電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂(mei)的工(gong)藝流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔融、破(po)碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質(zhi)菱鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采，因此，被(bei)廣泛用(yong)(yong)作電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)原料。采用(yong)(yong)菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有大(da)量氣體從(cong)爐(lu)內(nei)排出影響著(zhu)電熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響，由于大量(liang)塵(chen)料飛損，使(shi)物(wu)料損耗(hao)和能量(liang)消(xiao)耗(hao)增高(gao)，也惡化了車間生產(chan)環境。但由于優質菱鎂(mei)(mei)礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所(suo)以，仍(reng)是我國電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)用得(de)最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和化(hua)(hua)學(xue)成分直接影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中也直接影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)得到的(de)品級比例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)和品級比例，必須對各種礦石進行(xing)(xing)適當的(de)配(pei)比后(hou)進行(xing)(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂石(shi)的(de)礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂含量高于(yu)菱鎂礦(kuang)石(shi)。它(ta)也是一(yi)種制造電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料，部分(fen)地區水(shui)鎂石(shi)的(de)化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂。以輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂作為電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂原(yuan)料(liao)，可以使生產環(huan)境得到改(gai)善，可以降低運(yun)輸費用。由于電(dian)(dian)熔(rong)時排出氣(qi)體少，成分也較均勻，對提高電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料入爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)達到(dao)98%，以此料能生產(chan)出白(bai)色大結晶(jing)電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)球(qiu)費用高，影響(xiang)生產(chan)成(cheng)本。目(mu)前，有的廠(chang)家采用反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的粒度加入熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量(liang)(liang)比用菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本又比用球(qiu)料作原料時(shi)便(bian)宜，因而得到(dao)了一(yi)定(ding)的推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了某些(xie)電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時(shi)(shi)必(bi)須在電熔過程中采用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)電熔原料，如采用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)電熔原料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理(li)海水和石(shi)灰乳作用(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取(qu)方法)，采用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作為(wei)原料生產電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運動所(suo)需的(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須提(ti)高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離開(kai)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒(li)長(chang)大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了降低電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的顯氣孔率，也應(ying)盡量減少原料氧(yang)化(hua)鎂(mei)的氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)單晶的化學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)外(wai)層結(jie)(jie)構等相關(guan)聯(lian)。而氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)結(jie)(jie)合特性和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結(jie)(jie)晶構造(zao)等決(jue)定它(ta)是(shi)一(yi)高(gao)熔(rong)點化合物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構(gou)參數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)造的(de)最重要(yao)過(guo)(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質原(yuan)料(liao)(liao)，通過(guo)(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)加熱方(fang)法產(chan)(chan)生高溫(wen)使(shi)鎂(mei)質材料(liao)(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大量的(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)引(yin)力(li)。通過(guo)(guo)強大電弧(hu)產(chan)(chan)生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)法叫做(zuo)電弧(hu)熔(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包(bao)括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等一系列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂石作(zuo)原(yuan)料(liao)有一脫(tuo)水(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂石的主要成分是氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱鎂礦(kuang)作為原料時有一個(ge)脫碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱鎂礦(kuang)石(shi)的(de)熱(re)分解，菱鎂礦(kuang)石(shi)的(de)主(zhu)要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)(zai)電(dian)熔過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂中(zhong)加(jia)入石墨粉(fen)末(mo)添加(jia)物(助(zhu)劑(ji))，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電(dian)極(石墨電(dian)極)的下端用石墨粉(fen)末(mo)鋪(pu)成三(san)角形(xing)或星(xing)形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)程。熔(rong)化過(guo)(guo)程即氧(yang)化鎂中(zhong)(zhong)鎂離子和氧(yang)離子在強電弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程。也就是說，氧(yang)化鎂加熱(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變(bian)成液體(ti)(ti)，叫熔(rong)化。在這一過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電能(neng)。據電熔(rong)凝氧(yang)化鎂生(sheng)產者(zhe)對用水鎂石作(zuo)原料生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)化鎂的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)化鎂晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)(lu)子表面散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據可以看出，在電熔(rong)