電弧熔爐生產(chan)電熔氧化鎂(mei)的工藝(yi)流程主(zhu)要(yao)包括：原(yuan)料配料、電弧熔融、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分(fen)類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的(de)優質菱鎂礦石，氧化鎂含量(liang)高，又(you)易于開采，因此，被廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧化鎂的(de)原料(liao)。采用菱鎂石作(zuo)原料(liao)，碳酸鎂分解產生CO2氣體，由于有大量(liang)氣體從爐內排出影響著電熔(rong)過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形成(cheng)均(jun)有不利影響，由于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增(zeng)高，也惡化了車(che)間生(sheng)產環境。但(dan)由于優質菱(ling)鎂礦石容(rong)易(yi)獲得，價(jia)格(ge)很(hen)低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化鎂用(yong)得最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石中氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含量(liang)高低和(he)化學成分直接影(ying)響到電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)，同時在電熔(rong)過(guo)程中也直接影(ying)響到電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)得(de)到的(de)(de)品(pin)級(ji)比例，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)和(he)品(pin)級(ji)比例，必(bi)須對各種礦石進行適當的(de)(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水鎂石(shi)。我國的(de)(de)遼寧省(sheng)水鎂石(shi)的(de)(de)礦源非常豐(feng)富，水鎂石(shi)中氧化(hua)鎂含量高于菱鎂礦石(shi)。它也是一種(zhong)制造電熔凝氧化(hua)鎂的(de)(de)原料，部分地區水鎂石(shi)的(de)(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分(fen)/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可(ke)以使生(sheng)產環境(jing)得到(dao)改善(shan)，可(ke)以降(jiang)低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔(rong)(rong)時排(pai)出氣體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有一些(xie)電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)(cheng)球料(liao)入(ru)爐(lu)電熔。輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)(yi)此(ci)料(liao)能(neng)生產出白色(se)大結晶電熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球費用(yong)高，影響生產成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)廠(chang)家(jia)采(cai)用(yong)反射(she)爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)(yi)一定(ding)的(de)粒度加入(ru)熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而得(de)到了一定(ding)的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有時(shi)必(bi)(bi)須在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)料，一般首先利(li)用(yong)處理海(hai)水和石(shi)灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法也可以(yi)制得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料生產電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)(za)質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于(yu)增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所(suo)需的(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成(cheng)正(zheng)比，所(suo)以(yi)必(bi)(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)(bi)須變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降(jiang)低(di)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的顯氣孔率，也應(ying)盡(jin)量減少(shao)原料氧(yang)化鎂(mei)(mei)的氣體排出，因此，采用(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)電熔有(you)其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單晶(jing)的(de)化學原料質(zhi)量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位(wei)數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結構等相關(guan)聯。而(er)氧化鎂(mei)的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之間的(de)結合特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構造等決(jue)定它(ta)是一高熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔點(dian)和結構參數(shu)(shu)：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)造(zao)的(de)(de)最重(zhong)要過(guo)(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生高溫使鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大(da)量的(de)(de)熱(re)能(neng)，以克服離子間的(de)(de)引(yin)力(li)。通過(guo)(guo)強(qiang)大(da)電(dian)弧(hu)產生高溫而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)程一般(ban)包(bao)括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大(da)等一系列物(wu)理化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫水過(guo)程。用水鎂石作(zuo)原料有(you)一脫水過(guo)程。水鎂石的主要成分是(shi)氫氧(yang)化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程。用菱鎂礦(kuang)作為原料時(shi)有一個(ge)脫碳(tan)過程，脫碳(tan)過程包括(kuo)兩個(ge)方面(mian)(mian)。一方面(mian)(mian)是菱鎂礦(kuang)石的熱分解，菱鎂礦(kuang)石的主(zhu)要成分是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中(zhong)加入石(shi)墨粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)墨電(dian)(dian)極(ji))的下端用石(shi)墨粉末鋪成三(san)角形或星形導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒(shao)損或完(wan)全燃燒(shao)除(chu)去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)(guo)程。熔化(hua)過(guo)(guo)程即氧化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子和氧離(li)子在(zai)(zai)強(qiang)電弧產生(sheng)的(de)熱(re)能(neng)作(zuo)用下，克服單晶體中的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)自由運動的(de)過(guo)(guo)程。也就(jiu)是(shi)說，氧化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一(yi)(yi)定溫度(熔點)就(jiu)會由固(gu)體變(bian)成(cheng)液(ye)體，叫(jiao)熔化(hua)。在(zai)(zai)這一(yi)(yi)過(guo)(guo)程中需(xu)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)電能(neng)。據電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原(yuan)料生(sheng)產電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧化(hua)鎂(mei)(mei)晶體生(sheng)成(cheng)熱(re)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐子表面(mian)散熱(re)值(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走(zou)熱(re)值(zhi)28.8%。電能(neng)損失(shi)值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在(zai)(zai)電熔