電(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的工藝流(liu)程主(zhu)要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質菱鎂礦(kuang)石，氧(yang)化鎂含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化鎂的原料。采用菱鎂石作(zuo)原料，碳(tan)酸鎂分解產生CO2氣(qi)體，由(you)于(yu)有大量氣(qi)體從爐(lu)內(nei)排出影(ying)響(xiang)著(zhu)電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)結(jie)晶帶的(de)(de)形成均有不利影響，由于(yu)大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增高，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由于(yu)優質(zhi)菱鎂礦石(shi)容易獲得，價(jia)格很低廉，所(suo)以(yi)，仍是我國電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂用得最多最廣(guang)泛的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的含量高(gao)低和(he)化(hua)學成分(fen)直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的質量，同(tong)時(shi)在(zai)電(dian)熔(rong)過程中(zhong)也直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)得到的品(pin)級比(bi)例，因此，為了保(bao)證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的質量和(he)品(pin)級比(bi)例，必須對(dui)各(ge)種礦(kuang)石(shi)進(jin)(jin)行適(shi)當(dang)的配比(bi)后進(jin)(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石。我國的(de)遼寧(ning)省水鎂(mei)(mei)石的(de)礦(kuang)(kuang)源非常(chang)豐富，水鎂(mei)(mei)石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石。它也是(shi)一種制造(zao)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水鎂(mei)(mei)石的(de)化學成(cheng)分見(jian)表2。

表2水鎂石的(de)化(hua)學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)作為電熔氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)原料，可以使生產環境(jing)得到改善，可以降低運輸費用。由于電熔時(shi)排出(chu)氣體少，成(cheng)分也較均勻，對提高電熔氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)質量有利(li)。

我國有(you)(you)一(yi)(yi)些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂以(yi)輕(qing)燒氧化(hua)鎂制成(cheng)球料入(ru)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧化(hua)鎂的(de)氧化(hua)鎂含量達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧化(hua)鎂。但由于成(cheng)球費(fei)用(yong)高，影響生(sheng)產成(cheng)本。目前，有(you)(you)的(de)廠家采用(yong)反射爐輕(qing)燒氧化(hua)鎂，以(yi)一(yi)(yi)定的(de)粒度(du)加入(ru)熔(rong)(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧化(hua)鎂的(de)質量比用(yong)菱鎂礦石好，成(cheng)本又比用(yong)球料作原料時便宜，因而得到了一(yi)(yi)定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結(jie)鎂砂(sha)。為(wei)了某些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)結(jie)鎂砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料，一般首先(xian)利用(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)生(sheng)產氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂，將氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。用(yong)其他方(fang)法也可以制得(de)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(詳見(jian)工業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)制取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂作(zuo)(zuo)為(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。奧絲脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)，極(ji)少(shao)量的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)氣(qi)體(相(xiang))也屬(shu)于(yu)晶體的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影響(xiang)晶粒(li)的(de)(de)(de)(de)長大。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于(yu)增加晶界(jie)運動所(suo)需的(de)(de)(de)(de)能量。當(dang)晶界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，晶體能量降低(di)，其降低(di)量與第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面積(ji)成正比，所(suo)以必(bi)須提高晶界(jie)能，晶界(jie)才能離開第(di)二(er)相(xiang)繼(ji)續運動。并(bing)且當(dang)晶界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，與第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面積(ji)相(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶界(jie)必(bi)須變形(xing)，第(di)二(er)相(xiang)數(shu)量愈(yu)多，晶粒(li)長大的(de)(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面為了降低電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)顯(xian)氣(qi)孔率，也應(ying)盡量減(jian)少原料(liao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氣(qi)體(ti)排(pai)出，因此(ci)，采用燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂電熔有其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶(jing)的化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原子(zi)和分子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力學本(ben)性如(ru)離(li)(li)(li)子(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)(li)子(zi)的(de)電(dian)子(zi)外層結構等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)(cun)、質量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)之間的(de)結合特(te)性和強(qiang)度、離(li)(li)(li)子(zi)的(de)極化(hua)作(zuo)用、結晶(jing)構造(zao)等決定它(ta)是一高(gao)熔點化(hua)合物(wu)。

氧化鎂的(de)熔點和結構參數：陽離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰(yin)離(li)子半(ban)徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的最(zui)重要(yao)過(guo)程是(shi)由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形(xing)式(shi)的加熱(re)方(fang)(fang)法產(chan)生(sheng)高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要(yao)使氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必(bi)須(xu)消(xiao)耗大量的熱(re)能，以克服離子間的引力。通過(guo)強大電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)高(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的方(fang)(fang)法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱(re)的傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一系(xi)列物理(li)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的過(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)程。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂(mei)石的主(zhu)要(yao)成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱鎂(mei)(mei)礦作為原料時有(you)一個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包(bao)括(kuo)兩(liang)個方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是菱鎂(mei)(mei)礦石的(de)熱分解(jie)，菱鎂(mei)(mei)礦石的(de)主(zhu)要成分是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在電(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧化鎂中(zhong)加入(ru)石(shi)墨粉(fen)(fen)末(mo)添(tian)加物(助劑)，在電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在三電(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)極)的下(xia)端(duan)用石(shi)墨粉(fen)(fen)末(mo)鋪成三角形或星(xing)形導線(xian)路，在通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃(ran)燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在強電弧產生的(de)(de)(de)熱能(neng)(neng)作用(yong)下(xia)，克(ke)服(fu)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)自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱到一(yi)定(ding)溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就會由固(gu)體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)電能(neng)(neng)。據電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生產者(zhe)對用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生產電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱平衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)(heng)算，熱消耗(hao)的(de)(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生成(cheng)熱消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)熱值(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱耗(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散(san)熱值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可(ke)以(yi)看出，在電熔(rong)(rong)(rong)