電弧熔爐生產(chan)電熔氧化(hua)鎂(mei)的工藝流程主要(yao)包括：原料配料、電弧熔融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質菱鎂礦(kuang)石，氧化鎂含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔氧化鎂的原料(liao)。采(cai)用菱鎂石作(zuo)原料(liao)，碳酸鎂分(fen)解(jie)產生CO2氣體，由于有(you)大量(liang)氣體從爐內(nei)排出影(ying)響著電熔過程(cheng)的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的結晶帶(dai)的形成均有不利影響，由于(yu)大(da)量(liang)塵料飛(fei)損，使物料損耗(hao)(hao)和(he)能量(liang)消耗(hao)(hao)增(zeng)高，也(ye)惡化了車(che)間生產(chan)環境。但由于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得，價(jia)格很低廉，所以，仍是我國電熔氧(yang)化鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和化學(xue)成分(fen)直接影響到電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)質量(liang)，同(tong)時(shi)在電熔過(guo)程(cheng)中也(ye)直接影響到電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)得(de)到的(de)品(pin)級(ji)(ji)比例(li)，因此，為了保(bao)證電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)質量(liang)和品(pin)級(ji)(ji)比例(li)，必(bi)須對各種(zhong)礦石進行適當(dang)的(de)配比后進行熔煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國的(de)(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦源非常(chang)豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也(ye)是(shi)一種(zhong)制(zhi)造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料，部分地區水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化學成分見表(biao)2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以使(shi)生(sheng)產環境得到改善，可以降低(di)運輸費用。由于電(dian)熔時排(pai)出氣體少(shao)，成(cheng)分也較均勻(yun)，對(dui)提高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料入爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)達(da)到(dao)98%，以(yi)此料能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但(dan)由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)(yong)(yong)高(gao)，影響(xiang)生產成(cheng)本。目前，有(you)的廠家(jia)采用(yong)(yong)(yong)反射(she)爐(lu)(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的粒度加入熔(rong)(rong)(rong)(rong)爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量(liang)比(bi)用(yong)(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又比(bi)用(yong)(yong)(yong)球(qiu)料作原(yuan)料時便宜，因而(er)得(de)到(dao)了(le)一(yi)定(ding)的推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時必(bi)須在(zai)電熔過(guo)程中(zhong)采用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔原(yuan)料(liao)，如(ru)采用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利用(yong)(yong)處理海水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方(fang)法也(ye)可以制得(de)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方(fang)法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產(chan)電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲(si)脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研(yan)究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)雜(za)(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)體(ti)的(de)雜(za)(za)質，可明(ming)顯(xian)影響晶(jing)粒的(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增加晶(jing)界(jie)(jie)(jie)運(yun)動所(suo)需(xu)的(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)界(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動。并且當晶(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多(duo)，晶(jing)粒長大的(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降低(di)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的顯(xian)氣孔率，也應盡(jin)量減少原(yuan)料氧化鎂(mei)(mei)的氣體排出，因此，采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)電熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔(rong)氧(yang)化鎂單(dan)晶(jing)的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構(gou)等(deng)相關聯(lian)。而(er)氧(yang)化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量和(he)(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特性(xing)和(he)(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構(gou)造等(deng)決定(ding)它是一高熔點(dian)化合(he)物。

氧化鎂的熔點和結(jie)構參數(shu)(shu)：陽離子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離子半(ban)徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數(shu)(shu)6;有效配(pei)位數(shu)(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造(zao)的(de)最重要(yao)(yao)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)(guo)(guo)各種形式的(de)加熱方法產生高溫(wen)使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體(ti)(ti)。要(yao)(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗(hao)大(da)量(liang)的(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)引力。通過(guo)(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法叫做(zuo)電(dian)弧熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體(ti)(ti)長大(da)等一(yi)系(xi)列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水過程(cheng)。用水鎂(mei)石作原料有一脫水過程(cheng)。水鎂(mei)石的主要成分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料時(shi)有一個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主要成分是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在(zai)(zai)電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨粉末添加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐(lu)起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)三電(dian)極(石(shi)墨電(dian)極)的(de)下端用石(shi)墨粉末鋪成(cheng)三角形或星形導線(xian)路，在(zai)(zai)通(tong)電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒損(sun)或完全燃燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過程(cheng)(cheng)(cheng)。熔化過程(cheng)(cheng)(cheng)即氧(yang)化鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能(neng)作用下(xia)，克服單晶體中(zhong)的(de)晶格能(neng)的(de)束縛(fu)，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自(zi)由(you)運動(dong)的(de)過程(cheng)(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)到一定溫度(熔點)就會(hui)由(you)固體變(bian)成(cheng)(cheng)液體，叫熔化。在這一過程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)大量的(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)者(zhe)對用水鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)電(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)消(xiao)耗(hao)的(de)比例如(ru)下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)(mei)晶體生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面(mian)散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數(shu)據可以看出，在電(dian)(dian)(dian)熔