電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的(de)工藝流程主要(yao)包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破(po)碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分(fen)類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富的優質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量高，又(you)易于(yu)開采，因(yin)此，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原料。采用菱(ling)鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有(you)大(da)量氣體從(cong)爐(lu)內(nei)排出(chu)影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的結晶帶的形成均有不利影響(xiang)，由于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡(e)化了車間生(sheng)產(chan)環(huan)境(jing)。但由于優質菱鎂(mei)(mei)礦石容易獲(huo)得，價(jia)格很低廉，所以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂礦。菱(ling)(ling)鎂礦石中氧化鎂的(de)含量高低和化學成分直接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂的(de)質(zhi)量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也直接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂得到(dao)的(de)品(pin)級比例，因(yin)此(ci)，為了保(bao)證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂的(de)質(zhi)量和品(pin)級比例，必須對各(ge)種(zhong)礦石進(jin)行(xing)適當的(de)配比后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)(de)遼寧(ning)省水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非常豐富，水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)高于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它也(ye)是一種制造電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分(fen)地區水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)見表2。

表(biao)2水鎂(mei)石(shi)的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為(wei)電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂原(yuan)料，可以(yi)使生產環(huan)境得到改善，可以(yi)降(jiang)低運輸(shu)費用。由(you)于電熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對提高(gao)電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂質量有利。

我(wo)國有一些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂以輕(qing)燒氧(yang)化鎂制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化鎂的(de)氧(yang)化鎂含量達到98%，以此料(liao)能(neng)生產出白色大(da)結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)化鎂。但(dan)由于(yu)成(cheng)(cheng)球(qiu)費用(yong)高(gao)，影響(xiang)生產成(cheng)(cheng)本。目(mu)前，有的(de)廠家(jia)采用(yong)反射(she)爐輕(qing)燒氧(yang)化鎂，以一定(ding)的(de)粒度加入熔(rong)(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)化鎂的(de)質量比(bi)用(yong)菱鎂礦石(shi)好，成(cheng)(cheng)本又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因(yin)而得(de)到了一定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)。為(wei)了某些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時必須(xu)(xu)在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中采用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，如采用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，一般(ban)首先利用(yong)(yong)處(chu)理海水(shui)和石灰乳(ru)作用(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他(ta)方法也可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為(wei)原(yuan)料生產電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)(de)(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體的(de)(de)(de)(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)長大(da)。因(yin)為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)在(zai)于增加晶(jing)界(jie)運動(dong)(dong)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體能量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成正(zheng)比，所(suo)以必須(xu)(xu)提(ti)高(gao)晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才(cai)能離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)(dong)。并且當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必須(xu)(xu)變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈小。

另(ling)一方面為了降低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)顯氣孔率，也應盡(jin)量(liang)減少(shao)原料氧化鎂(mei)的(de)氣體排出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有(you)其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特性和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)作(zuo)用、結(jie)晶構造等(deng)決定它是一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點和(he)結構參(can)數：陽離子半(ban)(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要過程是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)，通(tong)過各種(zhong)形式的(de)加熱方法產(chan)生(sheng)高溫(wen)(wen)使(shi)鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti)。要使(shi)氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量(liang)的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力。通(tong)過強大(da)電弧產(chan)生(sheng)高溫(wen)(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法叫(jiao)做電弧熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)過程一般(ban)包括(kuo)熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)(ti)長大(da)等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過程。

①脫水(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一(yi)脫水(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要(yao)成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用(yong)菱鎂(mei)礦作為(wei)原(yuan)料時有(you)一(yi)個脫碳過程，脫碳過程包括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是(shi)菱鎂(mei)礦石的熱分解，菱鎂(mei)礦石的主要(yao)成(cheng)分是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔過程中往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化鎂中加(jia)(jia)入石(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)添加(jia)(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過程中需在(zai)(zai)三電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的(de)下端用石(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪成(cheng)三角形或星形導線路，在(zai)(zai)通(tong)電(dian)過程中受熱燒損(sun)或完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過程(cheng)。熔化(hua)過程(cheng)即氧化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧離子在強電弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用(yong)下，克服單晶(jing)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)格能的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能自(zi)由運動的(de)(de)(de)過程(cheng)。也就是(shi)說(shuo)，氧化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(du)(熔點)就會由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔化(hua)。在這(zhe)一過程(cheng)中需消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電能。據電熔凝氧化(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如(ru)下：氧化(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)值34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷卻水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走熱(re)(re)值28.8%。電能損失值3.2%，從這(zhe)些統(tong)計(ji)數據可以看出，在電熔