電熔原(yuan)(yuan)(yuan)料，如采(cai)用海水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電熔原(yuan)(yuan)(yuan)料，一般首先(xian)利用處理海水和石灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用生產(chan)氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其(qi)他方法也可以(yi)制得輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)原(yuan)(yuan)(yuan)料生產(chan)電熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)質氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體的(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)質，可明顯影響晶(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用在于增加晶(jing)界(jie)(jie)運動所需的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低，其(qi)降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成正比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開(kai)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形(xing)，第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈多，晶(jing)粒(li)(li)長(chang)大的(de)(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降(jiang)低電熔凝氧化(hua)鎂的顯氣孔率，也(ye)應盡量減少原(yuan)料氧化(hua)鎂的氣體排出(chu)，因此，采用(yong)燒結鎂砂電熔有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶(jing)的(de)化學原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和電荷(he)、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)結(jie)合特性(xing)和強度(du)、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)晶構造等決(jue)定(ding)它是一高(gao)熔點化合物。

氧化(hua)鎂的熔點和結構參(can)數：陽離子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離子半(ban)徑(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數6;有(you)效(xiao)配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制造的(de)(de)最重要(yao)過(guo)(guo)程是由各(ge)種鎂質(zhi)(zhi)原料(liao)，通過(guo)(guo)各(ge)種形式的(de)(de)加(jia)熱(re)方法產生(sheng)高(gao)溫使鎂質(zhi)(zhi)材料(liao)(MgO)熔化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以克(ke)服離子(zi)間的(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強(qiang)大電弧產生(sheng)高(gao)溫而(er)熔化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法叫做電弧熔融(rong)法。這(zhe)個(ge)融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶、晶體長大等(deng)一(yi)系(xi)列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。用水鎂(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)有一脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)主要成分是(shi)氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂礦作(zuo)為原料時有一個脫碳(tan)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱(ling)鎂礦石(shi)(shi)的熱分解，菱(ling)鎂礦石(shi)(shi)的主要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)加入石墨粉末添加物(助(zhu)劑(ji))，在電熔(rong)爐起(qi)動過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在三(san)電極(石墨電極)的下端用石墨粉末鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導線路，在通(tong)電過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃(ran)燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程(cheng)。熔化過(guo)程(cheng)即(ji)氧(yang)化鎂中(zhong)(zhong)鎂離(li)子和氧(yang)離(li)子在(zai)強電(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)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(zi)由(you)運(yun)動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也(ye)就是說(shuo)，氧(yang)化鎂加熱(re)到一定(ding)溫度(熔點)就會由(you)固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔化。在(zai)這一過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需消(xiao)耗大量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂生(sheng)(sheng)產者對用(yong)水(shui)鎂石作(zuo)原料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂的(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)消(xiao)耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)化鎂晶(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)消(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)耗值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗熱(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗熱(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)值(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走(zou)熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損(sun)失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔