電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原(yuan)料配(pei)料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉(fen)碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有大量氣體從爐(lu)內排出影響著(zhu)電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的結(jie)晶帶的形(xing)成均有(you)不利影響，由(you)于(yu)大量(liang)塵料飛(fei)損(sun)，使物(wu)料損(sun)耗和能量(liang)消(xiao)耗增高，也惡化了車間(jian)生(sheng)產環境(jing)。但由(you)于(yu)優質菱(ling)鎂礦石(shi)容(rong)易獲得，價(jia)格很低廉，所(suo)以(yi)，仍是我(wo)國(guo)電熔氧化鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石中氧化(hua)鎂的(de)(de)含量(liang)(liang)高低和化(hua)學(xue)成分(fen)直接(jie)影(ying)響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂的(de)(de)質量(liang)(liang)，同(tong)時(shi)在電(dian)熔(rong)過(guo)程中也直接(jie)影(ying)響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂得到(dao)的(de)(de)品級比例，因此(ci)，為了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂的(de)(de)質量(liang)(liang)和品級比例，必須(xu)對各種(zhong)礦石進(jin)行適當的(de)(de)配(pei)比后(hou)進(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)礦源非常(chang)豐富，水(shui)鎂石(shi)(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂含量高于菱鎂礦石(shi)(shi)。它也(ye)是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)原(yuan)料，部分(fen)地區(qu)水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)作為電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)原(yuan)料，可以(yi)使生產(chan)環境得到改(gai)善，可以(yi)降低運(yun)輸(shu)費用(yong)。由于電熔時排出氣(qi)體少，成分也(ye)較均(jun)勻，對提高電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有(you)一些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)(yi)輕(qing)(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)(yi)此料(liao)能生產出白色(se)大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成球費用高，影響生產成本。目前(qian)，有(you)的(de)(de)廠家采用反射爐輕(qing)(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定(ding)的(de)(de)粒度加(jia)入熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量比用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比用球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一定(ding)的(de)(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)。為了某些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)特(te)殊(shu)要求，有(you)時必須(xu)在(zai)電熔過程中采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)作為電熔原料(liao)(liao)，如采(cai)用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)砂(sha)(sha)作為電熔原料(liao)(liao)，一般首先利用(yong)處理海(hai)水(shui)和石灰乳(ru)作用(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)其(qi)他方(fang)(fang)法(fa)也可以制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方(fang)(fang)法(fa))，采(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為原料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認為，極少量的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可明顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。因為雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所(suo)需(xu)的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量降(jiang)低(di)，其(qi)降(jiang)低(di)量與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積成(cheng)(cheng)正比，所(suo)以必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)(de)極限尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝氧化鎂的顯氣孔率，也應(ying)盡量減少原料(liao)氧化鎂的氣體排出，因此，采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂砂電(dian)熔有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的尺(chi)寸(cun)(cun)，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的電位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相關(guan)聯。而氧化(hua)鎂的離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)(cun)、質量和(he)電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間(jian)的結合特性(xing)和(he)強度、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的極化(hua)作(zuo)用、結晶構造等(deng)決定(ding)它是一(yi)高熔點化(hua)合物。

氧化(hua)鎂的熔點和結(jie)構參數：陽(yang)離子(zi)半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)(jing)0.53mm;結(jie)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(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂制造的(de)最重要(yao)過(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂質(zhi)原料，通(tong)過(guo)(guo)各種形式的(de)加熱方法(fa)(fa)產生(sheng)高(gao)溫(wen)使(shi)鎂質(zhi)材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂熔(rong)(rong)融，必(bi)須消耗大量(liang)的(de)熱能，以克(ke)服離子間(jian)的(de)引力。通(tong)過(guo)(guo)強大電(dian)弧產生(sheng)高(gao)溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)方法(fa)(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法(fa)(fa)。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包(bao)括熱的(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有(you)一脫水(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程。用菱鎂(mei)(mei)礦作為原料(liao)時有一個脫碳(tan)(tan)過程，脫碳(tan)(tan)過程包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)(shi)菱鎂(mei)(mei)礦石的熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦石的主要成分是(shi)(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂(mei)中(zhong)(zhong)加(jia)入石(shi)墨(mo)粉末添加(jia)物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)粉末鋪成三(san)角形或(huo)星形導線路，在(zai)通電(dian)過程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒損(sun)或(huo)完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過程。熔(rong)(rong)化過程即氧(yang)(yang)(yang)化鎂中(zhong)(zhong)鎂離子(zi)和氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用下(xia)，克服單晶體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)晶格能的(de)(de)束縛，變成能自由運動(dong)的(de)(de)過程。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)(yang)化鎂加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點(dian))就會由固(gu)體(ti)(ti)變成液體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)化。在(zai)這(zhe)一過程中(zhong)(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂生(sheng)產者對用水鎂石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)(yang)化鎂晶體(ti)(ti)生(sheng)成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可以看出(chu)，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)