電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的工(gong)藝流程主(zhu)要(yao)包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎(sui)、選別、粉(fen)碎(sui)、篩別、磁(ci)選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣(guang)泛用作電(dian)熔氧化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料(liao)。采用菱鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于有大量氣體從(cong)爐(lu)內排出影響著電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂的結(jie)晶帶的形成均有不利影響，由(you)(you)于大(da)量(liang)塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量(liang)消耗增高，也(ye)惡化(hua)(hua)了車間生(sheng)產環境。但由(you)(you)于優質菱鎂礦(kuang)石容易獲得(de)，價格(ge)很低廉，所以，仍是我國(guo)電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂用(yong)得(de)最(zui)(zui)多最(zui)(zui)廣泛的原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的含量高低和(he)化(hua)學成分(fen)直接(jie)影響到(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量，同時在電熔(rong)(rong)過程中也(ye)直接(jie)影響到(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的品級比(bi)例，因(yin)此，為(wei)了(le)保證電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量和(he)品級比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進行適當的配比(bi)后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國(guo)的(de)遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)石的(de)礦源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂(mei)石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦石。它(ta)也是一種制造電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石的(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分(fen)/%

③輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)作為(wei)電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)原料，可(ke)以使生產環境(jing)得到改善，可(ke)以降低(di)運(yun)輸(shu)費用。由(you)于(yu)電(dian)熔時排出(chu)氣(qi)體少，成分(fen)也較均勻(yun)，對提高(gao)電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)質量有利(li)。

我國有(you)一(yi)(yi)些(xie)電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球(qiu)料(liao)入爐(lu)電(dian)熔。輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此(ci)料(liao)能生產出(chu)白色大(da)結晶(jing)電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成球(qiu)費用(yong)高，影(ying)響生產成本(ben)。目前，有(you)的廠家采用(yong)反射爐(lu)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)(yi)定(ding)的粒度加入熔爐(lu)電(dian)熔，電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量(liang)比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成本(ben)又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得(de)到了一(yi)(yi)定(ding)的推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的特(te)殊要求，有(you)時(shi)必(bi)須(xu)在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)用燒結鎂(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用海(hai)水鎂(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利用處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用生產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用其(qi)他(ta)方法也(ye)可以制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的制(zhi)取方法)，采(cai)用輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)，極少(shao)量(liang)(liang)的雜(za)質氣(qi)體(ti)(相)也(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)的雜(za)質，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的長(chang)大。因(yin)為(wei)雜(za)質相的作(zuo)(zuo)用在(zai)于增加晶(jing)(jing)界運動所需的能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相相遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其(qi)降低(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相橫截(jie)面積成正比(bi)，所以必(bi)須(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才(cai)能(neng)離(li)開第(di)(di)(di)二(er)相繼續運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相相遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相橫截(jie)面積相等的晶(jing)(jing)界必(bi)須(xu)變形，第(di)(di)(di)二(er)相數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大的極限(xian)尺(chi)寸(cun)愈小(xiao)。

另一(yi)方面(mian)為(wei)了降低電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的顯(xian)氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂(mei)的氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的(de)化學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)外層結構(gou)等相關聯。而(er)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)離(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷(he)、陽(yang)離(li)子(zi)和(he)陰離(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)結合特(te)性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)的(de)(de)(de)極(ji)化(hua)作用、結晶(jing)構(gou)造(zao)等決定它(ta)是一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點和結(jie)構參(can)數(shu)(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效配位數(shu)(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要過(guo)程是(shi)由各(ge)種鎂(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各(ge)種形式的(de)加熱(re)方法(fa)產生高溫使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)體(ti)。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須消耗大量的(de)熱(re)能，以克服離子(zi)間的(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)強大電弧(hu)產生高溫而(er)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)過(guo)程一般包括(kuo)熱(re)的(de)傳(chuan)導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原(yuan)料有一(yi)脫水(shui)過程。水(shui)鎂石的主(zhu)要(yao)成分是氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原(yuan)料(liao)時有一(yi)個(ge)脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括兩個(ge)方面。一(yi)方面是菱(ling)鎂(mei)礦石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦石的主要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)熔過(guo)程中往往在(zai)原料氧化鎂中加(jia)入石(shi)墨粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)程中需在(zai)三電(dian)極(ji)(石(shi)墨電(dian)極(ji))的下端用(yong)石(shi)墨粉(fen)末鋪成三角形或(huo)星形導線路(lu)，在(zai)通電(dian)過(guo)程中受熱燒(shao)(shao)損(sun)或(huo)完全燃燒(shao)(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)程。熔(rong)化過(guo)程即氧化鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧離子(zi)在強電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作(zuo)用下，克服單晶體中的(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)自由運動(dong)的(de)(de)(de)過(guo)程。也(ye)就是說，氧化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(du)(熔(rong)點)就會由固體變(bian)成(cheng)液體，叫熔(rong)化。在這(zhe)一(yi)過(guo)程中需消耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例(li)如下：氧化鎂(mei)(mei)晶體生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)值34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值6.4%，煙氣(qi)帶走(zou)熱(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值3.2%，從這(zhe)些統(tong)計數據(ju)可以看(kan)出，在電(dian)(dian)熔(rong)