電弧熔爐生產電熔氧化鎂的工藝流(liu)程主要包(bao)括：原料配料、電弧熔融、破碎(sui)、選別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選、分(fen)類(lei)包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石，氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量高，又(you)易于開采(cai)，因此(ci)，被廣(guang)泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔氧化鎂(mei)(mei)(mei)的原料(liao)。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從爐內排出影響著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)結晶(jing)帶(dai)的(de)形成均有不利影響，由(you)于大量塵料飛損，使(shi)物料損耗和能量消耗增高，也惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由(you)于優(you)質菱鎂礦石容易獲得(de)，價格很(hen)低廉，所以，仍(reng)是我(wo)國電(dian)熔氧化(hua)鎂用得(de)最多(duo)最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂的含(han)量高低和(he)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)直接影響到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的質(zhi)量，同(tong)時在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中也直接影響到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂得到(dao)的品級(ji)比例，因此(ci)，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的質(zhi)量和(he)品級(ji)比例，必須對各種礦(kuang)(kuang)石進行(xing)適當的配比后(hou)進行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)。我國的遼(liao)寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的礦(kuang)源非(fei)常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)(shi)。它也(ye)是一種制(zhi)造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分(fen)地區水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的化學成(cheng)分(fen)見表2。

表2水鎂(mei)石的(de)化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)原(yuan)料，可(ke)以(yi)使生產環境得到(dao)改善，可(ke)以(yi)降低運輸(shu)費用(yong)。由于電(dian)熔(rong)時(shi)排(pai)出(chu)氣體少，成分也較(jiao)均(jun)勻，對提高電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)質(zhi)量有利(li)。

我國(guo)有(you)一些電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料(liao)入(ru)(ru)爐電熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以此料(liao)能生(sheng)產(chan)出(chu)白色大結晶電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由于成球(qiu)費用(yong)高，影響(xiang)生(sheng)產(chan)成本(ben)。目前，有(you)的(de)廠家采用(yong)反射爐輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定的(de)粒度加入(ru)(ru)熔(rong)(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)好，成本(ben)又(you)比用(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到(dao)了一定的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊要求，有時必(bi)須(xu)在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)生產氫氧化(hua)鎂(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可(ke)以(yi)制得輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)作為(wei)(wei)(wei)原料(liao)生產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)，極少(shao)量的(de)(de)(de)(de)雜質氣(qi)體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)雜質，可(ke)明(ming)顯影響晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)在(zai)于增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)能(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)成正比，所以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動。并(bing)且(qie)當晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變(bian)形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)粒長大的(de)(de)(de)(de)極限(xian)尺寸愈小(xiao)。

另(ling)一(yi)方面為了降低電(dian)熔凝氧化(hua)鎂的顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減少原料氧化(hua)鎂的氣體排出，因(yin)此(ci)，采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂砂電(dian)熔有其(qi)顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)單晶的化(hua)學原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)力學本性如離(li)(li)(li)(li)子(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電位(wei)數值，離(li)(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)外層結構等(deng)相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)尺(chi)寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)(li)(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)結合(he)特性和(he)強(qiang)度、離(li)(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)極化作用(yong)、結晶構造(zao)等(deng)決(jue)定(ding)它是一高(gao)熔點化合(he)物。

氧化鎂的(de)熔點和結構參數(shu)(shu)：陽(yang)離(li)子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數(shu)(shu)6;有效配(pei)位(wei)數(shu)(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制造(zao)的(de)(de)最重要(yao)過程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)鎂質(zhi)原料，通過各種(zhong)形式的(de)(de)加熱方法產生高溫使(shi)鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)引力。通過強大(da)電(dian)弧產生高溫而(er)熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔(rong)融法。這個融化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般包括熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系(xi)列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主要成(cheng)分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦作為(wei)原(yuan)料時(shi)有一個(ge)脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)主要成分(fen)是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔過程(cheng)(cheng)中往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化鎂中加入石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電(dian)熔爐(lu)起動過程(cheng)(cheng)中需在(zai)(zai)三電(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)極)的(de)下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪(pu)成三角形(xing)(xing)或星形(xing)(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過程(cheng)(cheng)中受熱燒損或完全燃(ran)燒除(chu)去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)程(cheng)。熔(rong)化過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)子和氧(yang)(yang)離(li)子在強電(dian)弧產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作用下(xia)，克服單(dan)晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)(neng)自(zi)由運動(dong)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是(shi)說(shuo)，氧(yang)(yang)化鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(du)(熔(rong)點)就會由固體(ti)變成(cheng)液(ye)體(ti)，叫熔(rong)化。在這一過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗大量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)生產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料生產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化鎂(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據可以看出，在電(dian)熔(rong)