電(dian)(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)的工藝流程主(zhu)要包括：原(yuan)料配料、電(dian)(dian)弧(hu)熔融(rong)、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有豐富的(de)(de)優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量高，又易于開(kai)采(cai)，因此(ci)，被(bei)廣(guang)泛(fan)用(yong)作電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料。采(cai)用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)石(shi)作原(yuan)料，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分(fen)解產(chan)生(sheng)CO2氣體，由于有大(da)量氣體從爐內排(pai)出影響著(zhu)電熔過程(cheng)的(de)(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均有不利影(ying)響(xiang)，由(you)于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高，也惡化(hua)了車間生產(chan)環境(jing)。但由(you)于優質(zhi)菱鎂(mei)礦石容易獲(huo)得(de)(de)，價格(ge)很低(di)廉，所以，仍(reng)是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用得(de)(de)最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)的(de)含量高低(di)和(he)(he)化學成分直接影響到(dao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量，同時在電熔過程中(zhong)也直接影響到(dao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品級比(bi)例，因此(ci)，為了保證電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量和(he)(he)品級比(bi)例，必須對各種礦石進行適當的(de)配比(bi)后(hou)進行熔煉(lian)。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)石的礦源(yuan)非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石。它也(ye)是一種制造電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的原料，部(bu)分(fen)(fen)地區水(shui)(shui)鎂(mei)石的化學成分(fen)(fen)見表(biao)2。

表2水鎂石的(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂。以(yi)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂作為電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運輸(shu)費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂質量有利。

我國(guo)有一些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料入爐(lu)電熔。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此(ci)料能生產出(chu)白(bai)色大(da)結(jie)晶電熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球費用高，影響生產成(cheng)(cheng)本(ben)。目前(qian)，有的(de)廠家(jia)采用反射爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(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)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量比(bi)用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本(ben)又(you)比(bi)用球料作原料時便(bian)宜(yi)，因而得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)了某些電(dian)(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的特殊要求，有時必須在電(dian)(dian)(dian)(dian)熔過程(cheng)中采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料，如采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)生產氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)其他方(fang)法(fa)也可以制(zhi)得輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的制(zhi)取方(fang)法(fa))，采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生產電(dian)(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量(liang)(liang)的雜(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)體(ti)的雜(za)質(zhi)，可明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒的長大(da)。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動所需(xu)的能(neng)(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積成正比，所以必須提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能(neng)(neng)離開第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須變形，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長大(da)的極限尺寸愈小。

另一方面為了(le)降低電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)顯(xian)(xian)氣孔率(lv)，也應盡(jin)量減(jian)少原料氧化鎂(mei)的(de)氣體排出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電熔(rong)有其顯(xian)(xian)著優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)的量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)半徑的尺寸，離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)的電位數值，離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)的電子(zi)(zi)外層結(jie)構等相關(guan)聯。而氧(yang)化(hua)鎂(mei)的離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)之間的結(jie)合特性(xing)和(he)強度、離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)的極化(hua)作(zuo)用(yong)、結(jie)晶(jing)構造(zao)等決(jue)定(ding)它(ta)是一高(gao)熔點化(hua)合物(wu)。

氧(yang)化鎂的熔點和結構(gou)參數(shu)：陽離子半(ban)(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)(ban)徑0.53mm;結構(gou)類(lei)型NaCl;配位數(shu)6;有(you)效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要(yao)過(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通過(guo)各種形式(shi)的(de)加熱(re)方法(fa)(fa)產生(sheng)(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引(yin)力。通過(guo)強大(da)電弧產生(sheng)(sheng)高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)(fa)叫做電弧熔(rong)融法(fa)(fa)。這(zhe)個融化(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般(ban)包括熱(re)的(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一(yi)系列(lie)物(wu)理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過程。用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時(shi)有(you)一(yi)個(ge)脫碳(tan)過程，脫碳(tan)過程包(bao)括兩(liang)個(ge)方(fang)面。一(yi)方(fang)面是菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的主(zhu)要成分是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加(jia)入石(shi)墨(mo)粉末(mo)添(tian)加(jia)物(助劑(ji))，在(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)三電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用(yong)石(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完全(quan)燃燒(shao)除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離(li)子(zi)和(he)氧離(li)子(zi)在(zai)(zai)(zai)強電弧(hu)產(chan)生的(de)熱能(neng)(neng)作(zuo)(zuo)用下(xia)，克(ke)服單晶體(ti)(ti)中(zhong)的(de)晶格能(neng)(neng)的(de)束縛(fu)，變成能(neng)(neng)自(zi)由運(yun)動的(de)過(guo)程(cheng)。也就是(shi)說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變成液體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)電能(neng)(neng)。據電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)(zuo)原料生產(chan)電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)熱平(ping)衡的(de)衡算，熱消耗(hao)(hao)的(de)比例如下(xia)：氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶體(ti)(ti)生成熱消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成熱耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統(tong)計數(shu)據可以看(kan)出，在(zai)(zai)(zai)電熔(rong)