電弧熔爐生(sheng)產電熔氧化(hua)鎂的(de)工藝流程(cheng)主要包(bao)(bao)括：原料配料、電弧熔融(rong)、破(po)碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分(fen)類包(bao)(bao)裝等。

(1)原料

我(wo)國有豐富的優質菱鎂礦石(shi)，氧化鎂含量高，又易于開采，因(yin)此(ci)，被廣泛用(yong)作電熔氧化鎂的原(yuan)料(liao)。采用(yong)菱鎂石(shi)作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量氣(qi)體(ti)從爐內排出影(ying)響著(zhu)電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶帶(dai)的形成均有不利影響，由(you)于大量塵料飛(fei)損，使(shi)物料損耗和能(neng)量消(xiao)耗增高，也惡(e)化(hua)了車間(jian)生產環境。但由(you)于優(you)質菱(ling)鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價格很(hen)低(di)廉，所以，仍是我(wo)國電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用得(de)最多最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)含量高低和化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分直接影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量，同(tong)時在電(dian)熔(rong)過程中也直接影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得(de)到(dao)的(de)品級比(bi)例，因此，為了(le)保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量和品級比(bi)例，必(bi)須對各種礦(kuang)石(shi)進行(xing)適當的(de)配比(bi)后進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的(de)(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石的(de)(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含(han)量高于(yu)菱(ling)鎂(mei)礦石。它(ta)也是一種(zhong)制造(zao)電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石的(de)(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石(shi)的化學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可以(yi)使生(sheng)產(chan)環境得到改善，可以(yi)降(jiang)低運輸費(fei)用。由于電(dian)熔時排出氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)質(zhi)量有(you)利。

我國有一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料(liao)(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量達到98%，以此料(liao)(liao)能生產出白色(se)大結晶(jing)電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。但(dan)由于(yu)成球(qiu)費用(yong)高，影(ying)響生產成本。目前，有的(de)廠家采用(yong)反射(she)爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，以一定的(de)粒(li)度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)質量比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)好，成本又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原料(liao)(liao)時便宜(yi)，因而得到了一定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為了(le)某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有(you)時(shi)必須(xu)在(zai)電(dian)熔過程中采用(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔原(yuan)(yuan)料，如(ru)采用(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔原(yuan)(yuan)料，一般(ban)首先利用(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成(cheng)(cheng)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其他(ta)方法也可(ke)以制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為原(yuan)(yuan)料生產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質，可(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)長大。因為雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)界(jie)運動(dong)所需的(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)界(jie)與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體(ti)能量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積(ji)成(cheng)(cheng)正比，所以必須(xu)提(ti)高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開(kai)第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且(qie)當晶(jing)界(jie)與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)界(jie)必須(xu)變形，第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒(li)長大的(de)(de)極限(xian)尺寸愈小。

另一方面(mian)為了(le)降低電熔凝氧化(hua)(hua)鎂的顯氣孔率，也應盡量(liang)減少(shao)原(yuan)料氧化(hua)(hua)鎂的氣體排(pai)出，因(yin)此，采用燒結鎂砂電熔有其顯著(zhu)優(you)點。

⑤電(dian)熔氧化鎂(mei)單(dan)晶的化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性(xing)是同原子(zi)和分子(zi)的(de)(de)量子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)(chi)寸，離(li)子(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)外(wai)層結構等相關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)尺(chi)(chi)寸、質量和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)和陰離(li)子(zi)之間(jian)的(de)(de)結合(he)特性(xing)和強(qiang)度(du)、離(li)子(zi)的(de)(de)極化(hua)(hua)作(zuo)用、結晶構造等決(jue)定它是一高(gao)熔點化(hua)(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和(he)結構參(can)數(shu)(shu)(shu)：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數(shu)(shu)(shu)6;有(you)效配位數(shu)(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重(zhong)要(yao)(yao)過(guo)(guo)(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)(guo)(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)加熱(re)方法(fa)產(chan)(chan)生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質(zhi)材(cai)料(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)(hua)，變(bian)成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔體。要(yao)(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔融，必須消(xiao)耗大量的(de)熱(re)能，以克服離(li)子間(jian)的(de)引力。通(tong)過(guo)(guo)(guo)強大電(dian)(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)高溫(wen)而熔化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)叫做電(dian)(dian)弧熔融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長(chang)大等一(yi)系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)程。

①脫(tuo)水過程。用水鎂石作原料(liao)有一(yi)脫(tuo)水過程。水鎂石的(de)主要成(cheng)分是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個脫碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂(mei)礦石(shi)的(de)(de)熱分解(jie)，菱鎂(mei)礦石(shi)的(de)(de)主要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧化(hua)鎂中加入石(shi)(shi)墨粉(fen)末(mo)添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(石(shi)(shi)墨電(dian)(dian)極(ji)(ji))的下端用(yong)石(shi)(shi)墨粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或星(xing)形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中受(shou)熱(re)燒(shao)損或完全燃(ran)燒(shao)除(chu)去石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)即(ji)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)和(he)氧離(li)(li)子(zi)在強電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)熱(re)(re)能作用下，克服單晶體(ti)中的(de)晶格能的(de)束縛(fu)，變成(cheng)能自由運動的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也(ye)就是(shi)說，氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點(dian))就會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化。在這一過(guo)(guo)程(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)大(da)量的(de)電(dian)(dian)能。據電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)生(sheng)產者(zhe)對(dui)用水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石作原料生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)平(ping)衡(heng)(heng)的(de)衡(heng)(heng)算，熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)(leng)卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損失值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些(xie)統計(ji)數據可(ke)以看(kan)出，在電(dian)(dian)熔(rong)