電弧熔爐生產電熔氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電弧熔融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優質菱(ling)(ling)鎂礦石，氧化鎂含量高(gao)，又易于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用作電熔氧化鎂的(de)原料。采(cai)用菱(ling)(ling)鎂石作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體，由(you)于有(you)大量氣體從爐內(nei)排出影響著電熔過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂的結晶帶的形(xing)成均有不利影響，由(you)于大量(liang)塵料飛(fei)損(sun)，使物料損(sun)耗和能量(liang)消耗增高(gao)，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由(you)于優質菱鎂礦(kuang)石(shi)容易獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍(reng)是我國電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂用得最多最廣(guang)泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂(mei)礦。菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石中(zhong)氧化鎂(mei)的(de)(de)含量高低和(he)化學(xue)成分直接影響到電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中(zhong)也直接影響到電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)得到的(de)(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)質量和(he)品(pin)級比例，必須對各(ge)種礦石進行適當的(de)(de)配比后進行熔(rong)(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)石。我國(guo)的(de)遼寧(ning)省水鎂(mei)石的(de)礦源非常(chang)豐富，水鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量(liang)高(gao)于(yu)菱鎂(mei)礦石。它也(ye)是一(yi)種制造電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)原料，部分(fen)地區水鎂(mei)石的(de)化學成分(fen)見(jian)表2。

表2水鎂(mei)石(shi)的化學(xue)成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧化(hua)鎂。以(yi)輕燒(shao)氧化(hua)鎂作為電熔(rong)氧化(hua)鎂原料，可以(yi)使生產(chan)環境(jing)得到改善(shan)，可以(yi)降低運輸費(fei)用。由(you)于電熔(rong)時(shi)排出氣體少，成分(fen)也(ye)較均勻，對(dui)提高電熔(rong)氧化(hua)鎂質(zhi)量(liang)有利。

我(wo)國有(you)一(yi)些(xie)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)成球料入爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量(liang)(liang)達(da)到98%，以此(ci)料能生產(chan)出白色大結晶(jing)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成球費(fei)用高(gao)，影響(xiang)生產(chan)成本。目前(qian)，有(you)的(de)(de)廠家采用反射爐輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以一(yi)定的(de)(de)粒(li)度加(jia)入熔(rong)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)(liang)比用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石好，成本又比用球料作原料時便宜，因而得到了(le)一(yi)定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些(xie)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時必(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程中采用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，一般(ban)首先(xian)利(li)用(yong)處理海水和石(shi)灰乳作用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可(ke)以(yi)制得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為(wei)原料(liao)(liao)生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量的(de)(de)雜(za)(za)(za)質氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于(yu)晶(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)雜(za)(za)(za)質，可(ke)明(ming)顯影響晶(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。因(yin)為(wei)雜(za)(za)(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)在(zai)于(yu)增加晶(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)(ti)能(neng)量降低，其降低量與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成正比(bi)，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才(cai)能(neng)離開第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須變(bian)形，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈多(duo)，晶(jing)粒長(chang)大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面(mian)為了降(jiang)低電熔凝氧化(hua)鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化(hua)鎂的(de)氣體排出，因此，采用燒結(jie)鎂砂電熔有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些(xie)特性(xing)是同原(yuan)子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半徑的尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)的電位數值，離(li)子(zi)(zi)的電子(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構(gou)(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的結(jie)合(he)(he)特性(xing)和(he)強(qiang)度(du)、離(li)子(zi)(zi)的極化(hua)作用、結(jie)晶(jing)構(gou)(gou)造等決(jue)定它是一高(gao)熔點化(hua)合(he)(he)物。

氧化鎂的熔點(dian)和結(jie)構參數：陽離子半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)(mei)(mei)質原料，通過(guo)(guo)各種形式的(de)加熱(re)(re)方(fang)法產生(sheng)高(gao)溫(wen)使(shi)鎂(mei)(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必須(xu)消耗(hao)大量的(de)熱(re)(re)能，以克服離(li)子間的(de)引力。通過(guo)(guo)強大電(dian)弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方(fang)法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融(rong)法。這(zhe)個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一(yi)般(ban)包括(kuo)熱(re)(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水過程。用水鎂石作原料有一脫水過程。水鎂石的主要(yao)成(cheng)分(fen)是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程(cheng)。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)碳過程(cheng)，脫(tuo)碳過程(cheng)包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的(de)熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的(de)主要成分是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)(shi)墨(mo)粉末添加物(助(zhu)劑(ji))，在(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)極)的下(xia)端(duan)用(yong)石(shi)(shi)墨(mo)粉末鋪成三(san)角形或星形導(dao)線路，在(zai)通(tong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)(shao)損或完全(quan)燃(ran)燒(shao)(shao)除去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)離(li)子(zi)在(zai)強電弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)(re)能作用下，克(ke)服單晶(jing)體中的(de)晶(jing)格能的(de)束縛(fu)，變成能自由運動的(de)過(guo)程。也(ye)就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由固體變成液(ye)體，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過(guo)程中需(xu)消耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)電能。據(ju)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者(zhe)對用水鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)(re)平衡的(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)比例如(ru)下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)體生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(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(lu)殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面(mian)散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電能損失(shi)值(zhi)3.2%，從(cong)這些(xie)統計數(shu)據(ju)可以看出，在(zai)電熔(rong)