電弧(hu)(hu)熔爐生產電熔氧(yang)化鎂的工藝流程主(zhu)要(yao)包括：原料(liao)配料(liao)、電弧(hu)(hu)熔融(rong)、破碎、選別(bie)(bie)、粉(fen)碎、篩別(bie)(bie)、磁選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含(han)量高，又易于開(kai)采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)原(yuan)料(liao)。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)(shi)作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于有大(da)量氣體(ti)從(cong)爐內排出影響著電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均(jun)有不(bu)利影(ying)響(xiang)，由于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增高(gao)，也惡化了車間生產環境。但(dan)由于優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容(rong)易(yi)獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是我(wo)國(guo)電熔(rong)氧化鎂(mei)用得最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的含量高低和化(hua)(hua)學成分直(zhi)接(jie)影(ying)響到電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量，同時在電熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接(jie)影(ying)響到電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到的品級(ji)比(bi)例，因此，為了保證電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量和品級(ji)比(bi)例，必須對各種礦石進行(xing)適當的配(pei)比(bi)后進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的礦源非常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原(yuan)料(liao)，可(ke)以(yi)使生(sheng)產環(huan)境得到改善，可(ke)以(yi)降低運(yun)輸費用。由(you)于電(dian)熔(rong)時排(pai)出氣(qi)體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量(liang)有利(li)。

我國有(you)一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)制成球料(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)。但由(you)于成球費用(yong)高，影響生產成本。目前(qian)，有(you)的(de)(de)(de)廠(chang)家采用(yong)反射(she)爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)粒度加入熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量比(bi)(bi)用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成本又(you)比(bi)(bi)用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而得(de)到了(le)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為了某些(xie)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時必須(xu)在電熔(rong)(rong)過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為電熔(rong)(rong)原料，如采用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為電熔(rong)(rong)原料，一(yi)般首先利用(yong)(yong)處理海水和(he)石(shi)灰乳作用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他(ta)方(fang)(fang)法也可(ke)(ke)以(yi)制得(de)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)制取方(fang)(fang)法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作為原料生產(chan)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認為，極少(shao)量(liang)的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可(ke)(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長大。因(yin)為雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)作用(yong)(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運動(dong)(dong)所(suo)需(xu)的(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)(neng)(neng)量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成正比，所(suo)以(yi)必須(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)(neng)(neng)離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必須(xu)變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈(yu)多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大的(de)極限尺(chi)寸愈(yu)小。

另一(yi)方面(mian)為了降(jiang)低電熔凝氧化鎂(mei)的顯氣孔(kong)率，也應盡量(liang)減少原(yuan)料(liao)氧化鎂(mei)的氣體排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電熔有其顯著優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂單(dan)晶的(de)化(hua)學原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數(shu)值，離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯(lian)。而(er)氧(yang)化(hua)鎂的(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)(he)電荷、陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合特性和(he)(he)強(qiang)度(du)、離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作(zuo)用(yong)、結晶構造等決定它是(shi)一高熔點(dian)化(hua)合物。

氧化(hua)鎂的熔(rong)點和結(jie)構(gou)參(can)數：陽離子半(ban)(ban)徑(jing)0.074mm;陰離子半(ban)(ban)徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類(lei)型(xing)NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制造的(de)(de)(de)(de)最重要過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是(shi)由各種鎂質(zhi)原(yuan)料，通過(guo)(guo)(guo)各種形式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)方法產生高溫(wen)使(shi)鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融，必(bi)須消耗大量的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)，以克服離子間的(de)(de)(de)(de)引力。通過(guo)(guo)(guo)強大電(dian)弧產生高溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一系列物理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)鎂石(shi)作原(yuan)料(liao)有(you)一脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)鎂石(shi)的主要成(cheng)分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)(cheng)。用菱鎂(mei)(mei)礦作(zuo)為原料時有一(yi)個(ge)(ge)脫碳過(guo)程(cheng)(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)(cheng)包括兩(liang)個(ge)(ge)方面。一(yi)方面是菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)的主(zhu)要成分是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)(mo)添加物(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起動(dong)過(guo)程中(zhong)需在(zai)三電(dian)(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)(mo)鋪成三角(jiao)形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程。熔(rong)化(hua)過程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在強電(dian)弧產(chan)生的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能作用(yong)下，克(ke)服(fu)單晶(jing)體中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格能的(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能自由運動的(de)(de)(de)(de)過程。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點(dian))就會(hui)由固體變(bian)成(cheng)液體，叫熔(rong)化(hua)。在這一過程中需消(xiao)耗大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)者對用(yong)水鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生產(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗的(de)(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼(ke)的(de)(de)(de)(de)水耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)