電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的工藝流程主要包括：原料(liao)配(pei)料(liao)、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁(ci)選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質(zhi)菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高(gao)，又易于(yu)開采，因此，被廣泛(fan)用作電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的原料(liao)。采用菱鎂(mei)石作原料(liao)，碳(tan)酸鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)體，由于(yu)有(you)大量氣(qi)體從爐內排出影響(xiang)著(zhu)電(dian)熔過程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的結(jie)晶帶的形成均有不利(li)影響，由(you)于大(da)量(liang)塵料飛損(sun)，使(shi)物料損(sun)耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化(hua)了(le)車間生產環(huan)境。但由(you)于優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂用得最(zui)(zui)多最(zui)(zui)廣泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的含(han)量高低和化(hua)(hua)學成分(fen)直接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量，同時(shi)在電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程中(zhong)也(ye)直接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的品級(ji)比例(li)，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量和品級(ji)比例(li)，必須對各種礦(kuang)石進行(xing)適當的配比后進行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國(guo)的遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的礦(kuang)源非(fei)常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也(ye)是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分地區(qu)水鎂(mei)(mei)石(shi)的化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石(shi)的化學(xue)成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)作為電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)原料，可以(yi)使(shi)生產(chan)環境得到改善，可以(yi)降低運輸費用(yong)。由于電熔(rong)(rong)時(shi)排出(chu)氣體(ti)少，成分也較均勻(yun)，對提高電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有一(yi)(yi)些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以(yi)此(ci)料能生(sheng)產(chan)出白(bai)色大結晶電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成球費用(yong)(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成本。目前，有的廠家(jia)采用(yong)(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定的粒度(du)加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量比用(yong)(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比用(yong)(yong)球料作原料時便(bian)宜，因而得到(dao)了一(yi)(yi)定的推廣。

④燒結鎂砂。為(wei)了某些電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)特(te)殊要求，有時必須(xu)在(zai)電熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒結鎂砂作為(wei)電熔(rong)(rong)原料(liao)，如(ru)采(cai)用(yong)(yong)(yong)海水鎂砂作為(wei)電熔(rong)(rong)原料(liao)，一(yi)般(ban)首(shou)先利(li)用(yong)(yong)(yong)處理(li)海水和(he)石灰乳(ru)作用(yong)(yong)(yong)生產(chan)氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂，將氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂煅燒成輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂。用(yong)(yong)(yong)其他方(fang)法也(ye)可以制得(de)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(詳見工(gong)業氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)制取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂作為(wei)原料(liao)生產(chan)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)，極(ji)少量(liang)(liang)的(de)(de)雜(za)(za)質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)體的(de)(de)雜(za)(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)在(zai)于(yu)增加晶(jing)界(jie)(jie)(jie)運(yun)動(dong)所需(xu)的(de)(de)能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體能量(liang)(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積(ji)(ji)成正比，所以必須(xu)提高(gao)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)界(jie)(jie)(jie)才能離(li)開第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且(qie)當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積(ji)(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)必須(xu)變形，第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降(jiang)低電熔(rong)凝氧化鎂的(de)(de)顯氣(qi)孔率(lv)，也應(ying)盡(jin)量減少原(yuan)料氧化鎂的(de)(de)氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的化學(xue)原料質(zhi)量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)(jie)構等(deng)相關聯。而(er)氧化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)(jie)合(he)特性和強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)(jie)晶構造等(deng)決定它是一(yi)高熔點化合(he)物。

氧(yang)化鎂的熔(rong)點和結構參(can)數：陽(yang)離子(zi)半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)制造的最(zui)重要(yao)過程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通過各種(zhong)形(xing)式(shi)的加熱方法產(chan)生高溫使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔化，變成氧化鎂(mei)熔體。要(yao)使氧化鎂(mei)熔融，必須(xu)消耗大(da)量(liang)的熱能，以克服(fu)離子(zi)間的引力(li)。通過強(qiang)大(da)電(dian)弧(hu)產(chan)生高溫而熔化氧化鎂(mei)的方法叫(jiao)做(zuo)電(dian)弧(hu)熔融法。這(zhe)個融化過程(cheng)一般(ban)包括熱的傳導、脫水、脫碳、熔化、析晶、晶體長大(da)等一系(xi)列物理化學(xue)變化的過程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂石作原料有(you)一脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂石的主要成(cheng)分是氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為(wei)原料時有(you)一(yi)個脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包括(kuo)兩(liang)個方(fang)面。一(yi)方(fang)面是(shi)菱鎂(mei)礦(kuang)石的熱分解，菱鎂(mei)礦(kuang)石的主(zhu)要成分是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面(mian)，由于在電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨(mo)粉末添(tian)加(jia)物(助劑)，在電(dian)熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在三電(dian)極(ji)(石(shi)墨(mo)電(dian)極(ji))的(de)下端用石(shi)墨(mo)粉末鋪(pu)成三角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在通電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損(sun)或(huo)完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)在強電(dian)弧(hu)產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用下，克服(fu)單晶(jing)體中(zhong)的(de)(de)(de)晶(jing)格能的(de)(de)(de)束(shu)縛，變成能自由(you)運動的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔點(dian))就會由(you)固(gu)體變成液(ye)體，叫熔化(hua)。在這一過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗大量(liang)的(de)(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗的(de)(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生成熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗值34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗熱(re)(re)值15.3%，散砂生成熱(re)(re)耗值3.0%，冷卻水耗熱(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水耗熱(re)(re)值7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值28.8%。電(dian)能損失值3.2%，從這些統計數據可以(yi)看(kan)出，在電(dian)熔