電(dian)(dian)弧熔爐(lu)生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流程主要包括：原料(liao)配(pei)料(liao)、電(dian)(dian)弧熔融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質(zhi)菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含(han)量高(gao)，又(you)易于(yu)開采，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分(fen)解產生CO2氣(qi)體，由(you)于(yu)有大量氣(qi)體從爐內排出影響著電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)鎂的結晶帶(dai)的形成均有不(bu)利影(ying)響，由于大量(liang)塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量(liang)消(xiao)耗增高，也惡(e)化(hua)了車間生產環(huan)境(jing)。但由于優(you)質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍是(shi)我國電熔(rong)氧化(hua)鎂用得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)含量(liang)高低和(he)化(hua)(hua)學成分直接影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中也直接影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)(de)品級(ji)比例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量(liang)和(he)品級(ji)比例，必(bi)須(xu)對各種礦(kuang)石進行(xing)適當(dang)的(de)(de)(de)配比后(hou)進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石。我國的(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石。它也(ye)是一種制(zhi)造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分地區(qu)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)(de)化學(xue)成分見表2。

表(biao)2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂作為(wei)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂原(yuan)料，可以(yi)使生產(chan)環(huan)境得到改善，可以(yi)降(jiang)低運輸費用(yong)。由于電熔(rong)時排出(chu)氣(qi)體少，成分(fen)也(ye)較均勻(yun)，對提高電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂質量有利。

我(wo)國有(you)一(yi)些電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料入(ru)爐(lu)電熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量達到98%，以(yi)此料能生產(chan)(chan)出白色大結晶電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)球費用(yong)高，影(ying)響生產(chan)(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有(you)的(de)(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)(de)粒(li)度加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量比(bi)用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球料作原料時便(bian)宜，因而得到了(le)一(yi)定的(de)(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時必須在電(dian)(dian)熔過程中采(cai)用(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔原料(liao)，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔原料(liao)，一般(ban)首先利用(yong)處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方法(fa)也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工(gong)業(ye)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法(fa))，采(cai)用(yong)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(er)(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)體的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)粒的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體能量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積成正比(bi)，所以(yi)必須提高(gao)晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒長大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方(fang)面(mian)為(wei)了降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的(de)顯氣(qi)孔(kong)率，也應(ying)盡量減少原(yuan)料氧化鎂(mei)的(de)氣(qi)體排出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其(qi)顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)單晶(jing)的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)位數(shu)值，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)(jie)構等(deng)相關聯。而氧(yang)化鎂的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質(zhi)量和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結(jie)(jie)合(he)特性和強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極(ji)化作用(yong)、結(jie)(jie)晶構造等(deng)決定它是一高熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和結(jie)構參數：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)最重要過(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)形式(shi)的(de)(de)(de)加(jia)熱方法產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)(mei)質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融，必須消耗(hao)大量的(de)(de)(de)熱能，以(yi)克服離子間(jian)的(de)(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生高(gao)溫而(er)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)方法叫做電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)融法。這個(ge)融化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體長大等一系(xi)列物理(li)化(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水過(guo)(guo)程。用水鎂(mei)石作原料有一脫水過(guo)(guo)程。水鎂(mei)石的主要(yao)成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦作為原料時有一個脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂礦石的(de)熱分解，菱(ling)鎂礦石的(de)主要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程中往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化鎂中加入石墨粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程中需在(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石墨電(dian)(dian)極(ji))的下端用石墨粉末鋪成三角形或星(xing)形導線路，在(zai)(zai)通(tong)電(dian)(dian)過(guo)程中受熱燒損或完(wan)全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即(ji)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)弧產生(sheng)的熱(re)(re)(re)能作(zuo)用下(xia)，克服(fu)單晶體中的晶格能的束(shu)縛，變成(cheng)能自(zi)由運動的過(guo)程(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點)就會(hui)由固(gu)體變成(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一過(guo)程(cheng)中需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的電(dian)(dian)能。據電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)(re)平(ping)衡的衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的比例(li)如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶體生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表(biao)面(mian)散熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計(ji)數據可以看出(chu)，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)