電(dian)弧(hu)(hu)熔爐(lu)生產電(dian)熔氧(yang)化鎂的工藝流(liu)程主要包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧(hu)(hu)熔融、破碎、選(xuan)別、粉(fen)碎、篩別、磁選(xuan)、分(fen)類(lei)包(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質(zhi)菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)，又易于開采(cai)，因此(ci)，被廣泛用作電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的原料(liao)。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于有大量氣體從爐(lu)內排出影響著電(dian)熔過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的結晶(jing)帶的形成均有不利影響，由于大量(liang)塵料(liao)飛(fei)損，使(shi)物料(liao)損耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化了車(che)間(jian)生(sheng)產環境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格很低廉，所以，仍是我國電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)用得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)中氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)含量高低和化(hua)學成分(fen)直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)過(guo)程中也直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂得到的(de)品(pin)級比例，因(yin)此，為了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)質量和品(pin)級比例，必(bi)須對各(ge)種礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)進(jin)行適當的(de)配比后進(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)(de)遼(liao)寧省水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦源非常豐富，水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它(ta)也是一種(zhong)制(zhi)造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料(liao)，部分地區水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化(hua)學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)使(shi)生產環境得到改(gai)善，可以(yi)降低運(yun)輸費(fei)用。由于(yu)電(dian)(dian)熔(rong)時(shi)排(pai)出氣體(ti)少(shao)，成分也較(jiao)均勻，對提高電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一(yi)些(xie)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)(liao)入爐電熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量達到98%，以此料(liao)(liao)能生產出白色大結晶電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)(yong)(yong)(yong)高(gao)，影響生產成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)廠家采用(yong)(yong)(yong)(yong)反射(she)爐輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定的(de)粒(li)度加(jia)入熔(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)(yong)(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)本(ben)又比用(yong)(yong)(yong)(yong)球料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜(yi)，因而得到了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有時(shi)必須在電(dian)熔(rong)過程中采(cai)(cai)用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，如采(cai)(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，一般首先(xian)利用(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)生產氫氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他(ta)方法也(ye)可以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法)，采(cai)(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)(liao)生產電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少(shao)量的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所需的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)量降低，其降低量與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成(cheng)正比，所以必須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必須變(bian)形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大(da)的(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方面(mian)為了(le)降(jiang)低電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧(yang)(yang)化鎂的氣(qi)體(ti)排出，因此，采(cai)用燒結鎂砂電(dian)熔(rong)有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學原(yuan)料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這(zhe)些(xie)特(te)性是同原子(zi)和(he)分(fen)子(zi)的量(liang)子(zi)力(li)學本性如離(li)(li)子(zi)半徑(jing)的尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)的電(dian)(dian)位數值(zhi)，離(li)(li)子(zi)的電(dian)(dian)子(zi)外層結構等相(xiang)關聯(lian)。而(er)氧化(hua)鎂(mei)的離(li)(li)子(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和(he)電(dian)(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)之間(jian)的結合特(te)性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)的極化(hua)作用、結晶構造等決(jue)定它(ta)是一高(gao)熔點(dian)化(hua)合物。

氧化鎂(mei)的熔點(dian)和結(jie)構(gou)參數(shu)：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類(lei)型NaCl;配位數(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)(de)(de)最重(zhong)要(yao)過程(cheng)是由各種鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過各種形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)加熱方(fang)法產生高(gao)(gao)溫(wen)(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔體。要(yao)使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔融(rong)(rong)，必(bi)須消耗大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)(de)(de)(de)(de)引力。通(tong)過強大(da)電(dian)弧(hu)產生高(gao)(gao)溫(wen)(wen)而熔化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)弧(hu)熔融(rong)(rong)法。這個融(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)一般包括熱的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔化(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列(lie)物理化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)。

①脫水過(guo)程。用水鎂石作原(yuan)料有一脫水過(guo)程。水鎂石的主要成分是氫氧(yang)化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程。用菱(ling)鎂礦作為(wei)原料時有一(yi)個(ge)脫(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)程包括兩個(ge)方(fang)面(mian)(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)(mian)是菱(ling)鎂礦石(shi)的熱(re)分(fen)解(jie)，菱(ling)鎂礦石(shi)的主要成(cheng)分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電熔過程中往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)原料(liao)氧化鎂中加入(ru)石(shi)墨粉末(mo)添加物(wu)(助劑)，在(zai)電熔爐(lu)起動(dong)過程中需在(zai)三電極(石(shi)墨電極)的(de)下端用石(shi)墨粉末(mo)鋪成三角形(xing)或(huo)星(xing)形(xing)導線路，在(zai)通電過程中受熱燒(shao)損或(huo)完(wan)全燃燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在強電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下，克服單(dan)晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成(cheng)能(neng)自(zi)由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(du)(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會(hui)由固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)需(xu)消耗(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對用水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)值34.9%，渣(zha)皮(pi)消耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值7.9%，爐(lu)子(zi)表(biao)面散熱(re)(re)(re)(re)(re)值6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)損(sun)失值3.2%，從這(zhe)些統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)(rong)