電弧熔(rong)(rong)爐生產(chan)電熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)的(de)工藝流程主要包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電弧熔(rong)(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高(gao)，又(you)易于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛用(yong)作(zuo)電熔氧化(hua)鎂(mei)的原料(liao)。采用(yong)菱(ling)鎂(mei)石(shi)(shi)作(zuo)原料(liao)，碳(tan)酸鎂(mei)分(fen)解產生CO2氣體，由于(yu)有大量(liang)氣體從爐內排出影(ying)響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶帶的形成均有(you)不利影響(xiang)，由(you)于大量塵料(liao)(liao)飛損，使(shi)物料(liao)(liao)損耗(hao)和能(neng)量消耗(hao)增高(gao)，也惡化(hua)了車(che)間生產環境。但由(you)于優質菱(ling)鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電熔氧化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)石中氧化鎂的(de)含量高低和(he)化學成(cheng)分直接(jie)影響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂的(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中也(ye)直接(jie)影響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂得到的(de)品(pin)級比例(li)(li)，因此，為了保證電(dian)熔(rong)凝氧化鎂的(de)質量和(he)品(pin)級比例(li)(li)，必須對各種(zhong)礦(kuang)石進行適當(dang)的(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)。我(wo)國的遼(liao)寧省水(shui)鎂石(shi)的礦源非常豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧化(hua)鎂含量(liang)高(gao)于菱鎂礦石(shi)。它也是一種制造(zao)電熔凝氧化(hua)鎂的原料，部分(fen)地區水(shui)鎂石(shi)的化(hua)學成分(fen)見表(biao)2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為電熔氧化(hua)鎂(mei)原料，可(ke)以使生產環(huan)境得到改善，可(ke)以降低(di)運輸費用。由(you)于電熔時排(pai)出氣體少，成(cheng)分也較均(jun)勻，對提高電熔氧化(hua)鎂(mei)質量(liang)有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂制成(cheng)球料(liao)入(ru)爐電(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂含量達到98%，以此料(liao)能生產出白色大結晶電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂。但由于成(cheng)球費用高(gao)，影響生產成(cheng)本。目前，有的(de)廠家(jia)采(cai)用反射爐輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂，以一(yi)定的(de)粒度(du)加(jia)入(ru)熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量比(bi)用菱鎂礦石(shi)好，成(cheng)本又比(bi)用球料(liao)作原(yuan)料(liao)時便宜，因(yin)而得(de)到了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時必(bi)須(xu)在電(dian)(dian)熔過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料(liao)(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料(liao)(liao)，一般首(shou)先利(li)用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方(fang)法(fa)也可以制得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方(fang)法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)，極(ji)少量的(de)(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)雜質，可明(ming)顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增(zeng)加晶(jing)界(jie)(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體(ti)能(neng)量降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)成正(zheng)比(bi)，所以必(bi)須(xu)提(ti)高(gao)晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量愈多，晶(jing)粒(li)長大的(de)(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一(yi)方面(mian)為了降(jiang)低電熔凝(ning)氧化鎂的顯氣孔率，也應盡(jin)量減少原料氧化鎂的氣體排出，因此，采(cai)用燒結鎂砂電熔有(you)其(qi)顯著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶(jing)的(de)化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)本性(xing)如離子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)(cun)，離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)電位數值，離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結構等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)(cun)、質(zhi)量和電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)結合(he)特性(xing)和強度、離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)極化作用、結晶構造等決定(ding)它(ta)是一(yi)高(gao)熔點化合(he)物。

氧化(hua)鎂的熔點(dian)和結(jie)構參(can)數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)(pei)位(wei)(wei)數(shu)6;有效(xiao)配(pei)(pei)位(wei)(wei)數(shu)8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制造的最(zui)重要過(guo)程是(shi)由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)形式(shi)的加(jia)熱方法產(chan)生高溫(wen)使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔體(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔融(rong)，必須消耗大(da)量的熱能，以克服離子(zi)間的引力。通(tong)過(guo)強大(da)電弧(hu)產(chan)生高溫(wen)而熔化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的方法叫做電弧(hu)熔融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)程一般包(bao)括熱的傳導(dao)、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳(tan)、熔化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)等一系(xi)列物理(li)化(hua)學變(bian)化(hua)的過(guo)程。

①脫(tuo)水過程。用水鎂(mei)石作(zuo)原料有一脫(tuo)水過程。水鎂(mei)石的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦作為原料時(shi)有一個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)的(de)熱分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)的(de)主要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方(fang)面，由(you)于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過(guo)程中往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中加(jia)入石(shi)墨粉末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程中需在(zai)(zai)三電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)(dian)極)的下(xia)端用石(shi)墨粉末鋪(pu)成三角形或星形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)過(guo)程中受熱(re)燒損或完全燃(ran)燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)離(li)子(zi)在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)弧產(chan)生的(de)(de)熱(re)能(neng)作(zuo)(zuo)用下，克服單晶體(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)自由(you)運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一(yi)定溫度(du)(熔(rong)點)就會由(you)固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)(zuo)原料(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)平(ping)衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損(sun)失值(zhi)3.2%，從這(zhe)(zhe)些統計數據可以看(kan)出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)