電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的工藝流(liu)程主要(yao)包括：原(yuan)料配料、電(dian)弧熔(rong)融(rong)、破(po)碎(sui)、選(xuan)別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)(you)豐富的優質菱鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含(han)量(liang)高(gao)，又易(yi)于(yu)開采，因(yin)此，被廣(guang)泛(fan)用(yong)作(zuo)電(dian)熔氧化鎂(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸(suan)鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)體，由于(yu)有(you)(you)大(da)量(liang)氣(qi)體從爐內排出影(ying)響著電(dian)熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶(jing)帶的形成(cheng)均有不利影(ying)響，由(you)于大量(liang)(liang)塵料飛(fei)損(sun)(sun)，使物料損(sun)(sun)耗和能量(liang)(liang)消耗增高，也惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由(you)于優質(zhi)菱鎂(mei)礦石容易(yi)獲得，價格(ge)很(hen)低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用(yong)得最多最廣(guang)泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)礦石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的含(han)量高低和化(hua)(hua)學成分(fen)直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得到(dao)的品級(ji)比(bi)例，因此，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質量和品級(ji)比(bi)例，必須(xu)對各種礦石進(jin)行適當的配比(bi)后進(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)石。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)石的(de)礦源非(fei)常豐富，水鎂(mei)石中氧(yang)化鎂(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)礦石。它也(ye)是(shi)一種制(zhi)造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)原(yuan)料(liao)，部分(fen)地區水鎂(mei)石的(de)化學成分(fen)見表(biao)2。

表2水鎂石的(de)化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂原料，可(ke)以使生產環(huan)境得到(dao)改(gai)善，可(ke)以降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少(shao)，成分也較(jiao)均勻，對提(ti)高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂質(zhi)量有利(li)。

我(wo)國有一些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)成球料入爐(lu)電熔。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達(da)到(dao)98%，以(yi)此料能生產(chan)出白(bai)色大結晶電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成球費(fei)用高，影響生產(chan)成本。目前，有的(de)廠家(jia)采用反射(she)爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定的(de)粒度加入熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比用球料作原料時便宜，因而得到(dao)了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)必(bi)須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采用燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，如采用海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，一般首先利用處理海水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)用生產氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方法也(ye)可以(yi)制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采用輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(er)(Ruttere)等(deng)(deng)研(yan)究認為(wei)(wei)(wei)，極少(shao)量的(de)(de)(de)雜(za)質氣(qi)體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)雜(za)質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需(xu)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量降低，其降低量與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)(cheng)正比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才(cai)能(neng)(neng)離開(kai)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)(de)(de)極限尺寸愈(yu)小(xiao)。

另(ling)一(yi)方面為了降低電熔凝氧(yang)化鎂的顯氣孔(kong)率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂的氣體排(pai)出，因此，采用燒結鎂砂電熔有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶的(de)化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原(yuan)子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力(li)學本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電位(wei)數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外(wai)層結構等相關聯。而氧化(hua)鎂(mei)的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合(he)特(te)性和(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化(hua)作(zuo)用、結晶構造(zao)等決定(ding)它(ta)是一高熔點化(hua)合(he)物(wu)。

氧化鎂的熔(rong)點和結構參數：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有(you)效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)制造的(de)最重(zhong)要過程是由各種鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過各種形式的(de)加(jia)熱(re)方(fang)法(fa)產生高溫使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化，變(bian)成氧(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融(rong)，必須(xu)消耗大量(liang)的(de)熱(re)能，以(yi)克服離子間的(de)引力。通(tong)過強(qiang)大電弧產生高溫而熔(rong)(rong)(rong)(rong)化氧(yang)化鎂(mei)的(de)方(fang)法(fa)叫做電弧熔(rong)(rong)(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化過程一(yi)般(ban)包括(kuo)熱(re)的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)(rong)(rong)化、析晶、晶體長大等一(yi)系列(lie)物理化學變(bian)化的(de)過程。

①脫水過程(cheng)。用(yong)水鎂(mei)石作原料有一脫水過程(cheng)。水鎂(mei)石的主(zhu)要(yao)成分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程。用菱鎂(mei)礦作(zuo)為原(yuan)料時有一(yi)個脫(tuo)碳過程，脫(tuo)碳過程包括(kuo)兩個方(fang)面。一(yi)方(fang)面是(shi)(shi)菱鎂(mei)礦石的熱分(fen)解，菱鎂(mei)礦石的主要成分(fen)是(shi)(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程中(zhong)往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)極)的下端(duan)用石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)受(shou)熱燒(shao)(shao)損(sun)或完全燃(ran)燒(shao)(shao)除去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧化(hua)鎂中(zhong)鎂離子和氧離子在(zai)強電(dian)(dian)弧產生的(de)熱(re)(re)(re)能作用(yong)(yong)下，克(ke)服單(dan)晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)格能的(de)束縛，變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)能自(zi)由運動的(de)過(guo)程。也就是(shi)說，氧化(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)液體(ti)(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)。在(zai)這一(yi)過(guo)程中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)能。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂生產者對用(yong)(yong)水鎂石作原(yuan)料生產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)熱(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比(bi)例如下：氧化(hua)鎂晶(jing)體(ti)(ti)生成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散(san)熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損(sun)失值(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看(kan)出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)