電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流程主要包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)(dian)弧熔(rong)融(rong)、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)(de)優質(zhi)菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量高，又易于開采，因此，被廣泛用作電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)原料(liao)。采用菱鎂(mei)石(shi)作原料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于有(you)大(da)量氣體從爐內排出影響著電熔(rong)過(guo)程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有(you)不利影響，由(you)于大量塵料飛(fei)損，使物料損耗和能量消耗增高，也惡化了(le)車間生產(chan)環境。但(dan)由(you)于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低廉，所(suo)以(yi)，仍是我國電熔氧化鎂(mei)用得最多最廣泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)高低和化(hua)學成分(fen)直接影響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)，同(tong)時在電熔(rong)(rong)過(guo)程中也(ye)直接影響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)(de)品級比例(li)，因(yin)此，為了保證電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)和品級比例(li)，必須對各種礦(kuang)石進行(xing)(xing)適當的(de)(de)(de)配(pei)比后進行(xing)(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的礦源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它(ta)也是一種制造電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的化(hua)學成分(fen)見(jian)表2。

表2水鎂石的化(hua)學(xue)成分/%

③輕燒(shao)氧化鎂。以輕燒(shao)氧化鎂作為(wei)電熔氧化鎂原料，可以使生產(chan)環境得到改善，可以降低運輸費用。由于(yu)電熔時排出(chu)氣體少，成分也較均(jun)勻，對(dui)提高(gao)電熔氧化鎂質(zhi)量有利。

我國有(you)一(yi)(yi)些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成球料入爐電(dian)(dian)熔。輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此(ci)料能生(sheng)(sheng)產出白色大(da)結晶電(dian)(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成球費用(yong)(yong)高，影響生(sheng)(sheng)產成本。目前，有(you)的廠(chang)家采(cai)用(yong)(yong)反射爐輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定的粒度加入熔爐電(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成本又比用(yong)(yong)球料作原料時(shi)便宜，因而(er)得到了一(yi)(yi)定的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特殊要求，有時(shi)必須在電(dian)熔(rong)(rong)過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，如(ru)采用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可(ke)以制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制取方法)，采用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為(wei)原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)，極少量(liang)的雜質氣體(ti)(相(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)體(ti)的雜質，可(ke)明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒的長大。因為(wei)雜質相(xiang)的作用(yong)(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動所需的能(neng)(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)橫截(jie)面積成正比(bi)，所以必須提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能(neng)(neng)離開第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)繼續(xu)運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)等的晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須變(bian)形，第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)數(shu)量(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒長大的極限(xian)尺寸愈小。

另一(yi)方(fang)面為了降低電(dian)熔凝氧化鎂的顯氣(qi)(qi)孔率，也應盡量減(jian)少原(yuan)料氧化鎂的氣(qi)(qi)體排出，因(yin)此，采用燒結鎂砂(sha)電(dian)熔有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化(hua)(hua)鎂單(dan)晶(jing)的化(hua)(hua)學原(yuan)料(liao)質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力(li)學本性(xing)如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用(yong)、結(jie)晶(jing)構造等(deng)(deng)決定它是(shi)一(yi)高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點和結(jie)構參數(shu)：陽(yang)離(li)(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)(li)子半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)(pei)位(wei)數(shu)6;有效(xiao)配(pei)(pei)位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)最重(zhong)要過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)由各種鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通過(guo)(guo)各種形式的(de)(de)(de)加熱方法產生高溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須(xu)消耗大量的(de)(de)(de)熱能(neng)，以克服離子間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大電弧產生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)方法叫做電弧熔(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等一系列(lie)物(wu)理化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過(guo)程。用水鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)水過(guo)程。水鎂(mei)石的主(zhu)要成(cheng)分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂礦作為原料(liao)時有一(yi)個(ge)脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)包括兩個(ge)方面。一(yi)方面是(shi)菱(ling)鎂礦石的(de)熱(re)分解，菱(ling)鎂礦石的(de)主要成分是(shi)碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在(zai)(zai)電熔過(guo)程(cheng)(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂(mei)中加(jia)入(ru)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程(cheng)(cheng)中需在(zai)(zai)三電極(石(shi)墨(mo)(mo)電極)的下端用石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成(cheng)三角形或星形導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)(cheng)中受(shou)熱燒損或完(wan)全燃燒除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程。熔(rong)化(hua)過程即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離(li)子(zi)(zi)和氧(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)在(zai)強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)能作(zuo)用下(xia)，克服(fu)單晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)格能的(de)束縛，變(bian)成能自(zi)由運動的(de)過程。也(ye)就是說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加(jia)熱(re)到(dao)一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會由固(gu)體(ti)變(bian)成液(ye)體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一(yi)過程中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)(dian)能。據電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)熱(re)平(ping)衡的(de)衡算，熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼(ke)的(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表(biao)面散熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數據可以看出，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)