電(dian)(dian)弧(hu)熔爐生(sheng)產電(dian)(dian)熔氧化鎂的(de)工(gong)藝(yi)流(liu)程主(zhu)要包括：原(yuan)料配料、電(dian)(dian)弧(hu)熔融(rong)、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富(fu)的優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高，又易于開采，因(yin)此(ci)，被廣泛(fan)用作(zuo)電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的原料。采用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)(mei)(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由于有(you)大(da)量氣體從爐內排出影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的結晶帶的形成均有不(bu)利影響，由(you)于(yu)大量塵料飛損，使(shi)物料損耗和(he)能(neng)量消耗增(zeng)高，也惡(e)化(hua)了(le)車間生產環境。但由(you)于(yu)優(you)質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容(rong)易獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)用得最多(duo)最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石中氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量高(gao)低和化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分直接影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量，同(tong)時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也(ye)直接影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)品級比例，因此，為了(le)保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質(zhi)量和品級比例，必(bi)須對(dui)各種礦(kuang)(kuang)石進行適(shi)當(dang)的(de)(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國(guo)的遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的礦源非(fei)常豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它(ta)也(ye)是(shi)一種制造電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原料(liao)，部分地區(qu)水(shui)鎂(mei)石(shi)的化(hua)學(xue)成分見表2。

表2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)原料(liao)，可(ke)以(yi)使生產環境得到(dao)改善，可(ke)以(yi)降低運輸費(fei)用。由于(yu)電(dian)熔(rong)(rong)時(shi)排(pai)出氣體少，成(cheng)分(fen)也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)質量有利。

我國(guo)有一些電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂以輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂制成(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐電(dian)熔。輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂的(de)氧(yang)化鎂含(han)量達到(dao)98%，以此料(liao)能生產出白(bai)色大(da)結(jie)晶電(dian)熔氧(yang)化鎂。但由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生產成(cheng)本(ben)。目前(qian)，有的(de)廠家采(cai)用(yong)反射爐輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂，以一定(ding)的(de)粒度加入(ru)熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)化鎂的(de)質量比用(yong)菱鎂礦石好，成(cheng)本(ben)又比用(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得(de)到(dao)了一定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電熔凝氧化(hua)鎂的(de)特(te)殊要求，有(you)時(shi)必須(xu)在電熔過程中采用(yong)燒(shao)結鎂砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔原料(liao)，如采用(yong)海(hai)水鎂砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔原料(liao)，一般首先利用(yong)處理海(hai)水和石(shi)灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧化(hua)鎂，將氫氧化(hua)鎂煅燒(shao)成輕燒(shao)氧化(hua)鎂。用(yong)其他方法(fa)(fa)也可以制(zhi)得輕燒(shao)氧化(hua)鎂(詳見工業(ye)氧化(hua)鎂的(de)制(zhi)取(qu)方法(fa)(fa))，采用(yong)輕燒(shao)氧化(hua)鎂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產(chan)電熔凝氧化(hua)鎂。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少量的(de)雜(za)質氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜(za)質，可明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界運動(dong)所(suo)需的(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能(neng)量降低(di)，其降低(di)量與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)成正比，所(suo)以必須(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并(bing)且當晶(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界必須(xu)變(bian)形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈多，晶(jing)(jing)粒長大(da)的(de)極限尺寸(cun)愈小。

另一方面(mian)為了降低電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂的顯氣孔(kong)率(lv)，也應盡量(liang)減(jian)少原料氧(yang)化鎂的氣體排出，因此，采用燒結鎂砂電(dian)熔(rong)有(you)其顯著優點(dian)。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子和分子的(de)(de)量(liang)子力學本(ben)性(xing)如離子半徑的(de)(de)尺寸，離子的(de)(de)電(dian)位(wei)數值，離子的(de)(de)電(dian)子外層(ceng)結構等相(xiang)關聯(lian)。而氧化鎂的(de)(de)離子尺寸、質量(liang)和電(dian)荷、陽離子和陰離子之間的(de)(de)結合特性(xing)和強度、離子的(de)(de)極化作用、結晶構造(zao)等決(jue)定它是一高熔點化合物。

氧(yang)化鎂的熔(rong)點和(he)結構參數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)數(shu)6;有效(xiao)配(pei)位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)(de)加(jia)熱(re)方法產生(sheng)高(gao)(gao)溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)(bian)成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體(ti)。要使氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱(re)能，以(yi)克服離子間(jian)的(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強(qiang)大(da)電弧(hu)產生(sheng)高(gao)(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這(zhe)個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包(bao)括熱(re)的(de)(de)傳(chuan)導、脫水(shui)、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系(xi)列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)鎂石(shi)作原料(liao)有一脫水(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)鎂石(shi)的主(zhu)要(yao)成分是(shi)(shi)氫(qing)氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)程是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)包括兩個方(fang)(fang)面。一方(fang)(fang)面是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)熱(re)分(fen)(fen)解(jie)，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)主要成分(fen)(fen)是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)電熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石墨(mo)(mo)粉(fen)末添(tian)加物(助劑)，在(zai)電熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在(zai)三(san)電極(石墨(mo)(mo)電極)的下端用石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形或星形導線路，在(zai)通電過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒損(sun)或完全燃燒除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程(cheng)。熔化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在強電(dian)弧(hu)產生的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作用下(xia)，克服單晶(jing)體(ti)(ti)中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)(neng)自(zi)由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)到(dao)一(yi)(yi)定(ding)溫度(熔點(dian))就會由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔化(hua)。在這一(yi)(yi)過(guo)程(cheng)中需(xu)消耗(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)。據(ju)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生產者(zhe)對用水鎂(mei)(mei)石作原料生產電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面(mian)散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看(kan)出，在電(dian)熔