電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)工藝(yi)流程主要包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)(de)優(you)質菱鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此(ci)，被廣泛用作電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)原料。采(cai)用菱鎂石作原料，碳(tan)酸(suan)鎂分解產(chan)生(sheng)CO2氣體，由(you)于有(you)大量(liang)氣體從爐內排出影響(xiang)著電(dian)熔過程的(de)(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結(jie)晶帶的形成(cheng)均有不利(li)影響，由于(yu)大量(liang)塵(chen)料飛(fei)損，使物(wu)料損耗和能(neng)量(liang)消耗增高，也(ye)惡化(hua)了(le)車間生產(chan)環境。但由于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易(yi)獲(huo)得，價格很低廉，所(suo)以，仍是(shi)我國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用得最多最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)的(de)含量高低和化學(xue)成分直(zhi)(zhi)接(jie)影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也(ye)直(zhi)(zhi)接(jie)影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)得(de)到的(de)品級(ji)比例(li)，因此，為了保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量和品級(ji)比例(li)，必須對各種礦(kuang)石(shi)進行適(shi)當的(de)配(pei)比后進行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)。我國的(de)(de)遼寧(ning)省水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)礦源非常豐(feng)富(fu)，水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)(shi)。它也是一種制造(zao)電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分地(di)區水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分見表(biao)2。

表2水鎂石的化(hua)學(xue)成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)鎂。以輕燒氧(yang)化(hua)鎂作為電熔氧(yang)化(hua)鎂原料，可以使生產環境得到改善，可以降低運輸費用(yong)。由于電熔時排出氣(qi)體(ti)少，成分也較均勻，對提高電熔氧(yang)化(hua)鎂質量有利。

我國有一些電熔凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料入爐(lu)電熔。輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達(da)到(dao)98%，以此料能生(sheng)產出(chu)白色大結晶電熔氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由于成(cheng)(cheng)球費用高，影響生(sheng)產成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)(de)廠家采(cai)用反(fan)射爐(lu)輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定(ding)的(de)(de)粒度加入熔爐(lu)電熔，電熔氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本又比用球料作原料時便宜，因而得到(dao)了一定(ding)的(de)(de)推廣(guang)。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)特殊(shu)要求，有時必(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)過程中(zhong)采用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用(yong)(yong)海水(shui)(shui)鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先(xian)利(li)用(yong)(yong)處理海水(shui)(shui)和石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生產氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方法也可(ke)以制得輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(詳見工業氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成(cheng)正比(bi)，所以必(bi)須提高晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)(di)二相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)二相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)(de)極限尺(chi)寸愈小。

另一(yi)方面為了降低電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的顯氣孔(kong)率，也(ye)應盡量減少原料氧(yang)(yang)化(hua)鎂的氣體排出(chu)，因此，采用燒結鎂砂電(dian)熔有其顯著優點(dian)。

⑤電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂單晶的化(hua)(hua)學原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同原子(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力(li)學本性如離子(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)的(de)電位數值(zhi)，離子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結構等相關聯。而氧化(hua)鎂(mei)的(de)離子(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷、陽離子(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)之間的(de)結合特性和(he)強度、離子(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用、結晶(jing)構造(zao)等決定它是一高熔點化(hua)合物。

氧(yang)化(hua)鎂的熔點(dian)和(he)結構參數(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制造的最(zui)重要過程(cheng)是由各種(zhong)鎂質(zhi)(zhi)原料，通過各種(zhong)形(xing)式的加(jia)熱(re)方法產生高溫使鎂質(zhi)(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)體(ti)。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必須消耗大量的熱(re)能，以克(ke)服(fu)離子(zi)間的引力(li)。通過強大電(dian)弧(hu)產生高溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的方法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)一(yi)般(ban)包括熱(re)的傳導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一(yi)系(xi)列物理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)主要成分是氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂礦作為原料時(shi)有一個脫碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)包括兩個方面。一方面是菱(ling)鎂礦石的熱分解(jie)，菱(ling)鎂礦石的主要成分是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電(dian)熔過程(cheng)(cheng)中往(wang)往(wang)在(zai)原料(liao)氧化鎂中加入(ru)石(shi)(shi)墨粉末添加物(wu)(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過程(cheng)(cheng)中需在(zai)三電(dian)極(石(shi)(shi)墨電(dian)極)的(de)下(xia)端用石(shi)(shi)墨粉末鋪(pu)成三角形(xing)或星形(xing)導線(xian)路，在(zai)通電(dian)過程(cheng)(cheng)中受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去(qu)石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)。熔化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)即(ji)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產生的熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用(yong)(yong)下，克(ke)服(fu)單(dan)晶(jing)體(ti)中(zhong)的晶(jing)格能(neng)(neng)的束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的過程(cheng)(cheng)。也(ye)就是(shi)說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定(ding)溫度(熔點)就會(hui)由(you)固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一(yi)過程(cheng)(cheng)中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)大量的電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生產者對(dui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料生產電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)平衡的衡算(suan)，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)的比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面(mian)散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計數據可以看出(chu)，在(zai)電(dian)熔