電(dian)弧熔(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程主要(yao)包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融(rong)、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的(de)優質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣(guang)泛用作電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采用菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體(ti)，由于有(you)大量氣體(ti)從爐內排出影響著電熔(rong)過程(cheng)的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的結晶帶(dai)的形成均有不(bu)利(li)影響，由于(yu)大量(liang)塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能量(liang)消耗增高，也(ye)惡化了車間生產(chan)環境。但由于(yu)優質菱鎂礦石容(rong)易獲得，價格很低(di)廉(lian)，所以，仍是我國電熔氧化鎂用(yong)得最多最廣(guang)泛的原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的含量高低和(he)化(hua)(hua)學成(cheng)分直接影響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質(zhi)量，同時在電熔(rong)(rong)過程中也(ye)直接影響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得到的品(pin)級比例，因此，為了保證電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質(zhi)量和(he)品(pin)級比例，必須對各種礦石進(jin)行(xing)適當(dang)的配比后進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂石(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂含量高于菱鎂礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制造(zao)電(dian)熔凝氧化(hua)鎂的(de)原料，部(bu)分地(di)區水(shui)鎂石(shi)的(de)化(hua)學成(cheng)分見(jian)表2。

表2水(shui)鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化(hua)(hua)鎂。以輕燒氧化(hua)(hua)鎂作為電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂原料(liao)，可(ke)以使生產環境得到(dao)改(gai)善，可(ke)以降低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂質量(liang)有利。

我國(guo)有一些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂以(yi)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂制成球(qiu)料(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂含(han)量達到98%，以(yi)此料(liao)能生產出白色(se)大結晶(jing)電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂。但由于(yu)成球(qiu)費用(yong)高，影響生產成本(ben)。目前，有的(de)(de)廠家采用(yong)反射(she)爐輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂，以(yi)一定的(de)(de)粒度加入熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)質量比(bi)用(yong)菱鎂礦(kuang)石好，成本(ben)又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而(er)得到了一定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要(yao)求，有時必(bi)(bi)須在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，如采用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，一(yi)般首先利用(yong)處理海(hai)水和石(shi)灰乳作(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)可(ke)(ke)以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方(fang)法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)體(ti)的(de)雜質，可(ke)(ke)明顯影響晶(jing)粒的(de)長大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)界(jie)運動所需的(de)能量(liang)。當晶(jing)界(jie)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)能量(liang)降低，其降低量(liang)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所以必(bi)(bi)須提(ti)高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)界(jie)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)界(jie)必(bi)(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒長大的(de)極(ji)限尺寸愈小。

另一方面為了降低(di)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量(liang)減(jian)少(shao)原料氧(yang)化鎂(mei)的氣體排(pai)出，因(yin)此，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂(mei)單晶的化(hua)學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)(he)分(fen)子(zi)(zi)的量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)的電(dian)位數值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)的電(dian)子(zi)(zi)外(wai)層結構等(deng)相關聯(lian)。而氧化鎂(mei)的離(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸、質(zhi)量(liang)和(he)(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的結合(he)(he)特性和(he)(he)強(qiang)度、離(li)子(zi)(zi)的極化作(zuo)用(yong)、結晶構造(zao)等(deng)決定它(ta)是一(yi)高熔點化合(he)(he)物。

氧化鎂(mei)的熔點和結構參數：陽離子半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)(wei)數6;有效配位(wei)(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)(de)最重要(yao)過程是由(you)各種(zhong)(zhong)鎂質原料，通過各種(zhong)(zhong)形式(shi)的(de)(de)加熱方法(fa)產生(sheng)高(gao)溫使(shi)鎂質材料(MgO)熔化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔體。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔融(rong)，必須消(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)(de)引力(li)。通過強大(da)電弧產生(sheng)高(gao)溫而熔化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法(fa)叫做(zuo)電弧熔融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)過程一(yi)般包括(kuo)熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長(chang)大(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)(hua)學(xue)變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)(shui)(shui)鎂石作原(yuan)料有一脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)(shui)(shui)鎂石的主要成分是(shi)(shi)氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)過程是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包(bao)括兩個方面。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(zhu)要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂(mei)中加入石墨粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)爐起動過程(cheng)中需在(zai)(zai)三電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(石墨電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji))的下端用石墨粉(fen)末鋪成(cheng)三角(jiao)形或星形導線(xian)路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)過程(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除(chu)去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)。熔化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)即(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂中鎂離子和氧(yang)(yang)(yang)離子在強電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)作(zuo)用(yong)下，克服單晶(jing)體中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自(zi)由運動(dong)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)。也就(jiu)(jiu)是(shi)說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂加(jia)熱(re)到一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)(熔點)就(jiu)(jiu)會由固(gu)體變(bian)成(cheng)(cheng)液(ye)體，叫熔化(hua)(hua)。在這一(yi)過程(cheng)(cheng)中需(xu)消耗(hao)大(da)量的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂生(sheng)(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)鎂石(shi)作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)熱(re)平(ping)衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)(de)衡(heng)(heng)算，熱(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂晶(jing)體生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據可(ke)以看出，在電(dian)(dian)熔