電弧(hu)熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流(liu)程(cheng)主要包括(kuo)：原料配料、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)優質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量(liang)高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)原料。采用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳酸(suan)鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣(qi)體(ti)，由(you)于(yu)有大量(liang)氣(qi)體(ti)從爐內(nei)排出影(ying)響著電(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂(mei)的結(jie)晶帶的形(xing)成均(jun)有不利影(ying)響，由(you)于(yu)大量(liang)塵料(liao)飛(fei)損，使物料(liao)損耗和能量(liang)消耗增高，也(ye)惡化了車間生產環境。但由(you)于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低(di)廉，所以，仍是(shi)我國電熔氧(yang)化鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含量高低和化(hua)(hua)學(xue)成分直接影(ying)響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量，同時在電熔(rong)(rong)過程中也(ye)直接影(ying)響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得(de)到的(de)品(pin)(pin)級(ji)比例(li)，因此，為了保證電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量和品(pin)(pin)級(ji)比例(li)，必須對各種礦石進(jin)行適當的(de)配比后(hou)進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)。我國(guo)的(de)遼寧(ning)省(sheng)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源(yuan)非常豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量(liang)高于(yu)菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它(ta)也是(shi)一種制造電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)原(yuan)料，部分地區(qu)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)的(de)化學成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂作為電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂原料，可以使生產環境得到改(gai)善，可以降(jiang)低運輸費(fei)用。由于電熔(rong)(rong)(rong)時排出(chu)氣體少，成分也較均勻，對提(ti)高電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂質量有利。

我國有一些電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)成(cheng)球(qiu)(qiu)料(liao)入爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以此料(liao)能生(sheng)產出(chu)白(bai)色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但(dan)由于成(cheng)球(qiu)(qiu)費用高，影響生(sheng)產成(cheng)本(ben)。目(mu)前，有的廠家采用反射(she)爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以一定的粒度加入熔(rong)(rong)爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質量比用菱(ling)鎂(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又比用球(qiu)(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一定的推(tui)廣(guang)。

④燒結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)了(le)某(mou)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的特殊要(yao)求，有時必(bi)須在電(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料，一般首先利用(yong)處理海水和石灰乳(ru)作(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)煅燒成輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)得(de)輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)化鎂(mei)的制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用(yong)輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量的雜(za)質氣(qi)體(ti)(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的雜(za)質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒的長大。因為(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所(suo)需的能(neng)(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量降(jiang)低(di)，其降(jiang)低(di)量與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積成正(zheng)比，所(suo)以(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離(li)開第(di)(di)二相(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等的晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)二相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大的極限尺寸(cun)愈小。

另一(yi)方面為(wei)了降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的顯氣(qi)(qi)孔率，也應盡量減少原料氧化鎂(mei)(mei)的氣(qi)(qi)體(ti)排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)熔有其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂(mei)單(dan)晶(jing)的(de)化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和(he)(he)電荷(he)、陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)結合(he)特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)作用、結晶構造等決(jue)定它(ta)是(shi)一(yi)高熔點化(hua)(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和結(jie)構參數：陽離子半(ban)(ban)徑0.074mm;陰(yin)離子半(ban)(ban)徑0.53mm;結(jie)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)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)最重要(yao)(yao)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)由(you)各(ge)種鎂(mei)(mei)(mei)質原料(liao)，通過(guo)(guo)各(ge)種形式的(de)加熱方法產(chan)生(sheng)高(gao)溫使鎂(mei)(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔體。要(yao)(yao)使氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔融，必須消耗大(da)量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力。通過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產(chan)生(sheng)高(gao)溫而熔化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方法叫做電(dian)弧熔融法。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)、析晶、晶體長(chang)大(da)等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)(shui)鎂石作原料有(you)一脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)(shui)鎂石的主要成分(fen)是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料時有一(yi)個脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱分(fen)(fen)解(jie)，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主要成分(fen)(fen)是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在電(dian)(dian)熔過程中(zhong)往(wang)往(wang)在原料(liao)氧化鎂(mei)中(zhong)加入(ru)石墨粉(fen)末(mo)添加物(wu)(助劑)，在電(dian)(dian)熔爐起動(dong)過程中(zhong)需在三電(dian)(dian)極(石墨電(dian)(dian)極)的下端(duan)用石墨粉(fen)末(mo)鋪成三角(jiao)形或星形導線路，在通電(dian)(dian)過程中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧離子(zi)在強(qiang)電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的熱(re)(re)能作用下，克服單晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)的晶(jing)格能的束縛，變成(cheng)(cheng)(cheng)能自由運動的過(guo)程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點(dian))就(jiu)會由固體(ti)(ti)變成(cheng)(cheng)(cheng)液(ye)體(ti)(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)需消耗(hao)大量的電(dian)(dian)能。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)平衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)的比例(li)如下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值34.9%，渣(zha)皮(pi)消耗(hao)熱(re)(re)值15.3%，散(san)(san)砂生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼的水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值7.9%，爐子(zi)表(biao)面散(san)(san)熱(re)(re)值6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)能損失值3.2%，從(cong)這些統計數(shu)據(ju)可(ke)以看出，在電(dian)(dian)熔(rong)