電弧熔(rong)(rong)爐生產電熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)的(de)工藝(yi)流程主(zhu)要包括：原料配(pei)料、電弧熔(rong)(rong)融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含(han)量(liang)高，又易于開采(cai)，因(yin)此，被廣泛用(yong)作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的原料。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由于有大量(liang)氣體從爐內排出影(ying)響著(zhu)電熔(rong)過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧(yang)化(hua)鎂的結(jie)晶帶的形成均有不利(li)影響(xiang)，由于(yu)大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增(zeng)高(gao)，也惡(e)化(hua)了車間生產(chan)環境。但由于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以(yi)，仍(reng)是我(wo)國電熔氧(yang)化(hua)鎂用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含(han)量(liang)高(gao)低和(he)化(hua)(hua)(hua)學成分直接影響(xiang)到電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同時在(zai)電熔(rong)過程中也直接影響(xiang)到電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到的(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)品(pin)級比例，必須對各種礦石進(jin)行適(shi)當(dang)的(de)配(pei)比后(hou)進(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂石(shi)。我國的遼寧省水鎂石(shi)的礦源(yuan)非常(chang)豐(feng)富(fu)，水鎂石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂含量高(gao)于菱鎂礦石(shi)。它也是(shi)一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的原料，部(bu)分地區水鎂石(shi)的化(hua)(hua)學成(cheng)分見表(biao)2。

表2水鎂石的(de)化學成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為(wei)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂原料，可(ke)以(yi)使生產環境得到改(gai)善，可(ke)以(yi)降低運輸費用(yong)。由(you)于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂質量有利。

我(wo)國有(you)一些電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)(liao)入爐(lu)電熔。輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以此料(liao)(liao)能生產出白色大結晶電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成球費用高，影響(xiang)生產成本。目前(qian)，有(you)的(de)(de)(de)廠家采用反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)粒度加入熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量比(bi)用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比(bi)用球料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜，因而得到了一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求，有時必須(xu)在電(dian)(dian)熔過程中采用燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料，如采用海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料，一(yi)般首先利用處理(li)海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)用生產氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用其他方法也可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方法)，采用輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料生產電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(er)(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)，極少量(liang)的(de)雜質氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)體的(de)雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長大(da)。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動所(suo)需的(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能量(liang)降(jiang)低(di)，其降(jiang)低(di)量(liang)與第(di)二相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正比，所(suo)以必須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才(cai)能離開第(di)二相(xiang)(xiang)繼續運動。并且(qie)當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須(xu)變(bian)形，第(di)二相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大(da)的(de)極限尺(chi)寸愈(yu)小。

另一方面為了降低電熔凝(ning)氧(yang)化鎂的(de)顯氣孔率，也應盡(jin)量(liang)減少原料氧(yang)化鎂的(de)氣體(ti)排出，因此(ci)，采用燒(shao)結鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂(mei)單晶(jing)的化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)(shi)同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力(li)學本性如(ru)離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數(shu)值(zhi)，離(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)(jie)構(gou)等相(xiang)關聯。而氧化鎂(mei)的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)(jie)合特(te)性和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)極(ji)化作用、結(jie)(jie)晶構(gou)造等決定它是(shi)(shi)一高熔點化合物。

氧化鎂的熔點和(he)結構參數：陽(yang)離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構類(lei)型(xing)NaCl;配位(wei)數6;有(you)效配位(wei)數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要過(guo)(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料，通過(guo)(guo)各(ge)種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)加熱(re)方法產生高溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體(ti)。要使氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引力(li)。通過(guo)(guo)強大電(dian)(dian)弧產生高溫而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法叫(jiao)做電(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一(yi)系列(lie)物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成(cheng)分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦作為(wei)原料時有一個(ge)(ge)脫碳(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)過程(cheng)包括兩個(ge)(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的(de)熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的(de)主要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電熔(rong)過程中(zhong)往往在(zai)(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)加(jia)入(ru)石墨粉末添加(jia)物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電熔(rong)爐起動過程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電極(ji)(石墨電極(ji))的下端用石墨粉末鋪成三(san)角形或星形導線路，在(zai)(zai)通電過程中(zhong)受熱燒損(sun)或完全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程即氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)子和(he)氧離(li)子在(zai)(zai)強電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱能(neng)(neng)作(zuo)(zuo)用下，克服單晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程。也就是說，氧化(hua)鎂(mei)加熱到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就會(hui)由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)(guo)程中(zhong)需消(xiao)耗大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)石作(zuo)(zuo)原料(liao)生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱平衡的(de)(de)衡算，熱消(xiao)耗的(de)(de)比例如(ru)下：氧化(hua)鎂(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱消(xiao)耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼(ke)的(de)(de)水耗熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面(mian)散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些(xie)統計數據(ju)可以看出，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)