電弧(hu)熔(rong)爐生(sheng)產電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)工(gong)藝流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)(de)優質菱鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又易(yi)于開采，因此，被廣泛(fan)用作電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)原料。采用菱鎂石作原料，碳酸鎂分(fen)解產生CO2氣體，由(you)于有大量氣體從爐內排出影響著電熔(rong)過程的(de)(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂的(de)結晶(jing)帶的(de)形成均有不利影(ying)響，由于大量(liang)塵料飛損，使(shi)物料損耗和能量(liang)消(xiao)耗增高，也惡化了(le)車間生(sheng)產(chan)環境(jing)。但由于優質菱鎂礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧(yang)化鎂用(yong)得(de)最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量高低和(he)化(hua)學成分直接影(ying)響到電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量，同(tong)時在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中也直接影(ying)響到電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)品級比(bi)例(li)(li)，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量和(he)品級比(bi)例(li)(li)，必(bi)須(xu)對(dui)各種礦石進(jin)行適當的(de)(de)配比(bi)后進(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石。我(wo)國的(de)(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)(de)礦(kuang)(kuang)源(yuan)非常豐(feng)富，水鎂(mei)(mei)(mei)石中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)高于菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石。它也是一種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分地區水鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)(de)化學成(cheng)分見表2。

表(biao)2水鎂石(shi)的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以(yi)使生(sheng)產環境得到改善，可以(yi)降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)(rong)時排出氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)質量有(you)利。

我國有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成球料入爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)(liang)達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于(yu)成球費用高，影(ying)響生(sheng)產(chan)成本。目前，有的廠家采用反射爐(lu)(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的粒度加入熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)(liang)比用菱鎂(mei)(mei)礦石好(hao)，成本又比用球料作原(yuan)料時便(bian)宜，因而(er)得(de)到了一(yi)定(ding)的推廣(guang)。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)特(te)殊要(yao)求，有(you)時(shi)(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)熔過(guo)程中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)電(dian)熔原料(liao)，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)電(dian)熔原料(liao)，一(yi)般首先利用(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其(qi)他方(fang)法也可以制(zhi)得(de)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為(wei)(wei)原料(liao)生產電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)(wei)，極少(shao)量的(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長(chang)大。因(yin)為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)的(de)作用(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運(yun)動(dong)所需的(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降(jiang)低(di)，其(qi)降(jiang)低(di)量與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫截(jie)面積成正(zheng)比(bi)，所以必(bi)須提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必(bi)須變形，第(di)二(er)相(xiang)數(shu)量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)大的(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降低(di)電熔(rong)凝(ning)氧化鎂的(de)顯(xian)氣孔率，也(ye)應盡量減少原料氧化鎂的(de)氣體排出，因此(ci)，采用燒(shao)結鎂砂(sha)電熔(rong)有(you)其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)單晶的化學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性如離(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(shu)值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構(gou)等(deng)相關聯(lian)。而氧化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性和強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用、結(jie)晶構(gou)造(zao)等(deng)決定它(ta)是(shi)一高熔點化合物。

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

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制造的(de)最重要過程(cheng)(cheng)是由各種鎂質(zhi)原料(liao)，通(tong)過各種形式的(de)加熱(re)方法產(chan)(chan)生高(gao)(gao)溫使鎂質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗大量的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引力。通(tong)過強大電弧(hu)產(chan)(chan)生高(gao)(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般包(bao)括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大等一(yi)系(xi)列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)鎂石作(zuo)原(yuan)料有(you)一脫水(shui)(shui)過程(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的主要成分是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)。用(yong)菱鎂礦(kuang)作為原料時有(you)一個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)包括兩個方面。一方面是菱鎂礦(kuang)石的熱分解，菱鎂礦(kuang)石的主要成(cheng)分是碳(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電熔過(guo)程(cheng)(cheng)中往(wang)往(wang)在(zai)原料(liao)氧化(hua)鎂中加入石墨(mo)粉末添加物(助劑)，在(zai)電熔爐(lu)起動過(guo)程(cheng)(cheng)中需在(zai)三(san)(san)電極(ji)(石墨(mo)電極(ji))的下端用石墨(mo)粉末鋪(pu)成(cheng)三(san)(san)角形或星形導線路，在(zai)通電過(guo)程(cheng)(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除(chu)去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化過程。熔(rong)(rong)(rong)化過程即氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)離(li)子(zi)在(zai)(zai)強電(dian)弧產生的熱(re)能(neng)作(zuo)用(yong)下，克服單晶體(ti)中(zhong)(zhong)的晶格(ge)能(neng)的束縛，變成(cheng)能(neng)自由(you)運動的過程。也就(jiu)是說，氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由(you)固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化。在(zai)(zai)這一過程中(zhong)(zhong)需消(xiao)耗(hao)大量的電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)生產者(zhe)對(dui)用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原料(liao)生產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的熱(re)平衡(heng)(heng)的衡(heng)(heng)算，熱(re)消(xiao)耗(hao)的比例如下：氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面(mian)散熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據可以(yi)看出(chu)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)