電(dian)弧熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的工藝流(liu)程主(zhu)要包(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高(gao)，又易于(yu)開(kai)采，因此(ci)，被(bei)廣泛用作電熔氧化(hua)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(qi)體，由于(yu)有大量氣(qi)體從(cong)爐內(nei)排出(chu)影響著(zhu)電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均有(you)不利影響，由于大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量消耗增高，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由于優質菱鎂礦石容易獲得，價格(ge)很低廉，所以(yi)，仍是我國電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂用(yong)得最多最廣泛(fan)的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)含(han)量高(gao)低和(he)化學成分直接影響到(dao)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量，同時(shi)在電熔(rong)過程中(zhong)也直接影響到(dao)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)品級比(bi)例(li)，因此，為了(le)保證電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量和(he)品級比(bi)例(li)，必(bi)須對(dui)各種(zhong)礦(kuang)石(shi)進(jin)行適(shi)當(dang)的(de)(de)配比(bi)后進(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)石(shi)。我國的遼寧(ning)省水鎂(mei)石(shi)的礦源非(fei)常豐富，水鎂(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也(ye)是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)的原(yuan)料(liao)，部分(fen)(fen)地區水鎂(mei)石(shi)的化學成分(fen)(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂作為電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂原料，可(ke)以(yi)使生產(chan)環境得(de)到改(gai)善，可(ke)以(yi)降低運輸費用。由(you)于電(dian)熔時排出氣體少，成分也較(jiao)均勻(yun)，對提高電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂質(zhi)量有利。

我國有一些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂制成(cheng)球料(liao)入(ru)爐電熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂的氧(yang)(yang)化(hua)鎂含量達到98%，以此(ci)料(liao)能生產(chan)出白色大結晶電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。但由于成(cheng)球費用(yong)(yong)高(gao)，影響生產(chan)成(cheng)本。目前，有的廠家采用(yong)(yong)反射爐輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂，以一定的粒度加入(ru)熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的質量比用(yong)(yong)菱鎂礦(kuang)石好，成(cheng)本又(you)比用(yong)(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而得(de)到了一定的推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)(wei)(wei)(wei)了某(mou)些電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的特殊(shu)要求，有時(shi)必須在電(dian)熔(rong)過程中(zhong)采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料，如采(cai)(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料，一般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰(hui)乳(ru)作用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也可以制得輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的制取方法(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作為(wei)(wei)(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)(liang)(liang)的雜(za)質氣體(相(xiang))也屬于(yu)晶體的雜(za)質，可明顯(xian)影響晶粒(li)的長大。因為(wei)(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)的作用(yong)(yong)在于(yu)增加晶界(jie)運(yun)動(dong)(dong)所需的能量(liang)(liang)(liang)。當晶界(jie)與第(di)(di)二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，晶體能量(liang)(liang)(liang)降(jiang)低(di)，其降(jiang)低(di)量(liang)(liang)(liang)與第(di)(di)二相(xiang)橫(heng)截(jie)(jie)面積成(cheng)正(zheng)比，所以必須提(ti)高(gao)晶界(jie)能，晶界(jie)才能離開(kai)第(di)(di)二相(xiang)繼續運(yun)動(dong)(dong)。并(bing)且當晶界(jie)與第(di)(di)二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，與第(di)(di)二相(xiang)橫(heng)截(jie)(jie)面積相(xiang)等的晶界(jie)必須變形(xing)，第(di)(di)二相(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈(yu)多(duo)，晶粒(li)長大的極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面為了(le)降低電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)氣體排出，因(yin)此，采(cai)用燒結鎂砂(sha)電(dian)熔(rong)有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧(yang)化鎂(mei)單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸，離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數(shu)值(zhi)，離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)(jie)構(gou)等相關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和電(dian)荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)(jie)合(he)特性和強度、離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)(hua)作用、結(jie)(jie)晶構(gou)造等決定它是(shi)(shi)一高熔點化(hua)(hua)合(he)物。

氧化(hua)鎂的熔(rong)點和結(jie)構(gou)參數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程是由各(ge)種(zhong)(zhong)鎂質原料(liao)，通過(guo)(guo)各(ge)種(zhong)(zhong)形式的(de)(de)加(jia)熱(re)方法產生(sheng)高溫(wen)使鎂質材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必(bi)須消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)熱(re)能(neng)，以(yi)克服(fu)離子間的(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大電(dian)弧(hu)產生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法叫(jiao)做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程一般包括熱(re)的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一系(xi)列物理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石作原料(liao)有一(yi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石的主要成分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包括兩(liang)個方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的熱分解(jie)，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的主(zhu)要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于(yu)在電熔(rong)過程中(zhong)往往在原料氧(yang)化鎂中(zhong)加入石墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)(mo)添加物(wu)(助劑)，在電熔(rong)爐起(qi)動過程中(zhong)需在三(san)電極(ji)(石墨(mo)(mo)電極(ji))的(de)下端用石墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)(mo)鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在通電過程中(zhong)受(shou)熱燒損或(huo)完全燃燒除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)即氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧離子在強電弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用(yong)(yong)下，克服單(dan)晶體(ti)(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是說，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)到一(yi)定(ding)溫度(du)(熔(rong)(rong)(rong)點(dian))就(jiu)會(hui)由(you)固體(ti)(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在這一(yi)過程(cheng)(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)電能(neng)(neng)。據電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者(zhe)對用(yong)(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數(shu)據可以看出，在電熔(rong)(rong)(rong)