電弧(hu)(hu)熔爐生(sheng)產電熔氧(yang)化鎂的工(gong)藝流程主(zhu)要包(bao)括：原料配料、電弧(hu)(hu)熔融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包(bao)裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含量(liang)(liang)高(gao)，又易(yi)于開采，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)石作原料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體(ti)(ti)，由(you)于有(you)大量(liang)(liang)氣體(ti)(ti)從爐(lu)內排出影(ying)響著電(dian)熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧化鎂的結晶帶的形成均有不利影(ying)響，由(you)于(yu)大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消(xiao)耗增高，也惡(e)化了車間生產環境(jing)。但由(you)于(yu)優質菱鎂礦石容易獲(huo)得(de)，價格很(hen)低廉，所以，仍是我國電熔氧化鎂用得(de)最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和化學成分直(zhi)接(jie)影(ying)響到(dao)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時在電熔過(guo)程中(zhong)也直(zhi)接(jie)影(ying)響到(dao)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)得(de)到(dao)的(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品(pin)級比例，必須對各種礦石進(jin)行適(shi)當的(de)配比后(hou)進(jin)行熔煉。

②水鎂石(shi)。我國的遼(liao)寧省水鎂石(shi)的礦源非(fei)常豐富，水鎂石(shi)中氧化鎂含量(liang)高于菱(ling)鎂礦石(shi)。它也是一種制(zhi)造電熔(rong)凝氧化鎂的原料(liao)，部分(fen)地區(qu)水鎂石(shi)的化學(xue)成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧化鎂(mei)(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧化鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)(mei)原料，可(ke)以(yi)(yi)使生(sheng)產環境(jing)得到改(gai)善，可(ke)以(yi)(yi)降低(di)運(yun)輸(shu)費用。由于電(dian)熔(rong)(rong)時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)(mei)質(zhi)量(liang)有(you)利。

我國(guo)有(you)一些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此料(liao)(liao)能生(sheng)產(chan)出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但(dan)由于成球(qiu)(qiu)費用(yong)高(gao)，影響生(sheng)產(chan)成本。目前，有(you)的(de)(de)廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度加入熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成本又比用(yong)球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原(yuan)料(liao)(liao)時(shi)便宜，因而(er)得(de)到了一定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂。為了某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊(shu)要(yao)求，有時必(bi)須在(zai)電(dian)(dian)熔過程(cheng)中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)熔原(yuan)料，如采用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般(ban)首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方(fang)法(fa)(fa)也(ye)可(ke)以制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方(fang)法(fa)(fa))，采用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為原(yuan)料生(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因為雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量(liang)降低(di)(di)，其(qi)降低(di)(di)量(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)(mian)積(ji)成正比，所以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離開第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極限(xian)尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降低(di)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)顯氣孔率，也應盡量減少(shao)原料氧化(hua)鎂(mei)的(de)氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電熔有其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂(mei)單晶的化學原(yuan)料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是(shi)同原子(zi)和分(fen)子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電(dian)位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)外層結構等相(xiang)關聯(lian)。而氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺寸、質量(liang)和電(dian)荷、陽(yang)離(li)(li)子(zi)和陰離(li)(li)子(zi)之間的(de)(de)結合特(te)性(xing)和強度、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)極(ji)化(hua)作(zuo)用、結晶構造等決定它是(shi)一高熔點(dian)化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和結構參數(shu)(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數(shu)(shu)6;有效配(pei)位(wei)數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式(shi)的(de)(de)加熱方法產(chan)生(sheng)高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)熱能(neng)，以克服離子間的(de)(de)引力。通過(guo)強大電弧產(chan)生(sheng)高溫而熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法叫做電弧熔(rong)融(rong)法。這(zhe)個融(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)傳(chuan)導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體長大等一系列物理化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石作原料有一脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石的主要成分是氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)作為原料時有一個(ge)脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程包(bao)括兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)石的熱分解，菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)(kuang)(kuang)石的主要成分是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過(guo)(guo)程中往往在(zai)原料氧化鎂中加入石墨粉(fen)末添加物(wu)(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐(lu)起動過(guo)(guo)程中需在(zai)三(san)電(dian)極(石墨電(dian)極)的下端用(yong)石墨粉(fen)末鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路(lu)，在(zai)通電(dian)過(guo)(guo)程中受熱燒(shao)損(sun)或(huo)完全(quan)燃燒(shao)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)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)(mei)(mei)離(li)子(zi)和(he)氧(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)弧產(chan)生的(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用(yong)下(xia)，克服單晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)的(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)過程(cheng)。也就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由(you)固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一(yi)過程(cheng)中需消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大(da)量(liang)的(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)生產(chan)者對用(yong)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石作原料生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比(bi)例如下(xia)：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數據可以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)