電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩(shai)別(bie)、磁選、分(fen)類包裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)高，又易(yi)于開采，因(yin)此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分(fen)解(jie)產生(sheng)CO2氣體，由于有大(da)量(liang)氣體從爐(lu)內排出影響(xiang)著(zhu)電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不(bu)利影響，由于大量(liang)塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量(liang)消耗增高，也惡化了車間(jian)生產(chan)環境。但由于優質菱鎂(mei)(mei)礦石容易(yi)獲(huo)得(de)，價格(ge)很低廉，所以，仍是我國(guo)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)用(yong)得(de)最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的含量高低(di)和(he)化(hua)學成分直接影(ying)響(xiang)到電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量，同時在(zai)電熔過程中(zhong)也(ye)直接影(ying)響(xiang)到電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)得(de)到的品級比例，因此，為了(le)保(bao)證電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量和(he)品級比例，必須對各(ge)種(zhong)礦石進行(xing)適當的配比后進行(xing)熔煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)石的礦源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石。它也(ye)是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料，部分地區水(shui)(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可(ke)(ke)以(yi)使生(sheng)產環境得到改善，可(ke)(ke)以(yi)降低運(yun)輸(shu)費(fei)用。由(you)于電熔(rong)時排(pai)出氣體少(shao)，成(cheng)分也較均勻，對提高電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利(li)。

我國有(you)一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此料(liao)能生產(chan)出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成球費(fei)用高，影響生產(chan)成本。目(mu)前，有(you)的廠家(jia)采用反(fan)射(she)爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的粒度(du)加入熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)比用菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成本又比用球料(liao)作原料(liao)時便宜(yi)，因而得(de)到了一(yi)定(ding)的推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求，有(you)時(shi)必(bi)須在(zai)電熔過程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔原料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔原料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)(yong)處(chu)理海水和石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)(yong)其他方法也可以制得輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)雜質氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜質，可明(ming)顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)大。因為(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動所(suo)需的(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能量(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才能離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并(bing)且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面(mian)為了降低電熔凝氧化(hua)鎂的顯氣(qi)孔率，也(ye)應盡(jin)量(liang)減(jian)少原料氧化(hua)鎂的氣(qi)體排出，因此，采(cai)用燒結鎂砂電熔有其顯著(zhu)優點(dian)。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力(li)學本(ben)性如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構等相關聯。而氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)(he)電(dian)荷、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)結(jie)合(he)特(te)性和(he)(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)作(zuo)用(yong)、結(jie)晶構造等決定它是(shi)一(yi)高熔點化(hua)合(he)物。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)和結(jie)構(gou)(gou)參數：陽離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)(gou)類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)制造的最重(zhong)要過(guo)程是由各種鎂(mei)質原(yuan)料，通(tong)過(guo)各種形式的加熱(re)方(fang)法(fa)產(chan)生(sheng)高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化，變成(cheng)氧(yang)(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使氧(yang)(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大量的熱(re)能，以(yi)克服離(li)子(zi)間的引力。通(tong)過(guo)強大電弧產(chan)生(sheng)高溫而熔(rong)(rong)化氧(yang)(yang)化鎂(mei)的方(fang)法(fa)叫做電弧熔(rong)(rong)融法(fa)。這(zhe)個(ge)融化過(guo)程一般包括熱(re)的傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化、析晶、晶體長大等一系列物理(li)化學變化的過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)鎂石(shi)作原(yuan)料有一脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)鎂石(shi)的主要(yao)成分是氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)程。用(yong)菱鎂礦作為原料時有(you)一(yi)個脫(tuo)碳過(guo)(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)(guo)程包(bao)括兩(liang)個方面。一(yi)方面是菱鎂礦石(shi)的熱(re)分(fen)解，菱鎂礦石(shi)的主要成(cheng)分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面(mian)，由(you)于在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中往往在原料(liao)氧(yang)化鎂(mei)中加入石(shi)(shi)墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在電(dian)熔(rong)爐起動過程(cheng)中需(xu)在三(san)電(dian)極(石(shi)(shi)墨電(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨粉(fen)末鋪成(cheng)三(san)角形(xing)或(huo)(huo)星形(xing)導線路，在通電(dian)過程(cheng)中受熱燒損或(huo)(huo)完全燃燒除(chu)去石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)(yang)(yang)離子在強電弧產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)能作用(yong)下(xia)，克服單晶體(ti)中的(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能自由(you)運(yun)動的(de)(de)(de)過程(cheng)。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)到(dao)一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會(hui)由(you)固體(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在這一(yi)過程(cheng)中需消耗(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)電能。據(ju)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)(chan)者對用(yong)水鎂(mei)(mei)石作原料生產(chan)(chan)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼(ke)的(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計(ji)數據(ju)可以看出，在電熔(rong)(rong)