電(dian)弧(hu)熔爐生產(chan)電(dian)熔氧化鎂的工藝流程主要包(bao)括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔融、破(po)碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有(you)(you)豐(feng)富的(de)優質菱鎂礦石，氧(yang)化鎂含量高，又(you)易于開采，因(yin)此，被(bei)廣泛用作電熔氧(yang)化鎂的(de)原(yuan)料。采用菱鎂石作原(yuan)料，碳酸(suan)鎂分解(jie)產(chan)生CO2氣體(ti)，由于有(you)(you)大量氣體(ti)從爐內排出影響著電熔過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂的結晶帶的形成均有(you)不利影響，由(you)于大量塵料飛(fei)損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增高(gao)，也惡(e)化(hua)(hua)了車(che)間(jian)生(sheng)產環境。但由(you)于優質(zhi)菱(ling)鎂礦石容易(yi)獲得，價格(ge)很低廉，所(suo)以，仍是我(wo)國電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂用得最多最廣泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的含量高低和(he)化(hua)學成分直接(jie)(jie)影(ying)響到(dao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量，同時(shi)在電熔過程中(zhong)也直接(jie)(jie)影(ying)響到(dao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的品級比例(li)，因(yin)此，為了保證電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量和(he)品級比例(li)，必須對各種(zhong)礦(kuang)(kuang)(kuang)石進行適當的配比后進行熔煉。

②水(shui)鎂石。我國的(de)(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂石的(de)(de)礦源非(fei)常豐富，水(shui)鎂石中氧化(hua)鎂含量高于菱鎂礦石。它也是一種(zhong)制造電熔凝氧化(hua)鎂的(de)(de)原(yuan)料，部分(fen)地區水(shui)鎂石的(de)(de)化(hua)學成分(fen)見表(biao)2。

表(biao)2水(shui)鎂石的化(hua)學成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。以輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可以使生產環境得到改善，可以降低運輸(shu)費用。由于電(dian)熔(rong)時(shi)排(pai)出氣體(ti)少，成(cheng)分也較均勻，對提高(gao)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料入爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量達到(dao)98%，以(yi)此料能生產出白色(se)大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球費用高，影響生產成(cheng)本。目(mu)前，有的廠家采用反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的粒度加入熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質(zhi)量比用菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本又比用球料作原料時(shi)便宜，因而得到(dao)了一(yi)定(ding)的推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)特(te)殊要(yao)求(qiu)，有時必須在電熔過程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔原料，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔原料，一般首先利用(yong)(yong)(yong)處理海(hai)水和石(shi)灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方(fang)法也可(ke)(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原料生產電熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極少(shao)量(liang)的(de)雜(za)質氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬(shu)于(yu)晶(jing)體的(de)雜(za)質，可(ke)(ke)明顯影響晶(jing)粒的(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所(suo)需的(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體能(neng)(neng)(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成正(zheng)比，所(suo)以必須提(ti)高(gao)晶(jing)界(jie)能(neng)(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)(neng)(neng)離(li)開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動(dong)。并且(qie)當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒長大的(de)極限(xian)尺寸(cun)愈(yu)小。

另一方面為了(le)降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的(de)(de)顯(xian)氣孔(kong)率，也應盡量減少原料氧化鎂(mei)的(de)(de)氣體(ti)排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單晶(jing)的化學(xue)原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)力學(xue)本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電位(wei)數(shu)值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)外層結構(gou)等(deng)相(xiang)關(guan)聯。而(er)氧(yang)化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結合特性(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構(gou)造等(deng)決定(ding)它是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔(rong)(rong)點和(he)結構參數：陽離(li)子(zi)(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)(zi)半徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造(zao)的(de)(de)最重要(yao)過程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通過各種(zhong)形式的(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融，必須消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子(zi)間的(de)(de)引力。通過強大電(dian)弧產生(sheng)高溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一般包(bao)括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等(deng)一系(xi)列物理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫水過(guo)程。用水鎂(mei)石(shi)作原料(liao)有(you)一脫水過(guo)程。水鎂(mei)石(shi)的主(zhu)要(yao)成分是氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦作為原料時有一個(ge)(ge)脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程包(bao)括兩個(ge)(ge)方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)鎂礦石的主(zhu)要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化(hua)鎂中(zhong)加入石墨粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(石墨電(dian)(dian)極)的下端用石墨粉末鋪成三角(jiao)形或星形導線(xian)路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或完全(quan)燃(ran)燒(shao)除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程。熔化過(guo)程即氧化鎂中(zhong)鎂離子和氧離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)能(neng)作用下，克服(fu)單晶(jing)體(ti)中(zhong)的晶(jing)格(ge)能(neng)的束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)自(zi)由(you)運動的過(guo)程。也就是說，氧化鎂加熱(re)(re)到(dao)一定溫度(熔點(dian))就會由(you)固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔化。在(zai)這(zhe)一過(guo)程中(zhong)需消(xiao)耗(hao)大量的電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔凝氧化鎂生產(chan)者對(dui)用水(shui)鎂石(shi)作原料生產(chan)電(dian)熔凝氧化鎂的熱(re)(re)平(ping)衡的衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)的比例如下：氧化鎂晶(jing)體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損(sun)失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計(ji)數(shu)據(ju)可以看(kan)出，在(zai)電(dian)熔