電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)工藝流程主要包括：原料配料、電弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化鎂(mei)的原料。采用菱(ling)鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)(qi)體，由于有大量氣(qi)(qi)體從(cong)爐(lu)內(nei)排出影(ying)響著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化鎂的結晶(jing)帶(dai)的形成均有(you)不(bu)利影響，由(you)于(yu)大量塵料飛(fei)損，使物料損耗和能量消耗增高，也(ye)惡化了車間生產環境(jing)。但由(you)于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所(suo)以(yi)，仍是我國(guo)電(dian)熔氧化鎂用得(de)最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)的含量高(gao)低和(he)化學成(cheng)分直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中也直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)得(de)到的品級(ji)比(bi)(bi)(bi)例，因此，為了(le)保證電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的質量和(he)品級(ji)比(bi)(bi)(bi)例，必須對各種礦石進行適當的配比(bi)(bi)(bi)后進行熔(rong)(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我(wo)國的(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)礦源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂。以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂原(yuan)料，可(ke)以使生產(chan)環(huan)境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由(you)于電(dian)熔(rong)時排出氣體少(shao)，成(cheng)分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂質(zhi)量(liang)有(you)利。

我國(guo)有一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂以(yi)輕(qing)燒氧化(hua)鎂制成(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧化(hua)鎂的(de)(de)(de)氧化(hua)鎂含量(liang)達到98%，以(yi)此料(liao)(liao)能生產出白色大結(jie)晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧化(hua)鎂。但由于成(cheng)球(qiu)費(fei)用高，影響生產成(cheng)本。目前(qian)，有的(de)(de)(de)廠(chang)家采用反射爐輕(qing)燒氧化(hua)鎂，以(yi)一(yi)定的(de)(de)(de)粒度加入熔(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧化(hua)鎂的(de)(de)(de)質量(liang)比(bi)用菱鎂礦石(shi)好(hao)，成(cheng)本又比(bi)用球(qiu)料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜，因(yin)而得(de)到了一(yi)定的(de)(de)(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)(wei)了某些(xie)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時必(bi)須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處理海水和石(shi)灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其(qi)他(ta)方(fang)法(fa)(fa)也可以(yi)制(zhi)得輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工(gong)業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法(fa)(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認(ren)為(wei)(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)(de)雜(za)(za)質氣體(相)也屬于晶(jing)體的(de)(de)雜(za)(za)質，可明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)(wei)雜(za)(za)質相的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增(zeng)加(jia)晶(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)能(neng)(neng)量。當晶(jing)界(jie)與第(di)二(er)相相遇時，晶(jing)體能(neng)(neng)量降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量與第(di)二(er)相橫截面積(ji)成正比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離開第(di)二(er)相繼續(xu)運動。并且當晶(jing)界(jie)與第(di)二(er)相相遇時，與第(di)二(er)相橫截面積(ji)相等(deng)的(de)(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)相數量愈多，晶(jing)粒(li)長大的(de)(de)極(ji)限尺寸愈小。

另一方面為了降(jiang)低電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)顯氣(qi)孔(kong)率，也應盡量減少(shao)原料(liao)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)氣(qi)體排(pai)出(chu)，因(yin)此，采(cai)用燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)電熔(rong)有其顯著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)性是同原子和(he)分子的(de)量子力學(xue)本性如離(li)(li)子半徑的(de)尺寸，離(li)(li)子的(de)電位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)子的(de)電子外(wai)層結構等相(xiang)關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)子尺寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)子和(he)陰離(li)(li)子之間的(de)結合特(te)性和(he)強度(du)、離(li)(li)子的(de)極(ji)化作用、結晶(jing)構造(zao)等決定它是一高熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)(rong)點和結(jie)構參數(shu)(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結(jie)構類(lei)型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效配位數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點2800℃。

電(dian)(dian)熔凝氧化(hua)鎂制造的(de)最重要過(guo)程是由各種(zhong)鎂質原料，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱(re)(re)方法(fa)產(chan)(chan)生(sheng)高(gao)溫(wen)使鎂質材料(MgO)熔化(hua)，變成氧化(hua)鎂熔體。要使氧化(hua)鎂熔融，必須(xu)消(xiao)耗大(da)量的(de)熱(re)(re)能，以(yi)克服離子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)高(gao)溫(wen)而熔化(hua)氧化(hua)鎂的(de)方法(fa)叫(jiao)做(zuo)電(dian)(dian)弧(hu)熔融法(fa)。這(zhe)個融化(hua)過(guo)程一般包括熱(re)(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)、析晶(jing)(jing)、晶(jing)(jing)體長大(da)等一系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料有一脫水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)(mei)石的主要(yao)成分是氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作(zuo)為原(yuan)料時有(you)一個脫(tuo)碳過(guo)(guo)(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)(guo)(guo)程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)熱分(fen)解(jie)，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)主要成(cheng)分(fen)是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過程中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨粉(fen)末(mo)(mo)添加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動(dong)過程中(zhong)需在(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)極)的下端用石(shi)墨粉(fen)末(mo)(mo)鋪成三角形或(huo)星形導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過程中(zhong)受熱燒損或(huo)完(wan)全燃燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)(dian)(dian)弧產生的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用(yong)(yong)下，克服單晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛(fu)，變成(cheng)能(neng)(neng)自由運動(dong)的(de)(de)(de)過(guo)程。也(ye)就是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(du)(熔(rong)點)就會(hui)由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過(guo)程中(zhong)需消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生產者對(dui)用(yong)(yong)水鎂(mei)石作原料生產電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看出(chu)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)