電弧熔爐生產(chan)電熔氧化(hua)鎂的工藝流程主要(yao)包括：原(yuan)料配料、電弧熔融、破碎(sui)、選別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)高，又(you)易于開采，因(yin)此，被廣泛用作(zuo)電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采用菱鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由(you)于有大量(liang)氣體從爐內(nei)排出影響著電熔過(guo)程的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧(yang)化鎂的結(jie)晶帶的形成均有不利影響，由(you)于大量塵(chen)料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗(hao)和能(neng)量消耗(hao)增高，也惡化了車(che)間生產環境。但由(you)于優質菱(ling)鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國電熔氧(yang)化鎂用(yong)得最多最廣(guang)泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中(zhong)(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含(han)量(liang)高低和(he)化(hua)學(xue)成分直(zhi)接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)(zhong)也直(zhi)接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)的(de)品(pin)級(ji)比例，因此，為(wei)了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)品(pin)級(ji)比例，必須對各種礦(kuang)石進行適當的(de)配比后(hou)進行熔(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國的(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源非(fei)常(chang)豐富(fu)，水鎂(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它(ta)也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)的(de)原(yuan)料，部(bu)分地(di)區(qu)水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)化學(xue)成(cheng)分見表2。

表2水鎂(mei)石(shi)的化學成分(fen)/%

③輕燒氧化鎂。以(yi)輕燒氧化鎂作為電熔氧化鎂原料，可以(yi)使生產(chan)環(huan)境得到改善(shan)，可以(yi)降低運輸費用。由于電熔時(shi)排出氣體少(shao)，成分也較均勻，對提高電熔氧化鎂質量有利。

我國有(you)一些電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料入爐電熔(rong)(rong)(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量達(da)到98%，以此(ci)料能生產出白色大結(jie)晶電熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。但由于(yu)成(cheng)球費用高，影響生產成(cheng)本(ben)。目前，有(you)的廠(chang)家采用反射爐輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，以一定的粒度(du)加入熔(rong)(rong)(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量比用菱(ling)鎂(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本(ben)又比用球料作原料時便(bian)宜，因而得到了(le)一定的推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)采用(yong)(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先利(li)用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究(jiu)認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明(ming)顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫截面(mian)積成正比(bi)，所以(yi)必須提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離開(kai)第(di)(di)二(er)相(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長大(da)的(de)(de)極限尺寸(cun)愈小(xiao)。

另一(yi)方面(mian)為了降低電熔(rong)凝氧化(hua)鎂的顯(xian)氣(qi)(qi)孔(kong)率(lv)，也應(ying)盡(jin)量(liang)減少(shao)原(yuan)料氧化(hua)鎂的氣(qi)(qi)體排出，因此，采(cai)用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯(xian)著(zhu)優點(dian)。

⑤電熔氧化鎂單晶的(de)化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺寸(cun)，離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位(wei)數值，離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關(guan)聯(lian)。而氧化鎂的(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結(jie)合特(te)性和(he)強度(du)、離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用(yong)、結(jie)晶構造等決定它是(shi)一高(gao)熔點化合物(wu)。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)和結(jie)構(gou)參(can)數：陽(yang)離子(zi)半徑0.074mm;陰(yin)離子(zi)半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造(zao)的最重要過(guo)(guo)程是由各種鎂(mei)質原料，通過(guo)(guo)各種形(xing)式(shi)的加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須(xu)消耗大(da)量的熱(re)能(neng)，以克(ke)服(fu)離子間的引(yin)力。通過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產生(sheng)高溫而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)程一(yi)(yi)般包括熱(re)的傳導(dao)、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一(yi)(yi)系列(lie)物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過(guo)(guo)程。

①脫水過程。用水鎂(mei)石作原料(liao)有一脫水過程。水鎂(mei)石的主要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)(guo)程。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為(wei)原料時有一個脫碳過(guo)(guo)程，脫碳過(guo)(guo)程包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱分解(jie)，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主要成分是(shi)碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在電熔(rong)過(guo)程中(zhong)往(wang)往(wang)在原料(liao)氧化鎂中(zhong)加入石(shi)(shi)墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在電熔(rong)爐起動過(guo)程中(zhong)需在三(san)電極(ji)(石(shi)(shi)墨電極(ji))的下端用石(shi)(shi)墨粉(fen)末鋪(pu)成三(san)角形或星(xing)形導線路，在通電過(guo)程中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去(qu)石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即(ji)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧離子在(zai)(zai)強電(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下(xia)(xia)，克服(fu)單晶體中的(de)晶格能(neng)(neng)的(de)束縛，變成能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)過(guo)程(cheng)。也就是(shi)說(shuo)，氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點)就會(hui)由(you)固體變成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)(chan)者對(dui)用水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例如(ru)下(xia)(xia)：氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼(ke)的(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統(tong)計數據可以看出，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)