電(dian)弧熔爐生產電(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)工(gong)藝流程主要(yao)包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔融、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的優質菱鎂礦石，氧化(hua)鎂含量高，又易于(yu)開采，因(yin)此，被廣(guang)泛用(yong)作電熔氧化(hua)鎂的原料。采用(yong)菱鎂石作原料，碳酸鎂分(fen)解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有(you)大量氣體(ti)從爐內排出(chu)影響著電熔過(guo)程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化鎂的(de)結(jie)晶帶的(de)形成(cheng)均(jun)有不利影響，由(you)于大(da)量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增(zeng)高，也惡化了(le)車間生產(chan)環境(jing)。但由(you)于優質菱鎂礦石容易(yi)獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化鎂用得(de)最多最廣(guang)泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量(liang)(liang)高低和化(hua)(hua)學成分(fen)直接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)(liang)，同(tong)時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)也(ye)直接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)品(pin)級比例(li)，因此，為了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)(liang)和品(pin)級比例(li)，必須對各種(zhong)礦石進行(xing)適當的(de)(de)配比后進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石。我國的(de)(de)遼寧省(sheng)水(shui)鎂石的(de)(de)礦源(yuan)非常豐(feng)富(fu)，水(shui)鎂石中氧化(hua)鎂含量高于菱(ling)鎂礦石。它(ta)也是一種制造(zao)電熔凝氧化(hua)鎂的(de)(de)原料，部分地(di)區水(shui)鎂石的(de)(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)作為電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運(yun)輸費用。由于電熔時排出氣體少(shao)，成分也較均(jun)勻，對提高電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)質(zhi)量有利。

我國有一些(xie)電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以此(ci)料(liao)能生(sheng)產(chan)出白色大結晶電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采用(yong)(yong)反(fan)射爐(lu)(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定的(de)粒度加(jia)入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比用(yong)(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時(shi)便宜，因而(er)得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)。為了(le)某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要(yao)求(qiu)，有時(shi)(shi)必(bi)(bi)(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)過(guo)程中采用(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)作為電(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂(sha)作為電(dian)熔(rong)原料(liao)，一(yi)般(ban)首先利用(yong)處(chu)理(li)海水和石(shi)灰(hui)乳作用(yong)生產氫(qing)(qing)氧(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫(qing)(qing)氧(yang)化鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他方法(fa)也可以制得輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)制取方法(fa))，采用(yong)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)作為原料(liao)生產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為，極少(shao)量(liang)(liang)的(de)雜(za)(za)質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)雜(za)(za)質，可明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)長大(da)。因為雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)能(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其(qi)降低(di)量(liang)(liang)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成(cheng)(cheng)正比(bi)，所以必(bi)(bi)(bi)須(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離(li)開第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，與第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)(bi)(bi)須(xu)變形(xing)，第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大(da)的(de)極限尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝氧化鎂的(de)顯(xian)氣(qi)孔率(lv)，也(ye)應盡量(liang)減少(shao)原料氧化鎂的(de)氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂砂電(dian)熔有其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學(xue)本性如(ru)離(li)子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結構(gou)等(deng)相關(guan)聯。而氧(yang)化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)結合特性和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構(gou)造等(deng)決(jue)定它是一高熔點(dian)化合物。

氧化鎂的熔(rong)(rong)點和結構(gou)(gou)參數(shu)(shu)：陽(yang)離(li)子半(ban)(ban)徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半(ban)(ban)徑(jing)0.53mm;結構(gou)(gou)類(lei)型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有(you)效配位數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的最(zui)重要(yao)過程(cheng)是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過各種(zhong)形式的加熱方法產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)高(gao)溫(wen)使鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須消耗大量的熱能，以克(ke)服離(li)子間的引力。通(tong)過強大電弧產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)高(gao)溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的方法叫做電弧熔(rong)(rong)融(rong)(rong)法。這(zhe)個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般包括(kuo)熱的傳導(dao)、脫(tuo)(tuo)水、脫(tuo)(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大等一系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)的過程(cheng)。

①脫水(shui)過程。用(yong)水(shui)鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦(kuang)作為(wei)原料(liao)時有一個脫碳(tan)(tan)過(guo)程，脫碳(tan)(tan)過(guo)程包括(kuo)兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的主要(yao)成分(fen)是碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在電熔過程中(zhong)往(wang)往(wang)在原(yuan)料氧化鎂中(zhong)加入(ru)石墨(mo)粉末(mo)添加物(助劑(ji))，在電熔爐(lu)起動過程中(zhong)需(xu)在三電極(石墨(mo)電極)的下(xia)端(duan)用石墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形或星形導線路，在通電過程中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過程。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在強(qiang)電(dian)弧(hu)產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)(zuo)用下，克服單晶(jing)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由運動(dong)的(de)(de)(de)過程。也就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到(dao)一定(ding)溫度(熔(rong)(rong)(rong)點(dian))就(jiu)會由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)。在這一過程中需(xu)消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)石作(zuo)(zuo)原料(liao)生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣(qi)帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)