電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)工藝流(liu)程(cheng)主要包括：原料(liao)配(pei)料(liao)、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)(de)優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量高，又(you)易(yi)于開采，因此(ci)，被廣泛(fan)用作電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料。采用菱鎂(mei)(mei)(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內排出影響(xiang)著(zhu)電(dian)(dian)熔過程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響，由于(yu)大量塵(chen)料(liao)飛損，使物料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)了車間生產環(huan)境(jing)。但由于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍是我國(guo)電熔氧化(hua)鎂用得最多最廣(guang)泛的(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)。菱鎂礦(kuang)石中氧化鎂的(de)含量(liang)高低和化學(xue)成分直接(jie)影響到(dao)電(dian)熔凝(ning)氧化鎂的(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔過程(cheng)中也直接(jie)影響到(dao)電(dian)熔凝(ning)氧化鎂得(de)到(dao)的(de)品級比(bi)例，因(yin)此，為了保證電(dian)熔凝(ning)氧化鎂的(de)質量(liang)和品級比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進行(xing)適當的(de)配比(bi)后進行(xing)熔煉。

②水鎂石(shi)。我國的(de)(de)遼(liao)寧省水鎂石(shi)的(de)(de)礦源非(fei)常豐富，水鎂石(shi)中氧化(hua)鎂含(han)量高于菱鎂礦石(shi)。它(ta)也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂的(de)(de)原(yuan)料，部分(fen)(fen)地區水鎂石(shi)的(de)(de)化(hua)學成分(fen)(fen)見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)原料，可以使生產環境得到(dao)改善，可以降低(di)運輸費(fei)用。由于(yu)電(dian)熔時排出氣(qi)體(ti)少，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)質量有利(li)。

我國有一(yi)(yi)些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制成(cheng)球料(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂含量達到(dao)98%，以此料(liao)能生(sheng)產(chan)出(chu)白(bai)色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。但由(you)于成(cheng)球費用(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。目(mu)前，有的(de)廠家采用(yong)反(fan)射爐(lu)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂，以一(yi)(yi)定(ding)的(de)粒(li)度加入熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)質量比(bi)用(yong)菱鎂礦石好(hao)，成(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球料(liao)作原料(liao)時(shi)便宜，因而得到(dao)了一(yi)(yi)定(ding)的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了(le)某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的特殊(shu)要求，有時必須在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中采(cai)用燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，如采(cai)用海水鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，一般(ban)首先利用處理海水和石灰乳作用生(sheng)產氫氧化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方(fang)法也(ye)可(ke)(ke)以制得(de)輕燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)鎂(mei)(mei)的制取(qu)方(fang)法)，采(cai)用輕燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)(wei)(wei)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)的雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體的雜質(zhi)，可(ke)(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的長大(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的作用在(zai)(zai)于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)界運(yun)動(dong)所需的能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成正比，所以必須提高晶(jing)(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界才能(neng)離(li)開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的晶(jing)(jing)(jing)界必須變形(xing)，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)的極限(xian)尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降低(di)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)顯氣(qi)(qi)孔率，也應盡量減少原(yuan)料(liao)氧化(hua)鎂的(de)氣(qi)(qi)體排出，因此，采(cai)用燒(shao)結鎂砂電(dian)熔(rong)有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)和分子(zi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)外(wai)層結構(gou)等相(xiang)關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)和陰離(li)(li)子(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)結合特性(xing)和強度、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)極(ji)化作用、結晶構(gou)造等決定它(ta)是(shi)一(yi)高熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點和結(jie)構參數(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效配(pei)位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造(zao)的最(zui)重要過程是由(you)各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質原料，通過各(ge)種(zhong)形式的加熱方(fang)法產(chan)生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)(mei)質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)(bian)成氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)融(rong)(rong)，必須消(xiao)耗大(da)量的熱能，以(yi)克(ke)服離子間的引(yin)力。通過強大(da)電(dian)(dian)弧產(chan)生高溫(wen)而(er)熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的方(fang)法叫做電(dian)(dian)弧熔(rong)融(rong)(rong)法。這個融(rong)(rong)化(hua)過程一般包括(kuo)熱的傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列物(wu)理(li)化(hua)學變(bian)(bian)化(hua)的過程。

①脫(tuo)(tuo)水過(guo)程。用(yong)水鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)(tuo)水過(guo)程。水鎂(mei)石的主要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時(shi)有一(yi)個(ge)脫碳(tan)(tan)過程，脫碳(tan)(tan)過程包括(kuo)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(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)電(dian)熔過(guo)程中往(wang)往(wang)在(zai)原料氧化鎂中加(jia)(jia)入(ru)石墨粉末添加(jia)(jia)物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)程中需在(zai)三電(dian)極(石墨電(dian)極)的(de)下(xia)端用(yong)石墨粉末鋪成(cheng)三角形或星(xing)形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)過(guo)程中受熱燒損或完全燃(ran)燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂中鎂離子和(he)氧(yang)離子在強電弧(hu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱能(neng)作(zuo)用(yong)(yong)下，克服單晶(jing)體中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)鎂加(jia)熱到一定溫度(du)(熔(rong)點)就會(hui)由固體變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)液體，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一過程(cheng)中需(xu)消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電能(neng)。據電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂生(sheng)(sheng)產(chan)者對用(yong)(yong)水鎂石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)熱平衡(heng)的(de)(de)(de)(de)衡(heng)算，熱消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂晶(jing)體生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數據可以看出，在電熔(rong)