電弧(hu)熔爐生(sheng)產電熔氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電弧(hu)熔融、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采，因(yin)此(ci)，被(bei)廣泛(fan)用作電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的原料。采用菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有大(da)量氣體(ti)從爐內排出影(ying)響著電(dian)熔(rong)過程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有(you)不利(li)影(ying)響(xiang)，由于(yu)大(da)量塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能量消耗增(zeng)高，也惡化了車間生產環(huan)境(jing)。但(dan)由于(yu)優質菱鎂礦(kuang)石(shi)容易獲(huo)得，價格很(hen)低(di)廉，所以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化鎂用得最多(duo)最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含量(liang)(liang)高低和(he)化(hua)(hua)學成分(fen)直接影響到電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)，同時(shi)在(zai)電熔(rong)過程中(zhong)也(ye)直接影響到電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)品級(ji)比例，因此(ci)，為(wei)了保證電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)和(he)品級(ji)比例，必(bi)須對各種礦石進行(xing)適當的(de)配比后進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)。我(wo)國的遼(liao)寧省水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)的礦源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)高于菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)。它(ta)也是一種(zhong)制(zhi)造電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)的化(hua)(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的(de)化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為(wei)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生產環境得(de)到改善，可以(yi)(yi)降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分(fen)也較均(jun)勻，對提高(gao)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)此(ci)料(liao)(liao)能生產(chan)出白(bai)色大結晶電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生產(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)廠(chang)家(jia)采(cai)用(yong)反(fan)射爐輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的(de)粒度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又(you)比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原料(liao)(liao)時便宜，因而得到(dao)了一(yi)定(ding)的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為了某些電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊(shu)要(yao)求，有時必(bi)須(xu)(xu)在電(dian)熔過(guo)程中采用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為電(dian)熔原料，如(ru)采用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為電(dian)熔原料，一般首先利用(yong)(yong)處(chu)理(li)海水和(he)石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方法也可(ke)以制得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長大(da)。因為雜質(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所(suo)需的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與(yu)第(di)二相(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須(xu)(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開(kai)第(di)二相(xiang)繼續(xu)運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)第(di)二相(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)(xu)變形，第(di)二相(xiang)數(shu)量(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒長大(da)的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧化鎂(mei)的(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化鎂(mei)的(de)氣體排出，因此，采(cai)用燒(shao)結鎂(mei)砂電熔有其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)量子(zi)力學本(ben)性(xing)(xing)如離(li)(li)(li)子(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)(li)子(zi)的(de)電子(zi)外層(ceng)結構等(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)(li)子(zi)之間(jian)的(de)結合(he)特性(xing)(xing)和(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)的(de)極化(hua)作用、結晶構造等(deng)決(jue)定它是一高熔(rong)點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔點和結構(gou)參數(shu)：陽離(li)(li)子半徑0.074mm;陰離(li)(li)子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效配(pei)位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由(you)各種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形(xing)式的(de)(de)加熱方法(fa)產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗大(da)(da)量的(de)(de)熱能，以克服離(li)子間的(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大(da)(da)電(dian)弧產(chan)生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)融(rong)法(fa)。這(zhe)個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)鎂石作原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)鎂石的主(zhu)要成分是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦(kuang)作(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)時有(you)一個(ge)(ge)脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程包括兩個(ge)(ge)方面。一方面是(shi)菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)主(zhu)要成分(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)原(yuan)料(liao)氧化鎂中(zhong)加入石墨(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔爐起(qi)動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)三電(dian)(dian)(dian)(dian)極(石墨(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)極)的下端用石墨(mo)粉(fen)末鋪成三角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)(dian)(dian)(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱(re)燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去(qu)石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)(cheng)即氧化鎂(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧離子(zi)在(zai)(zai)強電(dian)(dian)弧(hu)產生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下，克服(fu)單(dan)晶體中(zhong)(zhong)的(de)晶格(ge)能(neng)的(de)束縛，變成能(neng)自由(you)運動的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說(shuo)，氧化鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固(gu)體變成液體，叫熔(rong)(rong)化。在(zai)(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)需(xu)消(xiao)(xiao)耗(hao)大量的(de)電(dian)(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)比例如(ru)下：氧化鎂(mei)晶體生(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼(ke)的(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以(yi)看出，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)