電弧(hu)熔(rong)爐生產(chan)電熔(rong)氧化鎂的工藝流程(cheng)主(zhu)要包括：原料配料、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)(de)優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又(you)易于開采(cai)(cai)，因此，被(bei)廣泛用作電熔氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料。采(cai)(cai)用菱(ling)鎂(mei)(mei)石作原料，碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內(nei)排出影響(xiang)著電熔過程的(de)(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的結(jie)晶帶的形(xing)成均有不利影響，由于大量塵(chen)料飛(fei)損，使物料損耗(hao)(hao)和能(neng)量消(xiao)耗(hao)(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由于優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)容易獲得，價(jia)格很低廉，所以(yi)，仍(reng)是我(wo)國電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)用得最多最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含量高(gao)低和化(hua)學成(cheng)分(fen)直(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中(zhong)也直(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品(pin)級(ji)比例(li)，因此，為了保(bao)證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量和品(pin)級(ji)比例(li)，必須對各(ge)種礦(kuang)石進(jin)行(xing)適當的(de)配(pei)比后進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)石。我國的遼(liao)寧(ning)省水鎂(mei)石的礦(kuang)(kuang)源非常豐富，水鎂(mei)石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量高(gao)于菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石。它也是一種制造(zao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的原料，部分地區水鎂(mei)石的化(hua)(hua)學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)(dian)(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可(ke)以使生產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由于電(dian)(dian)(dian)熔時(shi)排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)(dian)(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利(li)。

我國有(you)一些電熔(rong)凝氧化(hua)鎂以輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂制成球(qiu)料(liao)(liao)入爐(lu)電熔(rong)。輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂的(de)氧化(hua)鎂含(han)量(liang)達到98%，以此(ci)料(liao)(liao)能生(sheng)(sheng)產(chan)出白(bai)色大結晶電熔(rong)氧化(hua)鎂。但由于成球(qiu)費用(yong)(yong)高，影響(xiang)生(sheng)(sheng)產(chan)成本。目(mu)前(qian)，有(you)的(de)廠家采用(yong)(yong)反射爐(lu)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂，以一定(ding)的(de)粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)質量(liang)比用(yong)(yong)菱鎂礦石(shi)好，成本又比用(yong)(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時(shi)便宜，因而得到了(le)一定(ding)的(de)推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)砂。為(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的特殊要求，有時(shi)(shi)必須(xu)(xu)(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)燒結鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料，如采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料，一般(ban)首先利用(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生產氫氧化(hua)鎂(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)煅燒成輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他(ta)方法(fa)也可(ke)以制得輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)(詳見工業氧化(hua)鎂(mei)的制取方法(fa))，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原料生產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)，極(ji)(ji)少量(liang)(liang)的雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang))也屬于晶體的雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響晶粒(li)(li)的長(chang)大。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶界(jie)運動所需的能量(liang)(liang)。當晶界(jie)與第二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)(shi)，晶體能量(liang)(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)(liang)與第二(er)相(xiang)橫(heng)(heng)截面(mian)積成正比，所以必須(xu)(xu)(xu)提高晶界(jie)能，晶界(jie)才能離開(kai)第二(er)相(xiang)繼續(xu)運動。并且當晶界(jie)與第二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)(shi)，與第二(er)相(xiang)橫(heng)(heng)截面(mian)積相(xiang)等(deng)的晶界(jie)必須(xu)(xu)(xu)變形，第二(er)相(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈多，晶粒(li)(li)長(chang)大的極(ji)(ji)限尺(chi)寸(cun)愈小。

另一(yi)方面為了降低(di)電(dian)熔凝氧化鎂的顯(xian)(xian)氣孔率，也應盡量減(jian)少(shao)原料氧化鎂的氣體(ti)排出，因此，采用燒結(jie)鎂砂電(dian)熔有(you)其顯(xian)(xian)著優點。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)單晶的(de)化(hua)學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性(xing)(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外(wai)層結構等相關聯。而(er)氧化(hua)(hua)鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)結合特性(xing)(xing)和(he)強度(du)、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)作用(yong)、結晶(jing)構造(zao)等決(jue)定它是一高熔點化(hua)(hua)合物。

氧化鎂的(de)熔(rong)點和結構(gou)參(can)數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數6;有(you)效(xiao)配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)程是由(you)各(ge)種鎂(mei)質(zhi)(zhi)原料，通過(guo)各(ge)種形式的(de)(de)加(jia)熱方法產生高溫使鎂(mei)質(zhi)(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱能(neng)，以(yi)克服離子間(jian)的(de)(de)引力(li)。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)(de)方法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)程一般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系(xi)列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)程。用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料有(you)一(yi)脫水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂(mei)(mei)石的主要(yao)成分(fen)是(shi)氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料(liao)時有一個(ge)脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)包括兩(liang)個(ge)方面。一方面是(shi)菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)熱分解，菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)主要成分是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中往(wang)往(wang)在原(yuan)料氧(yang)化(hua)鎂中加入石(shi)(shi)墨(mo)粉末添加物(助(zhu)劑)，在電(dian)熔(rong)(rong)爐起動過(guo)程中需(xu)在三電(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用(yong)石(shi)(shi)墨(mo)粉末鋪(pu)成三角(jiao)形或(huo)星形導線路，在通電(dian)過(guo)程中受熱燒(shao)損或(huo)完(wan)全燃(ran)燒(shao)除去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過程(cheng)。熔(rong)(rong)化過程(cheng)即氧(yang)(yang)化鎂中(zhong)(zhong)鎂離子和氧(yang)(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能作用(yong)下，克服單晶(jing)體中(zhong)(zhong)的(de)(de)晶(jing)格能的(de)(de)束(shu)縛，變(bian)成能自由運動的(de)(de)過程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點(dian))就會由固體變(bian)成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化。在(zai)這一(yi)過程(cheng)中(zhong)(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂生(sheng)產者對用(yong)水鎂石作原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂的(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化鎂晶(jing)體生(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)