電(dian)弧熔爐(lu)生產電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)工(gong)藝流程主要包括：原(yuan)料配(pei)料、電(dian)弧熔融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我(wo)國有豐富的優質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)(mei)石作(zuo)原(yuan)料，碳酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量(liang)(liang)氣(qi)體(ti)從爐內排出影(ying)響著(zhu)電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)(de)結晶帶(dai)的(de)(de)形成均有不利影響，由(you)于(yu)大量(liang)塵(chen)料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化了車間生產環境(jing)。但由(you)于(yu)優(you)質菱鎂礦石(shi)容易(yi)獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔(rong)氧化鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)含量高低和(he)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質量，同時在電熔(rong)(rong)(rong)過(guo)程中也直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)(de)(de)品級(ji)比例，因此，為了保證電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質量和(he)品級(ji)比例，必須(xu)對各種礦(kuang)(kuang)石進(jin)行(xing)適(shi)當的(de)(de)(de)配比后(hou)進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂石的(de)礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂石中氧(yang)化鎂含(han)量高于菱鎂礦(kuang)石。它也是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化鎂的(de)原(yuan)料，部分地區水(shui)鎂石的(de)化學(xue)成分見表2。

表2水鎂石的(de)化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)作為(wei)電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)原(yuan)料，可以(yi)使生產環境得到改(gai)善(shan)，可以(yi)降低運輸費用。由于(yu)電(dian)熔(rong)時排(pai)出氣體少，成(cheng)分也較均勻，對(dui)提(ti)高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)質量有利(li)。

我國有一些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此料(liao)能(neng)生產出白(bai)色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球(qiu)費用(yong)高(gao)，影(ying)響生產成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)粒(li)度加入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比(bi)用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成(cheng)(cheng)本又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而(er)得到了(le)一定的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)(shi)必須(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程(cheng)中采用(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料，一(yi)般首先(xian)利(li)用(yong)處(chu)理海水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方法也可(ke)以制(zhi)得(de)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取(qu)方法)，采用(yong)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極(ji)少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)在于(yu)增加(jia)晶(jing)界(jie)(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)體能量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成正比，所以必須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)界(jie)(jie)才(cai)能離開第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形(xing)，第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒(li)長大的(de)(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸(cun)愈(yu)小。

另(ling)一方面為了降低電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的顯氣孔率，也應盡量(liang)減少原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的氣體排出，因此，采(cai)用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有其顯著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料(liao)質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些(xie)特(te)性(xing)(xing)是(shi)同原子和(he)(he)分子的(de)量子力學本性(xing)(xing)如離(li)子半徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子的(de)電位數值(zhi)，離(li)子的(de)電子外(wai)層結構等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)子尺(chi)寸(cun)、質量和(he)(he)電荷、陽(yang)離(li)子和(he)(he)陰離(li)子之間的(de)結合特(te)性(xing)(xing)和(he)(he)強度、離(li)子的(de)極化(hua)作用、結晶構造等決定它是(shi)一(yi)高(gao)熔點化(hua)合物。

氧化(hua)鎂的熔點和結構參數：陽離子(zi)半(ban)徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子(zi)半(ban)徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)(pei)位數6;有效配(pei)(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要過程(cheng)是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原料，通過各種(zhong)形式的(de)加熱方法(fa)產(chan)生高溫使(shi)鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗(hao)大(da)量的(de)熱能(neng)，以克服離子間的(de)引力。通過強大(da)電(dian)弧(hu)產(chan)生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)。這(zhe)個(ge)融化(hua)(hua)過程(cheng)一般包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體(ti)長(chang)大(da)等一系(xi)列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂石(shi)(shi)作(zuo)原料(liao)有一(yi)脫水(shui)過程。水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)作(zuo)為原料(liao)時有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂(mei)礦(kuang)石的熱分解(jie)，菱鎂(mei)礦(kuang)石的主要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電熔過程(cheng)中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中加(jia)(jia)入石(shi)墨(mo)粉末添加(jia)(jia)物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電熔爐(lu)起動(dong)過程(cheng)中需在(zai)(zai)三電極(石(shi)墨(mo)電極)的下端用石(shi)墨(mo)粉末鋪(pu)成三角形(xing)或(huo)星(xing)形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電過程(cheng)中受熱燒(shao)損或(huo)完全(quan)燃燒(shao)除(chu)去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即氧化(hua)(hua)鎂中鎂離子(zi)和氧離子(zi)在強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單(dan)晶體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧化(hua)(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變成(cheng)液(ye)體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)程(cheng)中需消耗大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用水鎂石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗的(de)(de)(de)(de)比例如下(xia)：氧化(hua)(hua)鎂晶體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)(de)(de)(de)水耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面(mian)散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)(rong)