電(dian)(dian)弧熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流(liu)程主要包括：原料配(pei)料、電(dian)(dian)弧熔融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁(ci)選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐(feng)富(fu)的優(you)質菱(ling)鎂礦石，氧化鎂含(han)量高，又易(yi)于(yu)開采，因此(ci)，被廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電(dian)熔氧化鎂的原(yuan)料。采用(yong)菱(ling)鎂石作(zuo)原(yuan)料，碳酸鎂分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于(yu)有(you)大(da)量氣(qi)體(ti)從爐(lu)內排出影響著電(dian)熔過程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均有不利影響，由于大量塵(chen)料(liao)飛(fei)損，使(shi)物(wu)料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高(gao)，也惡化(hua)了車間生產環境。但由于優質菱鎂礦石容(rong)易獲(huo)得，價格很低廉，所(suo)以(yi)，仍是我國電熔氧化(hua)鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)的含量高低和(he)化學(xue)成分直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)得到(dao)的品級比例，因此(ci)，為(wei)了保證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的質量和(he)品級比例，必須對各種礦(kuang)(kuang)石(shi)進行適當的配比后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石。我國的(de)(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)石的(de)(de)礦源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量(liang)高于(yu)菱鎂(mei)礦石。它(ta)也(ye)是一種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)的(de)(de)原料，部(bu)分地(di)區水(shui)(shui)鎂(mei)石的(de)(de)化學成(cheng)分見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)(yi)降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體(ti)少，成(cheng)分也較均(jun)勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)質(zhi)量(liang)有利。

我國有一(yi)(yi)些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂制成(cheng)球(qiu)(qiu)料(liao)入爐電熔(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂含量達到98%，以此料(liao)能生(sheng)(sheng)產(chan)出白(bai)色大結晶電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂。但由于成(cheng)球(qiu)(qiu)費用高，影響生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前(qian)，有的(de)(de)廠(chang)家(jia)采用反射爐輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂，以一(yi)(yi)定的(de)(de)粒度(du)加入熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)質(zhi)量比用菱鎂礦石好，成(cheng)本又比用球(qiu)(qiu)料(liao)作原(yuan)料(liao)時(shi)便宜，因而得到了一(yi)(yi)定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有時必須在電熔過(guo)程中采用(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)(wei)電熔原料，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)(wei)電熔原料，一(yi)般首先利用(yong)處理海水和(he)石灰乳作用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他(ta)方(fang)法也可(ke)以制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取方(fang)法)，采用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為(wei)(wei)(wei)原料生(sheng)產(chan)電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)(deng)研(yan)究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極少量的(de)(de)雜質氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明(ming)顯(xian)影(ying)響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因(yin)為(wei)(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)在于(yu)增加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)運動(dong)(dong)所需的(de)(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)成正比，所以必須提(ti)高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)顯氣(qi)孔率，也(ye)應盡量減少原料(liao)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)氣(qi)體排(pai)出，因此，采用(yong)燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其(qi)顯著優點(dian)。

⑤電熔(rong)氧(yang)化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)(de)尺寸(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)相(xiang)關(guan)聯。而氧化鎂的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特性和強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結(jie)晶構造(zao)等(deng)決(jue)定它是(shi)一(yi)高熔(rong)點化合物(wu)。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和結(jie)構參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)(pei)位(wei)數6;有(you)效配(pei)(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的最(zui)重要過(guo)(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通過(guo)(guo)各種形式的加熱(re)方(fang)法產生(sheng)高(gao)(gao)溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)(rong)，必(bi)須消耗大(da)量(liang)的熱(re)能，以克服離子間的引力。通過(guo)(guo)強大(da)電(dian)(dian)弧產生(sheng)高(gao)(gao)溫而(er)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的方(fang)法叫做電(dian)(dian)弧熔(rong)融(rong)(rong)法。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程一(yi)般包括熱(re)的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等(deng)一(yi)系列物理(li)化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的過(guo)(guo)程。

①脫水過程(cheng)(cheng)(cheng)。用水鎂(mei)石(shi)作原料有一(yi)脫水過程(cheng)(cheng)(cheng)。水鎂(mei)石(shi)的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水過程(cheng)(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時(shi)有一個脫碳過程，脫碳過程包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的主要成分(fen)是碳酸鎂(mei)(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)(zai)電熔過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂中(zhong)加入石墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)三電極(ji)(石墨電極(ji))的(de)下端用石墨粉(fen)末鋪(pu)成三角形或(huo)星(xing)形導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)受熱燒損或(huo)完全燃(ran)燒除去(qu)石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)作(zuo)(zuo)用下(xia)，克服單晶(jing)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)成能(neng)自由運動的(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由固(gu)體變(bian)成液體，叫(jiao)熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)(zuo)原料生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例如(ru)下(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生(sheng)(sheng)成熱(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)成熱(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面(mian)散(san)(san)熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據可以(yi)看出，在(zai)電(dian)熔(rong)