電(dian)弧熔(rong)爐生產(chan)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的工藝流程主(zhu)要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融(rong)、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂礦(kuang)石，氧化鎂含量高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作電熔(rong)氧化鎂的原(yuan)料(liao)。采(cai)用菱鎂石作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂分(fen)解(jie)產生(sheng)CO2氣(qi)體，由(you)于有大(da)量氣(qi)體從爐內排出影響(xiang)著電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)結晶(jing)帶的(de)形成均(jun)有不利影響，由(you)于(yu)大量塵料(liao)飛損(sun)，使物(wu)料(liao)損(sun)耗和能量消耗增高，也惡化(hua)了車間(jian)生產環境(jing)。但由(you)于(yu)優質菱鎂礦石容易(yi)獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂用(yong)得(de)最多最廣泛的(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧化鎂的含量高(gao)低和化學成分直(zhi)接影(ying)響到電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧化鎂的質(zhi)(zhi)量，同(tong)時在電熔(rong)(rong)過(guo)程中(zhong)也直(zhi)接影(ying)響到電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧化鎂得到的品(pin)(pin)級(ji)(ji)比(bi)例(li)，因此，為(wei)了保證(zheng)電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧化鎂的質(zhi)(zhi)量和品(pin)(pin)級(ji)(ji)比(bi)例(li)，必(bi)須對各種(zhong)礦(kuang)石(shi)進行適當的配比(bi)后(hou)進行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦源非常豐(feng)富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也(ye)是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化學成分見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生產環(huan)境得到改善(shan)，可以(yi)(yi)降(jiang)低運(yun)輸費(fei)用。由于電熔時排(pai)出氣體少(shao)，成分(fen)也較均勻，對提(ti)高電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量(liang)有利。

我國有一些(xie)電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)球料(liao)入爐(lu)電熔。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量達到98%，以此料(liao)能(neng)生產出白色大結晶電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)高，影響生產成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采(cai)用(yong)反射爐(lu)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定的(de)粒度(du)加入熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)好(hao)，成(cheng)本又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便宜，因(yin)而得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)(wei)了某(mou)些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)特殊要(yao)求，有時必須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采用燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如(ru)采用海水鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利用處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用生產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用其他方法也(ye)可以(yi)制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)制取(qu)方法)，采用輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧(ao)絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉特爾(er)(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)(wei)，極少(shao)量(liang)(liang)的(de)雜(za)(za)質氣體(相)也(ye)屬于晶(jing)體的(de)雜(za)(za)質，可明顯影(ying)響晶(jing)粒的(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)(za)質相的(de)作(zuo)用在于增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所(suo)(suo)需的(de)能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相相遇時，晶(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)成正(zheng)比，所(suo)(suo)以(yi)必須提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)(di)二(er)(er)相繼續運(yun)動。并(bing)且(qie)當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相相遇時，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)相等的(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第(di)(di)二(er)(er)相數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒長大(da)的(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方面(mian)為了降低(di)電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯氣(qi)孔率，也(ye)應盡量(liang)減少(shao)原料(liao)氧化鎂(mei)的氣(qi)體排(pai)出，因此，采(cai)用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有(you)其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧(yang)化鎂(mei)單晶的化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結構等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)(chi)寸(cun)、質量(liang)和(he)(he)電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結合特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作用、結晶(jing)構造等決定它是(shi)一(yi)高熔點化合物。

氧化鎂的(de)熔點和結構參數(shu)：陽離(li)子(zi)半徑0.074mm;陰(yin)離(li)子(zi)半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂制造(zao)的(de)最重要過(guo)程是由各種鎂質原(yuan)料(liao)(liao)，通(tong)過(guo)各種形式的(de)加熱(re)方法(fa)產生高溫(wen)使鎂質材料(liao)(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)鎂熔(rong)融，必須消耗大量(liang)的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引力(li)。通(tong)過(guo)強大電(dian)弧產生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)融法(fa)。這個融化(hua)過(guo)程一般(ban)包(bao)括熱(re)的(de)傳導、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長(chang)大等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料有(you)一脫(tuo)水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要(yao)成分是氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)作為原料時有一(yi)個脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)包括兩(liang)個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石的(de)主要(yao)成(cheng)分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程中往往在(zai)原料(liao)氧化鎂中加入石墨粉末(mo)添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起(qi)動(dong)過(guo)程中需在(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石墨電(dian)(dian)極(ji))的下(xia)端用石墨粉末(mo)鋪成(cheng)三角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程中受熱燒損或完全燃燒除去(qu)石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)弧(hu)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)，克服(fu)單晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成能(neng)自(zi)由(you)運(yun)動的(de)(de)(de)過程(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點(dian))就會由(you)固體(ti)變(bian)成液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者對(dui)用水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)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(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據(ju)可以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)