電(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)爐(lu)生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)的工藝流程主(zhu)要包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量高，又易(yi)于開采，因(yin)此，被廣(guang)泛用(yong)作電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)體，由(you)于有大量氣(qi)體從(cong)爐內排出影響著電(dian)熔過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)(mei)的結晶帶的形(xing)成均有不利影響(xiang)，由于大量(liang)塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量(liang)消(xiao)耗增高，也惡化了車間生產環境。但由于優質菱鎂(mei)(mei)礦石容(rong)易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國(guo)電熔氧化鎂(mei)(mei)用得(de)最多最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的含量高(gao)低和(he)化學成(cheng)分直接影響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)過程中(zhong)也(ye)直接影響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)得到的品(pin)級比例，因此，為(wei)了保證電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的質量和(he)品(pin)級比例，必須(xu)對(dui)各種礦石(shi)進行(xing)適(shi)當的配(pei)比后進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我國(guo)的(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦源非(fei)常(chang)豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也(ye)是(shi)一種(zhong)制造(zao)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分地(di)區水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分見表2。

表2水鎂石(shi)的(de)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(zuo)為電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)原料，可以(yi)使(shi)生產環境得(de)到(dao)改善，可以(yi)降(jiang)低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔(rong)時排出氣(qi)體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)質量有利。

我國有一些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)制成球(qiu)料入(ru)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)此(ci)料能生(sheng)產(chan)出(chu)白(bai)色(se)大結晶(jing)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成球(qiu)費用高(gao)，影響生(sheng)產(chan)成本。目前，有的(de)廠家采(cai)用反(fan)射爐輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一定(ding)的(de)粒(li)度加(jia)入(ru)熔(rong)(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)礦石好，成本又比用球(qiu)料作(zuo)原料時(shi)便宜(yi)，因而得到了一定(ding)的(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求(qiu)，有時必須(xu)(xu)(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料(liao)，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料(liao)，一般(ban)首先利用(yong)(yong)處(chu)理海水(shui)和石灰(hui)乳(ru)作(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)(zhi)得輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)(zhi)取方法(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原料(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為，極少量的(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于(yu)晶(jing)體(ti)的(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)長大(da)。因(yin)為雜質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)界運動(dong)所(suo)需的(de)能(neng)量。當晶(jing)界與第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)能(neng)量降低，其降低量與第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所(suo)以(yi)必須(xu)(xu)(xu)提高晶(jing)界能(neng)，晶(jing)界才能(neng)離開(kai)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)界與第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)界必須(xu)(xu)(xu)變形，第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈多，晶(jing)粒(li)長大(da)的(de)極限尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降低(di)電(dian)熔凝氧化鎂的顯氣孔率，也應盡量減少原(yuan)料(liao)氧化鎂的氣體排出，因此，采用燒結鎂砂電(dian)熔有其顯著優(you)點(dian)。

⑤電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂單晶的化(hua)(hua)學原(yuan)料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的量(liang)子(zi)(zi)力(li)學本性如離子(zi)(zi)半徑(jing)的尺寸，離子(zi)(zi)的電(dian)(dian)位(wei)數(shu)值(zhi)，離子(zi)(zi)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構等相關聯。而氧化(hua)鎂(mei)的離子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和電(dian)(dian)荷、陽離子(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)之間(jian)的結(jie)合(he)特性和強度(du)、離子(zi)(zi)的極化(hua)作用、結(jie)晶構造等決定(ding)它(ta)是一高熔(rong)點化(hua)合(he)物(wu)。

氧化鎂的熔點和結構參數(shu)：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類(lei)型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效配(pei)位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的最重要過程是由各種鎂(mei)質原料，通(tong)過各種形式的加熱(re)方(fang)法產(chan)(chan)生(sheng)高(gao)溫使鎂(mei)質材(cai)料(MgO)熔化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔體(ti)。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔融，必須消耗大量的熱(re)能，以克服離(li)子間(jian)的引力。通(tong)過強大電弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)高(gao)溫而熔化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的方(fang)法叫做(zuo)電弧(hu)熔融法。這個(ge)融化(hua)(hua)過程一(yi)般(ban)包括(kuo)熱(re)的傳導、脫水(shui)、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一(yi)系(xi)列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過程。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂石(shi)(shi)作(zuo)原(yuan)料(liao)有(you)一脫水(shui)過程。水(shui)鎂石(shi)(shi)的主要成分是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)(cheng)。用菱鎂(mei)礦作(zuo)為原料時有(you)一個脫碳過程(cheng)(cheng)，脫碳過程(cheng)(cheng)包括兩個方面。一方面是菱鎂(mei)礦石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)礦石(shi)的主(zhu)要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過程中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉(fen)末(mo)添加(jia)物(wu)(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過程中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)(dian)極)的下端用石(shi)墨粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形或(huo)(huo)星形導線路，在(zai)通電(dian)(dian)(dian)過程中(zhong)受熱燒損或(huo)(huo)完全(quan)燃(ran)燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)化鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)(zai)強電(dian)弧產生的(de)熱(re)(re)能作(zuo)用(yong)下，克服單晶體中(zhong)的(de)晶格能的(de)束(shu)縛，變成(cheng)能自由運動的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也就是(shi)說，氧(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點(dian))就會由固體變成(cheng)液體，叫(jiao)熔(rong)化。在(zai)(zai)這一(yi)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗大量的(de)電(dian)能。據(ju)(ju)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)生產者對用(yong)水鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料生產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)消耗的(de)比(bi)例如下：氧(yang)化鎂(mei)(mei)晶體生成(cheng)熱(re)(re)消耗值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼(ke)的(de)水耗熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能損失(shi)值(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)(ju)可(ke)以看出(chu)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)