電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)熔爐生(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔氧化鎂的(de)工藝流程主要包(bao)括：原料配料、電(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)熔融、破(po)碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)原料(liao)。采(cai)用菱鎂(mei)石作(zuo)原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大(da)量氣(qi)體(ti)從爐內排(pai)出(chu)影(ying)響著電熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結(jie)晶帶的形成均(jun)有不利影(ying)響，由于大量塵(chen)料(liao)飛損，使(shi)物料(liao)損耗(hao)和能(neng)量消耗(hao)增(zeng)高(gao)，也惡(e)化(hua)了車(che)間生產環境(jing)。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格很(hen)低廉(lian)，所以，仍是我國(guo)電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含(han)量高(gao)低和化(hua)學(xue)成分(fen)直(zhi)接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量，同(tong)時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中也直(zhi)接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)品級(ji)比(bi)(bi)例，因此，為了保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量和品級(ji)比(bi)(bi)例，必須對各種(zhong)礦(kuang)石進行適當的(de)配比(bi)(bi)后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)(shi)。我國的(de)(de)(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)(de)(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂石(shi)(shi)中(zhong)氧化鎂含量高(gao)于菱(ling)鎂礦石(shi)(shi)。它(ta)也是一種制造電(dian)熔凝氧化鎂的(de)(de)(de)原料，部分地區水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)(de)(de)化學(xue)成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生(sheng)產環境得到改(gai)善，可以(yi)(yi)降(jiang)低運輸費用。由(you)于電(dian)熔時(shi)排(pai)出(chu)氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一(yi)(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料(liao)(liao)入(ru)爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達(da)到98%，以(yi)(yi)此料(liao)(liao)能生(sheng)(sheng)產出白色大結晶(jing)電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成球(qiu)費用高(gao)，影響生(sheng)(sheng)產成本。目(mu)前，有的(de)(de)(de)(de)廠家采用反射(she)爐輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)(yi)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)粒(li)度加入(ru)熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比用球(qiu)料(liao)(liao)作原(yuan)料(liao)(liao)時便宜，因而得到了一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)特殊要求，有時(shi)(shi)必須在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)料，一般(ban)首先利(li)用(yong)處(chu)理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也可(ke)以制得輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)制取(qu)方法)，采(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料生產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)，極少量的(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)體的(de)雜質(zhi)，可(ke)明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)大。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)界運(yun)動所需的(de)能量。當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)體能量降低(di)，其降低(di)量與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所以必須提高晶(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)界才能離開第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且(qie)當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界必須變形，第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)(yu)多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)極限尺寸愈(yu)(yu)小。

另(ling)一方面(mian)為(wei)了降低電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的顯氣孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的氣體(ti)排(pai)出，因此，采用燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂電熔有其顯著(zhu)優點(dian)。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)晶構造等決定它(ta)是一高熔點化合物。

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

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制造的(de)(de)最重要過程(cheng)是由各種(zhong)鎂質(zhi)原料，通過各種(zhong)形式(shi)的(de)(de)加熱方(fang)(fang)法(fa)產(chan)生高(gao)溫使(shi)鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)融，必(bi)須(xu)消耗大量(liang)的(de)(de)熱能，以(yi)克(ke)服離子間的(de)(de)引(yin)力。通過強(qiang)大電弧產(chan)生高(gao)溫而(er)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)叫做電弧熔(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般包括(kuo)熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長(chang)大等一系列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原(yuan)料有(you)一脫水(shui)過程。水(shui)鎂石的主要(yao)成分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)作(zuo)為原料時有一(yi)個(ge)脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)包(bao)括(kuo)兩(liang)個(ge)方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱分(fen)(fen)解，菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的主(zhu)要成分(fen)(fen)是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)電(dian)熔(rong)過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化(hua)鎂中(zhong)加入石墨粉末(mo)添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)熔(rong)爐(lu)起動過程(cheng)中(zhong)需(xu)在(zai)三電(dian)極(石墨電(dian)極)的下端(duan)用石墨粉末(mo)鋪成三角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或完(wan)全(quan)燃(ran)燒(shao)除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)即氧化(hua)(hua)鎂中(zhong)鎂離子和氧離子在(zai)(zai)強電弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)能作(zuo)用下，克(ke)服單晶(jing)(jing)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格能的(de)(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能自由運動(dong)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧化(hua)(hua)鎂加熱(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點(dian))就會由固體(ti)變成(cheng)(cheng)液(ye)體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)需消耗(hao)大量的(de)(de)(de)電能。據電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂生(sheng)(sheng)產者對用水鎂石(shi)作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)熱(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧化(hua)(hua)鎂晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面(mian)散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數據可以(yi)看出，在(zai)(zai)電熔(rong)(rong)