電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工藝流程(cheng)主要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧熔(rong)融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩(shai)別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂(mei)礦(kuang)石，氧(yang)化鎂(mei)含量(liang)高，又(you)易(yi)于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛(fan)用作電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的原(yuan)料。采用菱鎂(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有大量(liang)氣體從爐內排(pai)出影響著電(dian)(dian)熔過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成(cheng)均有(you)不(bu)利影(ying)響，由于(yu)(yu)大量(liang)塵(chen)料(liao)(liao)飛損，使物料(liao)(liao)損耗和能(neng)量(liang)消耗增高，也惡化了車(che)間生產環(huan)境(jing)。但由于(yu)(yu)優(you)質菱鎂(mei)礦石容易獲(huo)得，價格很低廉，所(suo)以，仍是我國電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣(guang)泛的(de)原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)的(de)(de)含量(liang)高(gao)低和(he)化學成(cheng)分直(zhi)接(jie)(jie)影響到(dao)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接(jie)(jie)影響到(dao)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)品(pin)級比(bi)例，因此，為了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)和(he)品(pin)級比(bi)例，必須對各種礦石(shi)進行適當的(de)(de)配比(bi)后(hou)進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼(liao)寧省(sheng)水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原(yuan)料，部分地區水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分見表(biao)2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)原料，可以(yi)使生產環境得到改(gai)善，可以(yi)降低運輸(shu)費用。由于電(dian)熔時排(pai)出氣體少，成分也較均(jun)勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國(guo)有一些(xie)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料(liao)入爐電(dian)熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)(yi)此料(liao)能生產(chan)出白色(se)大結(jie)晶電(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但(dan)由于成(cheng)球費用高，影響生產(chan)成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采用反射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)粒度加入熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又比用球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了(le)某些電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時必須在電熔過(guo)程中采用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔原料(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔原料(liao)，一般首先利(li)用(yong)(yong)處(chu)理海(hai)水和(he)石(shi)灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也(ye)可以(yi)制(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取(qu)方法(fa))，采用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)產(chan)電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉(la)特爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(ti)(相)也(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)相的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增(zeng)加(jia)晶(jing)(jing)界運(yun)動所需的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)(er)相相遇(yu)時，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相橫截面積成正比，所以(yi)必須提高晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)離(li)開第(di)二(er)(er)相繼續(xu)運(yun)動。并且(qie)當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)(er)相相遇(yu)時，與(yu)第(di)二(er)(er)相橫截面積相等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界必須變形，第(di)二(er)(er)相數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一(yi)方面為了降(jiang)低(di)電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)的顯(xian)氣孔(kong)率，也應盡量減(jian)少原料氧化鎂(mei)的氣體(ti)排(pai)出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其(qi)顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的(de)化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結構(gou)等相關聯。而(er)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和(he)電荷、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合特(te)性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)作(zuo)用、結晶構(gou)造等決定(ding)它(ta)是一高熔點化(hua)(hua)合物。

氧(yang)化鎂的熔點和結構參數：陽離子半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)數6;有(you)效(xiao)配(pei)位(wei)數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過程是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)，通(tong)過各種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)(de)加熱方法(fa)(fa)(fa)產(chan)生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化，變成氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱能，以克服離子(zi)間(jian)的(de)(de)引(yin)力。通(tong)過強大(da)電弧產(chan)生(sheng)高溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)(rong)化氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)叫(jiao)做電弧熔(rong)(rong)(rong)融法(fa)(fa)(fa)。這(zhe)個融化過程一般包括熱的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化、析晶、晶體長大(da)等一系列物理化學(xue)變化的(de)(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石作原料(liao)有(you)一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主要(yao)成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦作為原(yuan)料時有一個(ge)脫碳(tan)過(guo)程，脫碳(tan)過(guo)程包括兩個(ge)方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)鎂礦石的主要(yao)成分是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在(zai)(zai)電熔過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)石墨粉末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)三電極(ji)(石墨電極(ji))的下(xia)端(duan)用石墨粉末鋪成三角形或(huo)星形導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完(wan)全燃燒(shao)除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)程(cheng)。熔(rong)化過(guo)程(cheng)即(ji)氧(yang)化鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下(xia)，克服(fu)單晶(jing)(jing)體(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)的(de)束縛，變成能(neng)(neng)自(zi)由(you)運動的(de)過(guo)程(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)化鎂(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會(hui)由(you)固體(ti)變成液體(ti)，叫熔(rong)化。在這一過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)石作原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)熱(re)(re)平衡的(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例(li)如(ru)下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表(biao)面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據(ju)可以看出，在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)