電(dian)弧熔(rong)(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)的工藝流程主(zhu)要(yao)包(bao)(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類包(bao)(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有豐富(fu)的優質菱(ling)鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又易(yi)于開采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化(hua)鎂的原(yuan)料。采(cai)用菱(ling)鎂石作原(yuan)料，碳酸鎂分解產生(sheng)CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從(cong)爐內排出影響著(zhu)電熔過程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均(jun)有不利影(ying)響，由于大量塵(chen)料飛(fei)損(sun)，使物料損(sun)耗和能(neng)量消耗增高，也惡(e)化(hua)了車間生產環(huan)境。但由于優質菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)用得最多最廣(guang)泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)含(han)量(liang)高低(di)和化(hua)學成分直(zhi)(zhi)接(jie)(jie)影(ying)響到(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)，同時在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)也直(zhi)(zhi)接(jie)(jie)影(ying)響到(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)(dao)的(de)品級比(bi)例，因此，為了保證電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)和品級比(bi)例，必須(xu)對(dui)各種礦石進行適當的(de)配(pei)比(bi)后進行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國的遼寧(ning)省水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的礦源非常(chang)豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的原料，部分(fen)地區水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)原(yuan)料(liao)，可(ke)以使生(sheng)產環(huan)境得到改(gai)善(shan)，可(ke)以降低(di)運(yun)輸費用。由于電(dian)(dian)熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分(fen)也(ye)較(jiao)均勻，對提高電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利。

我國有一(yi)(yi)些電熔(rong)凝氧化(hua)鎂以輕燒氧化(hua)鎂制成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)料入爐(lu)電熔(rong)。輕燒氧化(hua)鎂的(de)氧化(hua)鎂含(han)量達到98%，以此料能生產出白色(se)大結晶電熔(rong)氧化(hua)鎂。但(dan)由(you)于成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)費用高，影響生產成(cheng)(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)廠(chang)家采用反射(she)爐(lu)輕燒氧化(hua)鎂，以一(yi)(yi)定的(de)粒(li)度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)質量比用菱(ling)鎂礦石好，成(cheng)(cheng)(cheng)本又比用球(qiu)料作原(yuan)料時便(bian)宜，因(yin)而得到了(le)一(yi)(yi)定的(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了(le)某(mou)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有(you)時必須(xu)在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中采用燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先利用處(chu)理(li)海(hai)水和石灰乳作(zuo)用生產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其他(ta)方(fang)法也(ye)(ye)可(ke)以(yi)制得輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業(ye)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取方(fang)法)，采用輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)爾(er)(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)體的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。因(yin)為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用在于增加(jia)晶(jing)界(jie)(jie)運動(dong)(dong)所(suo)需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體能(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積成(cheng)正比，所(suo)以(yi)必須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)(dong)。并(bing)且當晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形，第(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大的(de)(de)極限(xian)尺寸(cun)愈小(xiao)。

另一方面為(wei)了降低電熔(rong)凝氧化(hua)鎂的顯氣(qi)孔(kong)率，也應盡量減少原(yuan)料氧化(hua)鎂的氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著優點(dian)。

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

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原(yuan)子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位(wei)數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量和(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結(jie)合(he)特性(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用、結(jie)晶(jing)構(gou)造等決定它是一高熔(rong)點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和(he)結(jie)構參(can)數：陽(yang)離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類(lei)型NaCl;配位數6;有效(xiao)配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加熱(re)方法產(chan)生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須(xu)消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以克(ke)服離子間(jian)的(de)(de)引(yin)力(li)。通過(guo)(guo)強(qiang)大電(dian)弧產(chan)生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)一般包括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大等(deng)一系列物理化(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂石作(zuo)原料有一脫水(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂石的(de)主要(yao)成分是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)作為原料時有一個(ge)脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包括兩個(ge)方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的主(zhu)要(yao)成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔(rong)過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)(zai)原料氧(yang)化(hua)鎂中(zhong)加入(ru)石墨(mo)粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)三電(dian)極(ji)(石墨(mo)電(dian)極(ji))的(de)下端用石墨(mo)粉(fen)末鋪成三角(jiao)形或星形導線路，在(zai)(zai)(zai)通(tong)電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒損或完(wan)全燃燒除去(qu)石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程(cheng)。熔化(hua)過(guo)程(cheng)即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和(he)氧(yang)(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)作用(yong)(yong)下，克服單晶(jing)體中的(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也(ye)就(jiu)是說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)到一定溫度(熔點)就(jiu)會(hui)由(you)固體變成(cheng)液體，叫(jiao)熔化(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)(chan)者對用(yong)(yong)水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料生產(chan)(chan)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)體生成(cheng)熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值34.9%，渣(zha)皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)值15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)值8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)值7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)值6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)值28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值3.2%，從這些統計數據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)熔