電弧熔爐生產電熔氧化(hua)鎂的(de)工(gong)藝流程(cheng)主要包括：原料配料、電弧熔融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分(fen)類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)高(gao)，又易于開采，因此，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)原料(liao)。采用菱鎂(mei)石作(zuo)原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)體，由(you)于有(you)大量(liang)氣(qi)體從爐內排出影(ying)響著電熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成均有不利(li)影響，由于大量塵(chen)料飛損，使(shi)物料損耗和(he)能量消耗增(zeng)高(gao)，也惡化了(le)車(che)間生產環境。但由于優質菱鎂礦石容易獲得(de)(de)，價格很低(di)廉，所(suo)以，仍(reng)是我國電(dian)熔(rong)氧化鎂用得(de)(de)最多最廣泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)(yang)化鎂(mei)的含量(liang)高低和化學成(cheng)分(fen)直接影響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的質量(liang)，同(tong)時在電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中也(ye)直接影響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)得到的品級比例，因此，為(wei)了保(bao)證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的質量(liang)和品級比例，必須對(dui)各種礦石進行(xing)適當的配比后進行(xing)熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂石(shi)。我國的(de)(de)(de)遼寧(ning)省水鎂石(shi)的(de)(de)(de)礦(kuang)源非(fei)常豐富，水鎂石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂含量高于菱鎂礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)原料，部分地區水鎂石(shi)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分見表2。

表(biao)2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化鎂。以輕燒氧化鎂作(zuo)為電(dian)熔(rong)氧化鎂原料，可(ke)以使生產環境得到改善，可(ke)以降(jiang)低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分(fen)也較(jiao)均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧化鎂質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂以輕燒(shao)氧化鎂制成球(qiu)料(liao)(liao)入爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕燒(shao)氧化鎂的氧化鎂含量(liang)達到98%，以此(ci)料(liao)(liao)能生產出白色(se)大(da)結(jie)晶電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂。但由于成球(qiu)費(fei)用高，影響生產成本。目前，有的廠家采用反射(she)爐(lu)(lu)輕燒(shao)氧化鎂，以一(yi)定的粒度加(jia)入熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的質量(liang)比(bi)(bi)用菱鎂礦石好，成本又比(bi)(bi)用球(qiu)料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜(yi)，因而(er)得到了一(yi)定的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了(le)某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的特殊要求，有時(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一般首(shou)先(xian)利用(yong)處理海水和石(shi)灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方法(fa)也可(ke)以(yi)制得輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的制取方法(fa))，采(cai)用(yong)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)的雜(za)質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體的雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒的長大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)在于(yu)增加(jia)晶(jing)界運動所需的能(neng)(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)界與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體能(neng)(neng)量(liang)降低(di)(di)，其降低(di)(di)量(liang)與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成正比，所以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)界能(neng)(neng)，晶(jing)界才(cai)能(neng)(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運動。并且當(dang)晶(jing)界與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的晶(jing)界必(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)粒長大的極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一方面為了降低電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的顯(xian)氣(qi)(qi)孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂(mei)(mei)的氣(qi)(qi)體排出，因此，采用燒結鎂(mei)(mei)砂電熔有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)單(dan)晶(jing)的(de)化(hua)學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)(liang)和(he)(he)電荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用(yong)、結(jie)晶構(gou)造等決定它是一高熔點化合物(wu)。

氧化鎂的熔(rong)點和結構參數：陽離(li)子(zi)(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)(zi)半徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)最重(zhong)要(yao)過程是由各(ge)種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通過各(ge)種形(xing)式的(de)(de)(de)加熱(re)方法產生(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)(bian)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必(bi)須消耗(hao)大(da)量的(de)(de)(de)熱(re)能，以克(ke)服離子間的(de)(de)(de)引力。通過強大(da)電(dian)弧(hu)(hu)產生(sheng)高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)方法叫做電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融法。這(zhe)個融化(hua)(hua)(hua)過程一(yi)般包括熱(re)的(de)(de)(de)傳導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長(chang)大(da)等一(yi)系列物理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過程。

①脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。用(yong)水(shui)(shui)鎂石(shi)作原料有一脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)鎂石(shi)的主要成分是氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)。用菱鎂礦(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)包(bao)括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)的熱分(fen)解，菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)的主要(yao)成分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在(zai)(zai)三電極(石(shi)墨電極)的(de)下端用石(shi)墨粉(fen)末鋪成三角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通(tong)電過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱(re)燒損或(huo)完全(quan)燃燒除(chu)去(qu)石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)(guo)程。熔化過(guo)(guo)程即(ji)氧(yang)化鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在強電弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服單晶體(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛，變成能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程。也就(jiu)是說，氧(yang)化鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)到一定溫度(熔點)就(jiu)會由固體(ti)變成液體(ti)，叫(jiao)熔化。在這一過(guo)(guo)程中需消耗(hao)大量的(de)(de)電能(neng)。據電熔凝氧(yang)化鎂(mei)生(sheng)產(chan)(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)產(chan)(chan)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平(ping)衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)晶體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以(yi)看出，在電熔