電弧(hu)(hu)熔爐生產電熔氧化鎂的工藝流程(cheng)主要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧(hu)(hu)熔融、破碎、選(xuan)別、粉(fen)碎、篩別、磁選(xuan)、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)，氧(yang)(yang)化鎂(mei)含量高，又易于開采(cai)(cai)，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)的原(yuan)(yuan)料(liao)。采(cai)(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作原(yuan)(yuan)料(liao)，碳(tan)酸鎂(mei)分解(jie)產生(sheng)CO2氣體，由于有大量氣體從爐(lu)內排出影響著(zhu)電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)的結晶帶的形成均(jun)有(you)不利影響，由于(yu)大(da)量塵料(liao)(liao)飛(fei)損，使物料(liao)(liao)損耗和能(neng)量消耗增(zeng)高，也惡(e)化了車間(jian)生產(chan)環境。但由于(yu)優(you)質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得(de)，價格很(hen)低廉，所(suo)以(yi)，仍是我國電熔氧化鎂(mei)用得(de)最多最廣泛的原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的含(han)量(liang)高低(di)和(he)化(hua)學成分直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到電熔凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質量(liang)，同時在電熔過程中也直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到電熔凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到的品級比(bi)例(li)，因此，為(wei)了(le)保證電熔凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質量(liang)和(he)品級比(bi)例(li)，必須對各種礦(kuang)(kuang)石進(jin)行適當的配比(bi)后進(jin)行熔煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石。我國(guo)的(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)礦源非常豐富，水鎂(mei)(mei)(mei)石中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)高于(yu)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石。它(ta)也是一種(zhong)制(zhi)造電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原料，部分(fen)地區水鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)化學(xue)成分(fen)見(jian)表2。

表2水鎂石的化(hua)學成(cheng)分(fen)/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化鎂(mei)作(zuo)為電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可(ke)(ke)以使生(sheng)產環境得到改(gai)善，可(ke)(ke)以降低運(yun)輸費用。由于(yu)電熔(rong)(rong)時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對(dui)提(ti)高電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一(yi)(yi)些電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)(cheng)球料入爐電(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量達到98%，以(yi)此料能生產出白色(se)大結晶電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但(dan)由于(yu)成(cheng)(cheng)球費用(yong)高(gao)，影(ying)響(xiang)生產成(cheng)(cheng)本。目前，有(you)的(de)(de)廠家采(cai)用(yong)反射爐輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定的(de)(de)粒度(du)加入熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)本又比用(yong)球料作原(yuan)料時便宜，因而(er)得到了一(yi)(yi)定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了(le)某(mou)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特殊要(yao)求，有時必須(xu)在(zai)電(dian)熔(rong)過程中采用燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先(xian)利用處(chu)理海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)用生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用其他方法也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制(zhi)取方法)，采用輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少量的雜(za)質(zhi)氣(qi)體(ti)(ti)(相)也屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)的雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的長(chang)(chang)大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相的作(zuo)(zuo)用在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動(dong)所需的能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相相遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量降低(di)，其降低(di)量與(yu)(yu)第二(er)(er)相橫截面積(ji)成正比，所以必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開第二(er)(er)相繼(ji)續(xu)運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相相遇(yu)時，與(yu)(yu)第二(er)(er)相橫截面積(ji)相等的晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形(xing)，第二(er)(er)相數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大的極(ji)限(xian)尺寸(cun)愈小。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)顯氣(qi)(qi)孔率，也應盡量(liang)減(jian)少原料氧化(hua)鎂(mei)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)排出，因此，采用燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)電熔有其顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的化學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同(tong)原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的量(liang)子(zi)(zi)力學本(ben)性如離(li)子(zi)(zi)半(ban)徑的尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)的電(dian)位(wei)數值，離(li)子(zi)(zi)的電(dian)子(zi)(zi)外層結構等(deng)(deng)相關(guan)聯(lian)。而氧化鎂的離(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的結合特性和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的極(ji)化作用、結晶(jing)構造等(deng)(deng)決定(ding)它是一高(gao)熔點化合物(wu)。

氧(yang)化鎂(mei)的熔點和結構(gou)(gou)參(can)數：陽離(li)(li)子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離(li)(li)子半(ban)徑(jing)0.53mm;結構(gou)(gou)類型(xing)NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要(yao)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由(you)各種鎂(mei)質原料，通(tong)過(guo)(guo)(guo)各種形式(shi)的(de)加熱方法產生高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)熔體(ti)。要(yao)使氧化(hua)鎂(mei)熔融，必須消耗大(da)量的(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產生高溫而熔化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電(dian)弧熔融法。這個(ge)融化(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一(yi)般(ban)包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)等一(yi)系列物(wu)理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)。用菱(ling)鎂礦(kuang)作為原料時(shi)有一個(ge)脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)包括兩個(ge)方面。一方面是(shi)菱(ling)鎂礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的主要成(cheng)分是(shi)碳(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方(fang)面，由于(yu)在電熔過(guo)程中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在原(yuan)料氧(yang)化鎂中(zhong)(zhong)加入石(shi)墨粉末添加物(助劑(ji))，在電熔爐起動過(guo)程中(zhong)(zhong)需在三電極(ji)(ji)(石(shi)墨電極(ji)(ji))的下端(duan)用石(shi)墨粉末鋪成三角(jiao)形(xing)或(huo)(huo)星形(xing)導線路，在通(tong)電過(guo)程中(zhong)(zhong)受(shou)熱燒(shao)損或(huo)(huo)完(wan)全(quan)燃(ran)燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)。熔化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)即氧化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和(he)氧離子(zi)在強電(dian)弧(hu)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下，克(ke)服單晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)格(ge)能(neng)(neng)的(de)束(shu)縛(fu)，變成能(neng)(neng)自由運動的(de)過程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是說(shuo)，氧化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)到一定溫度(du)(熔點)就(jiu)會由固(gu)體(ti)(ti)變成液體(ti)(ti)，叫熔化(hua)(hua)。在這(zhe)一過程(cheng)(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)大(da)量(liang)的(de)電(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產者對用水鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)(sheng)產電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算，熱(re)消(xiao)耗(hao)的(de)比(bi)例(li)如下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)成熱(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)(sheng)成熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數(shu)據(ju)可以看出，在電(dian)熔