電弧(hu)熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量(liang)高(gao)，又易于開采，因此(ci)，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)原料。采用(yong)菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)(qi)體，由于有(you)大量(liang)氣(qi)(qi)體從爐內排出影響著電(dian)熔過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利影響，由于大(da)量塵(chen)料飛損，使物料損耗(hao)(hao)和能量消(xiao)耗(hao)(hao)增高(gao)，也(ye)惡化了車間生產(chan)環境。但由于優(you)質(zhi)菱鎂礦石(shi)容易獲得，價格很低廉(lian)，所以，仍是我國電熔(rong)氧化鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦。菱(ling)鎂礦石中(zhong)氧化鎂的含(han)量高低和化學(xue)成分直(zhi)接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂的質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂得到的品級比例(li)，因此，為了保(bao)證電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂的質量和品級比例(li)，必(bi)須對各種礦石進(jin)行適當的配比后進(jin)行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂石(shi)(shi)(shi)。我國的(de)遼寧(ning)省(sheng)水鎂石(shi)(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源非(fei)常豐(feng)富，水鎂石(shi)(shi)(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂含量高于(yu)菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂的(de)原料，部分地區水鎂石(shi)(shi)(shi)的(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂(mei)石(shi)的化學成分/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)。以輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)原料，可以使生產環境得到改善(shan)，可以降低(di)運輸費用。由(you)于電(dian)熔時(shi)排出氣體少，成分(fen)也較均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有一(yi)些(xie)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)入(ru)爐電(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)(dao)98%，以(yi)此(ci)料(liao)能生(sheng)產出白色大結晶電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成球費用高，影(ying)響生(sheng)產成本。目前，有的(de)(de)廠家采用反(fan)射爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)(de)粒(li)度加(jia)入(ru)熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比(bi)用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比(bi)用球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而得(de)到(dao)(dao)了一(yi)定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時必(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中采用(yong)(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，如采用(yong)(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，一般(ban)首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒成輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也可(ke)以制得輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制取(qu)方法)，采用(yong)(yong)(yong)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)，極(ji)少量的(de)雜(za)(za)質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)雜(za)(za)質(zhi)，可(ke)明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)長大(da)。因為(wei)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)能(neng)量。當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降低，其降低量與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比(bi)，所以必(bi)須提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形(xing)，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大(da)的(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一(yi)方面為了降低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的顯氣(qi)孔(kong)率，也(ye)應盡量減少原料氧化鎂(mei)(mei)的氣(qi)體(ti)排(pai)出，因此，采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)電熔有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的(de)化學原料(liao)質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)力(li)學本(ben)性如離(li)子(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電位數(shu)值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)外(wai)層結構等(deng)(deng)相關聯。而氧(yang)化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質(zhi)量和(he)電荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結合(he)特性和(he)強(qiang)度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構造等(deng)(deng)決定它是(shi)一高熔(rong)點化合(he)物。

氧化鎂的熔點和(he)結(jie)構參數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效配(pei)位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)(de)最重要(yao)過(guo)程是由各(ge)(ge)種鎂(mei)質(zhi)原(yuan)料，通(tong)過(guo)各(ge)(ge)種形式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)方法產(chan)生(sheng)高溫使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)(de)(de)熱(re)能，以克服(fu)離(li)子間的(de)(de)(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大(da)電(dian)弧產(chan)生(sheng)高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法。這(zhe)個(ge)融化(hua)(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包括(kuo)熱(re)的(de)(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一(yi)系列物理(li)化(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程。

①脫水過程。用水鎂(mei)石作(zuo)原料有一(yi)脫水過程。水鎂(mei)石的(de)主要成分是氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程。用菱鎂礦作為(wei)原料時有一(yi)個脫碳(tan)過(guo)程，脫碳(tan)過(guo)程包括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂礦石的熱(re)分解，菱鎂礦石的主要成(cheng)分是碳(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在電熔(rong)(rong)過程中(zhong)往往在原(yuan)料氧化(hua)鎂中(zhong)加入石墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在電熔(rong)(rong)爐起(qi)動過程中(zhong)需在三(san)電極(石墨(mo)(mo)電極)的(de)下端(duan)用石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形或星形導線路，在通電過程中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除去(qu)石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂中(zhong)(zhong)(zhong)鎂離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的熱(re)(re)(re)能作用下，克服單晶(jing)體中(zhong)(zhong)(zhong)的晶(jing)格能的束縛，變(bian)成(cheng)能自由運(yun)動的過程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點(dian))就會由固(gu)體變(bian)成(cheng)液體，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)需(xu)消耗(hao)大量(liang)的電(dian)能。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂石作原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的熱(re)(re)(re)平衡(heng)的衡(heng)算(suan)，熱(re)(re)(re)消耗(hao)的比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂晶(jing)體生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出(chu)，在(zai)電(dian)熔(rong)