電(dian)(dian)弧熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流程主要包括：原(yuan)料配(pei)料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔氧化鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分解(jie)產生CO2氣體，由于(yu)有大量氣體從爐內排出(chu)影響著電熔過程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成均有(you)不利(li)影(ying)響，由于(yu)(yu)大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)(hua)了車(che)間(jian)生(sheng)產環境。但(dan)由于(yu)(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低(di)廉，所以，仍是我國(guo)電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)用得最多最廣泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含量(liang)高(gao)低和(he)化學成分直接影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同(tong)時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也(ye)直接影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)得(de)到的(de)品(pin)級(ji)比例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)品(pin)級(ji)比例，必須對各種礦石進行適當的(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)。我(wo)國的(de)(de)遼(liao)寧省水(shui)鎂石(shi)的(de)(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧化鎂含量高于菱鎂礦石(shi)。它也(ye)是一種制造電(dian)熔凝氧化鎂的(de)(de)原料(liao)，部(bu)分地(di)區水(shui)鎂石(shi)的(de)(de)化學(xue)成(cheng)分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分(fen)/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂。以(yi)(yi)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂作為電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂原料，可(ke)以(yi)(yi)使生產環境(jing)得到改善，可(ke)以(yi)(yi)降低運輸費(fei)用(yong)。由于(yu)電(dian)熔時排出氣體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂質量有利。

我(wo)國有一些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制(zhi)成球料入爐(lu)電熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達(da)到98%，以此(ci)料能生產出白(bai)色(se)大結晶電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但(dan)由于成球費用(yong)(yong)高，影響生產成本。目前(qian)，有的廠家采(cai)用(yong)(yong)反射爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以一定的粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質(zhi)量(liang)比用(yong)(yong)菱鎂(mei)礦石好，成本又比用(yong)(yong)球料作原料時便宜，因而(er)得(de)到了一定的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)(shi)必(bi)須在電熔過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)電熔原料(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)電熔原料(liao)，一(yi)般首先利(li)用(yong)(yong)處理海(hai)水(shui)和(he)石(shi)灰乳作用(yong)(yong)生(sheng)產氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方(fang)法(fa)也可(ke)以制得(de)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方(fang)法(fa))，采用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)產電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉(la)特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)(de)雜質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體的(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)粒(li)(li)的(de)(de)長大(da)(da)。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶(jing)界(jie)(jie)運(yun)動所(suo)(suo)需的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)體能(neng)量降低，其(qi)降低量與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成正比，所(suo)(suo)以必(bi)須提(ti)高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且(qie)當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變(bian)形(xing)，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈(yu)多，晶(jing)粒(li)(li)長大(da)(da)的(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸愈(yu)小(xiao)。

另一(yi)方面為了降(jiang)低電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的顯氣孔率，也(ye)應盡量(liang)減少原料氧(yang)化(hua)(hua)鎂的氣體排出，因(yin)此，采用燒結鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單(dan)晶(jing)的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)位數(shu)值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯。而氧化鎂的離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的結合特性(xing)和強度(du)、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的極化作(zuo)用(yong)、結晶構造等決定它是一高熔(rong)點(dian)化合物。

氧化鎂的熔(rong)點和結(jie)構參數(shu)：陽(yang)離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)最(zui)重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質原(yuan)料，通過(guo)各種形式的(de)加熱(re)方(fang)(fang)法(fa)產生高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)成(cheng)氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)(ti)。要(yao)使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必(bi)須消耗(hao)大(da)量的(de)熱(re)能，以克服(fu)離子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電(dian)弧(hu)產生高溫而熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)(fang)法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法(fa)。這(zhe)個(ge)融化(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的(de)傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)(ti)長大(da)等一系列物理化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程。用(yong)水(shui)鎂石作原料有一脫(tuo)水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂石的主要成(cheng)分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為(wei)原料時有一個(ge)脫(tuo)碳過(guo)(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)(guo)程包括兩個(ge)方面。一方面是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主要(yao)成(cheng)分是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石墨粉末添(tian)加物(助(zhu)劑(ji))，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐(lu)起動(dong)過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(石墨電(dian)(dian)極)的下端用石墨粉末鋪成三角(jiao)形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)(zai)通電(dian)(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)(li)子(zi)(zi)和氧(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)在(zai)(zai)(zai)強電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下(xia)，克服(fu)單晶(jing)體中(zhong)的晶(jing)格能(neng)(neng)的束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運(yun)動的過程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定溫度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體變成(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)一過程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)大(da)量的電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生產(chan)者對(dui)用水鎂(mei)石作原料(liao)生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(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(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體生成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)值34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)值15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的水耗(hao)熱(re)(re)值7.9%，爐子(zi)(zi)表面散熱(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值3.2%，從這(zhe)些統計數據可(ke)以看出，在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)