電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的優(you)質菱(ling)鎂礦石，氧化鎂含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用(yong)(yong)作(zuo)電(dian)熔氧化鎂的原料。采(cai)用(yong)(yong)菱(ling)鎂石作(zuo)原料，碳酸鎂分解(jie)產(chan)生(sheng)CO2氣體(ti)(ti)，由于有(you)大量(liang)氣體(ti)(ti)從爐(lu)內排出影響著電(dian)熔過(guo)程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)(de)結(jie)晶帶的(de)(de)形成均有不(bu)利影響，由于大量(liang)塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能量(liang)消耗增高，也(ye)惡化了車間生產環境。但由于優質(zhi)菱鎂(mei)礦石容易(yi)獲得，價格很(hen)低廉，所(suo)以，仍是我國(guo)電(dian)熔氧化鎂(mei)用得最多最廣泛的(de)(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的含量(liang)(liang)高低和(he)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)直(zhi)接影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也直(zhi)接影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的品級比例(li)，因此，為了(le)保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)(liang)和(he)品級比例(li)，必須對各(ge)種礦石進(jin)行(xing)適當的配比后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦源(yuan)非常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制造(zao)電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料(liao)，部(bu)分(fen)地區水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分(fen)見(jian)表2。

表(biao)2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以使生產(chan)環(huan)境得(de)到改善(shan)，可以降低運輸費用。由于電熔時(shi)排出(chu)氣體(ti)少(shao)，成分也較(jiao)均勻，對提高電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一些電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)制(zhi)成(cheng)球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)含(han)量達(da)到(dao)98%，以(yi)此(ci)料(liao)(liao)能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)。但(dan)由(you)于(yu)成(cheng)球(qiu)(qiu)費用高，影響生產成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采用反射爐(lu)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)，以(yi)一定的(de)粒度加(jia)入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量比(bi)用菱(ling)鎂(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本又比(bi)用球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)作原(yuan)料(liao)(liao)時便宜，因而得到(dao)了一定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為了某(mou)些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊(shu)要求，有時必(bi)須(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先利(li)用(yong)處理(li)海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其(qi)(qi)他方法也(ye)可以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)(liang)的(de)雜(za)(za)質氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜(za)(za)質，可明(ming)顯(xian)影(ying)響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)(chang)大(da)(da)。因為雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界運動(dong)所(suo)(suo)需的(de)能量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能量(liang)(liang)降低(di)，其(qi)(qi)降低(di)量(liang)(liang)與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)(ji)成(cheng)正比(bi)，所(suo)(suo)以必(bi)須(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)界才能離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運動(dong)。并(bing)且當晶(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大(da)(da)的(de)極(ji)限尺寸(cun)愈小。

另一(yi)方面為了降低電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)顯氣(qi)孔率(lv)，也應(ying)盡量減少原料氧(yang)化鎂(mei)的(de)氣(qi)體(ti)排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂(mei)單晶的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同原子(zi)和(he)分子(zi)的量(liang)子(zi)力學(xue)本性如離(li)(li)子(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)的電(dian)(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)的電(dian)(dian)子(zi)外層結構(gou)等相關(guan)聯。而(er)氧化鎂的離(li)(li)子(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和(he)電(dian)(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)之間的結合特性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)的極化作用、結晶構(gou)造等決定它(ta)是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔(rong)點和(he)結構(gou)參(can)數(shu)(shu)：陽離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效配位數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要(yao)(yao)過程(cheng)是(shi)由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過各種形式的(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化，變成(cheng)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)(yao)使氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以(yi)克服離(li)子間的(de)(de)引力(li)。通(tong)過強(qiang)大電弧產生(sheng)高溫而(er)熔(rong)(rong)化氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電弧熔(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化過程(cheng)一般包括熱(re)的(de)(de)傳導(dao)、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)化、析晶、晶體(ti)長大等(deng)一系列物理(li)化學變化的(de)(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)水過(guo)(guo)程。用水鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料有(you)一(yi)脫(tuo)(tuo)水過(guo)(guo)程。水鎂(mei)(mei)石的(de)主要成分(fen)是(shi)(shi)氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水過(guo)(guo)程是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)。用菱鎂礦作為原料(liao)時有一個脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)包括兩(liang)個方(fang)(fang)面。一方(fang)(fang)面是(shi)菱鎂礦石的(de)熱分(fen)解，菱鎂礦石的(de)主要成(cheng)分(fen)是(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)原料氧(yang)化鎂中(zhong)加入石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉末添(tian)加物(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐起動過程中(zhong)需在(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)(shi)墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下端用石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪(pu)成三角形或星形導線(xian)路，在(zai)通電(dian)(dian)過程中(zhong)受(shou)熱燒損或完(wan)全(quan)燃(ran)燒除去石(shi)(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)即(ji)氧化鎂(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)離(li)(li)子和氧離(li)(li)子在(zai)強電(dian)弧產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能作(zuo)(zuo)用下，克(ke)服單晶體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)(cheng)能自(zi)由(you)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也(ye)就(jiu)是說，氧化鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由(you)固(gu)體變成(cheng)(cheng)液(ye)體，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化。在(zai)這(zhe)一過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)能。據(ju)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)生產(chan)(chan)者(zhe)對用水(shui)鎂(mei)石作(zuo)(zuo)原料生產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例(li)如下：氧化鎂(mei)晶體生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣(qi)帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計(ji)數據(ju)可以(yi)看出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)