電弧熔爐生產(chan)電熔氧(yang)化鎂的工藝流程主(zhu)要(yao)包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)(de)優質菱鎂礦石，氧(yang)化鎂含(han)量高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化鎂的(de)(de)原(yuan)料。采(cai)用菱鎂石作原(yuan)料，碳酸鎂分解產生(sheng)CO2氣(qi)體(ti)，由(you)于(yu)有(you)大量氣(qi)體(ti)從爐(lu)內排出影響著電熔過程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧化鎂(mei)的結晶帶的形(xing)成均(jun)有不利影響，由于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡(e)化了車間生產(chan)環境。但由于優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得，價格(ge)很低(di)廉，所以，仍是我國電熔氧化鎂(mei)用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和(he)(he)化學(xue)成分(fen)直(zhi)接影響(xiang)到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同(tong)時在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接影響(xiang)到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)(dao)的(de)品(pin)級比(bi)例(li)，因此，為(wei)了保證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)(he)品(pin)級比(bi)例(li)，必須對各(ge)種礦(kuang)(kuang)石進行適當(dang)的(de)配比(bi)后(hou)進行熔(rong)(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的礦(kuang)源非常(chang)豐(feng)富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制造電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分(fen)(fen)地區水鎂(mei)(mei)石(shi)的化(hua)(hua)學成分(fen)(fen)見(jian)表(biao)2。

表2水(shui)鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)。以輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔氧化鎂(mei)原料，可以使生產環境得到改善，可以降(jiang)低運(yun)輸費(fei)用。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分也較均(jun)勻(yun)，對提高電(dian)熔氧化鎂(mei)質量有利。

我國有一些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂以輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)(liao)入爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)鎂含量達到98%，以此料(liao)(liao)(liao)能生(sheng)產(chan)(chan)出白色大結(jie)晶電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂。但由于成(cheng)(cheng)球(qiu)費用高，影響生(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)(de)(de)廠家采用反(fan)射爐(lu)(lu)輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂，以一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)粒(li)度加入熔(rong)(rong)爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)質量比用菱鎂礦石好，成(cheng)(cheng)本又(you)比用球(qiu)料(liao)(liao)(liao)作原料(liao)(liao)(liao)時便宜，因而得(de)到了(le)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某(mou)些電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有(you)時必須在(zai)電熔(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)料，一般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水(shui)和石灰(hui)乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方法也可以(yi)(yi)制得輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工(gong)業氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取(qu)方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料生產電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang))也屬于晶(jing)體的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可明顯影響晶(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)界(jie)運動(dong)所需的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)與第二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體能(neng)(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其(qi)降低(di)量(liang)(liang)與第二(er)(er)相(xiang)橫截面積成正比，所以(yi)(yi)必須提高晶(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)才(cai)能(neng)(neng)離開第二(er)(er)相(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)與第二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與第二(er)(er)相(xiang)橫截面積相(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第二(er)(er)相(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大的(de)(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸(cun)愈小。

另一方面為了降低電熔凝氧化(hua)鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧化(hua)鎂的氣(qi)體(ti)排出，因(yin)此，采(cai)用燒結鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同(tong)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的量(liang)子(zi)(zi)(zi)力(li)學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的電子(zi)(zi)(zi)外層結構(gou)等相關(guan)聯。而氧(yang)化(hua)鎂的離(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和電荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之間的結合特(te)性和強(qiang)度(du)、離(li)子(zi)(zi)(zi)的極(ji)化(hua)作用、結晶構(gou)造等決定它是一高(gao)熔(rong)點化(hua)合物。

氧(yang)化鎂(mei)的熔(rong)點(dian)和結構參數(shu)：陽(yang)離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)最重要過(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)(mei)質原料，通過(guo)各種形式的(de)(de)(de)加熱方法(fa)產生(sheng)高溫使(shi)(shi)鎂(mei)(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化，變(bian)成氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)體(ti)。要使(shi)(shi)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)強大電弧產生(sheng)高溫而熔(rong)化氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)方法(fa)叫做電弧熔(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化過(guo)程一(yi)般包括熱的(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化、析晶、晶體(ti)長大等一(yi)系列物理(li)化學變(bian)化的(de)(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂石作原料有一脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂石的(de)主要成分(fen)是(shi)(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用菱(ling)(ling)鎂(mei)礦作為原料時有(you)一個(ge)脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的(de)(de)熱分(fen)解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的(de)(de)主要成分(fen)是碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由(you)于在(zai)(zai)電(dian)熔過程中(zhong)(zhong)往往在(zai)(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石墨(mo)粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過程中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)三電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下(xia)端用(yong)石墨(mo)粉末鋪成三角形(xing)或星(xing)形(xing)導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)過程中(zhong)(zhong)受熱(re)燒損或完(wan)全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過程。熔(rong)化過程即氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)(zi)(zi)和氧(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)在強電弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克服(fu)單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)過程。也就是說，氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點(dian))就會(hui)由(you)固體(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化。在這(zhe)(zhe)一過程中需消(xiao)耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)電能(neng)(neng)。據電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)比例(li)如(ru)下：氧(yang)(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)(zi)(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)(zhe)些統計數據可以看出，在電熔(rong)