電(dian)弧熔爐生產電(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)工藝流程(cheng)主要(yao)包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的優(you)質(zhi)菱(ling)鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含量(liang)高，又易于開采，因此，被廣(guang)泛用(yong)作電熔氧化鎂(mei)的原(yuan)料。采用(yong)菱(ling)鎂(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分(fen)解產(chan)生CO2氣(qi)體，由(you)于有(you)大(da)量(liang)氣(qi)體從爐內排出影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有不(bu)利影響(xiang)，由于(yu)大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量消耗增高，也惡(e)化(hua)了(le)車(che)間生產環(huan)境。但由于(yu)優質菱鎂礦(kuang)石(shi)容易獲得(de)(de)，價格(ge)很(hen)低(di)廉，所以，仍是我(wo)國電熔氧化(hua)鎂用(yong)得(de)(de)最(zui)多(duo)最(zui)廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)中(zhong)(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的含量高(gao)低和化(hua)學(xue)成(cheng)分直接影響(xiang)到電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量，同時在電(dian)熔過程中(zhong)(zhong)也(ye)直接影響(xiang)到電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到的品級比(bi)(bi)例，因(yin)此，為了保(bao)證電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量和品級比(bi)(bi)例，必須對各種(zhong)礦石(shi)(shi)進行適當的配比(bi)(bi)后(hou)進行熔煉。

②水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)(shi)。我(wo)國的遼寧(ning)省水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)(shi)的礦(kuang)源非常豐(feng)富，水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)(shi)中氧化(hua)鎂含量(liang)高于菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)。它也(ye)是(shi)一種制(zhi)造電熔凝氧化(hua)鎂的原(yuan)料(liao)，部分地(di)區水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)(shi)的化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為(wei)電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂原料，可以(yi)(yi)使生(sheng)產環境得到改善，可以(yi)(yi)降低運輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂質量(liang)有利。

我國(guo)有一些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)(cheng)球料入爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此(ci)料能生產出白色(se)大(da)結晶電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)(cheng)球費用(yong)高，影響生產成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。目前，有的(de)(de)廠家(jia)采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)又比用(yong)球料作原料時(shi)便宜，因而得到了一定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了某些電(dian)(dian)(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要(yao)求(qiu)，有時(shi)必須(xu)在電(dian)(dian)(dian)(dian)熔過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔原料，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔原料，一般首(shou)先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理海水(shui)和石灰乳(ru)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產(chan)氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法(fa)(fa)也可以(yi)制得(de)輕燒(shao)(shao)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(fa)(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料生產(chan)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為(wei)，極(ji)少量的(de)雜質氣體(相)也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)雜質，可明(ming)顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長(chang)(chang)大。因為(wei)雜質相的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運(yun)動所(suo)需的(de)能(neng)(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相相遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相橫(heng)截(jie)面(mian)積成(cheng)(cheng)正比，所(suo)以(yi)必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才(cai)能(neng)(neng)離開(kai)第(di)(di)二(er)相繼續(xu)運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相相遇時(shi)，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相橫(heng)截(jie)面(mian)積相等(deng)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必須(xu)變形(xing)，第(di)(di)二(er)相數(shu)量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)(chang)大的(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另(ling)一方面為了降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化鎂(mei)的氣體排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯著(zhu)優點(dian)。

⑤電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂單晶的(de)化(hua)學原料(liao)質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)和(he)分(fen)子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離子(zi)半徑的(de)尺寸，離子(zi)的(de)電位數值，離子(zi)的(de)電子(zi)外層結構等相關(guan)聯。而(er)氧化鎂的(de)離子(zi)尺寸、質(zhi)量(liang)和(he)電荷、陽(yang)離子(zi)和(he)陰離子(zi)之(zhi)間的(de)結合特性(xing)和(he)強度、離子(zi)的(de)極化作用、結晶構造等決定(ding)它(ta)是一高熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔點和(he)結構參數：陽離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰(yin)離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)造(zao)的(de)最重要過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱方法(fa)產生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大(da)量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)強大(da)電(dian)弧(hu)產生高溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般包括(kuo)熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原(yuan)料有一脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的主要成分(fen)是氫(qing)氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)程。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一(yi)(yi)個(ge)脫碳(tan)(tan)過(guo)程，脫碳(tan)(tan)過(guo)程包(bao)括兩(liang)個(ge)方(fang)面(mian)。一(yi)(yi)方(fang)面(mian)是(shi)菱鎂(mei)礦(kuang)石的熱分解(jie)，菱鎂(mei)礦(kuang)石的主要(yao)成分是(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中往(wang)往(wang)在(zai)原料氧化鎂中加入石(shi)(shi)(shi)墨(mo)粉末(mo)添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中需(xu)在(zai)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(石(shi)(shi)(shi)墨(mo)電(dian)(dian)(dian)極(ji))的下(xia)端用石(shi)(shi)(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角形或星形導線路，在(zai)通電(dian)(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中受熱(re)燒損或完全燃燒除去(qu)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過程。熔化(hua)(hua)過程即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子和(he)氧(yang)離(li)子在(zai)強電弧產生的(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)作用(yong)下(xia)，克服單(dan)晶體中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過程。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一定溫度(熔點)就會由固體變成(cheng)液體，叫熔化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一過程中需消耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)。據(ju)電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產者對(dui)用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)生產電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體生成(cheng)熱(re)消耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據(ju)可以(yi)看出(chu)，在(zai)電熔