電(dian)弧熔(rong)(rong)爐生產電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔(rong)(rong)融、破(po)碎(sui)、選別(bie)、粉(fen)碎(sui)、篩別(bie)、磁選、分類(lei)包裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富的優質菱(ling)(ling)鎂礦石，氧化鎂含量(liang)高，又(you)易(yi)于開(kai)采，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧化鎂的原料。采用菱(ling)(ling)鎂石作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體(ti)，由于有大量(liang)氣體(ti)從爐內排出影響著電(dian)熔過程(cheng)的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的結晶帶(dai)的形成均(jun)有(you)不(bu)利影(ying)響，由(you)于(yu)大量塵料(liao)飛損，使(shi)物料(liao)損耗和能量消(xiao)耗增高，也惡(e)化了(le)車間生產環境。但由(you)于(yu)優(you)質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容易獲得(de)，價(jia)格很低廉，所以(yi)，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)用(yong)得(de)最(zui)多最(zui)廣(guang)泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)中氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的含量高低和(he)化(hua)學成分(fen)直接影響到(dao)(dao)(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的質(zhi)量，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直接影響到(dao)(dao)(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂得到(dao)(dao)(dao)的品級比例(li)，因(yin)此(ci)，為了保證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的質(zhi)量和(he)品級比例(li)，必(bi)須(xu)對(dui)各種(zhong)礦(kuang)石(shi)進(jin)行(xing)適當的配比后進(jin)行(xing)熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)。我國(guo)的(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)礦源非(fei)常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制(zhi)造電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)原料，部分(fen)地(di)區水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)化(hua)學(xue)成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化鎂(mei)(mei)。以輕燒氧化鎂(mei)(mei)作為電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)原料，可以使生產環境得到改(gai)善，可以降(jiang)低運輸(shu)費用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分也(ye)較均勻，對提高電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)質量有利。

我國(guo)有一些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂以(yi)(yi)輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂制成球(qiu)料(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂含量(liang)達(da)到98%，以(yi)(yi)此料(liao)能生產出白色(se)大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。但(dan)由于成球(qiu)費(fei)用高，影響生產成本。目前，有的(de)(de)廠家采用反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂，以(yi)(yi)一定(ding)的(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)質量(liang)比用菱鎂礦(kuang)石好，成本又比用球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一定(ding)的(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須在電熔(rong)過程(cheng)中采用燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電熔(rong)原料(liao)，如采用海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電熔(rong)原料(liao)，一(yi)般首(shou)先利(li)用處理海水和(he)石灰乳作用生(sheng)產氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用其他方法也(ye)可(ke)(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法)，采用輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作為(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉(la)特爾(er)(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(相)也(ye)屬于(yu)(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因(yin)為(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)相的(de)(de)作用在于(yu)(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相相遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第二(er)相橫(heng)截面積成(cheng)正比(bi)，所以必須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)相繼(ji)續運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相相遇(yu)時，與(yu)第二(er)相橫(heng)截面積相等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必須變形，第二(er)相數(shu)量(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極限尺(chi)寸(cun)愈小。

另(ling)一方面為了降(jiang)低電熔(rong)凝氧化鎂的(de)顯氣(qi)孔率，也應(ying)盡量(liang)減(jian)少(shao)原料氧化鎂的(de)氣(qi)體排出，因此(ci)，采(cai)用(yong)燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧(yang)化鎂單晶(jing)的化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構等相關聯(lian)。而氧化(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質(zhi)量和電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰(yin)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結合特性和強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)作用(yong)、結晶(jing)構造等決定它是一高(gao)熔(rong)點(dian)化(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)(dian)和結構參數(shu)：陽(yang)離(li)子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱(re)方(fang)法產(chan)(chan)生(sheng)高溫使鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗(hao)大量的(de)熱(re)能，以克服離子(zi)間的(de)引力(li)。通過(guo)強大電(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)高溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)法叫(jiao)做電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括(kuo)熱(re)的(de)傳(chuan)導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一系列物(wu)理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成(cheng)分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一(yi)個脫碳(tan)過(guo)程，脫碳(tan)過(guo)程包括兩個方(fang)面。一(yi)方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的主要(yao)成分是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)(cheng)中往往在原(yuan)料氧化鎂中加入石(shi)墨(mo)粉末添加物(助劑)，在電(dian)(dian)熔(rong)爐起動過程(cheng)(cheng)中需在三(san)電(dian)(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)(dian)極)的(de)下端(duan)用石(shi)墨(mo)粉末鋪成(cheng)三(san)角形或星(xing)形導線路，在通電(dian)(dian)過程(cheng)(cheng)中受(shou)熱燒損或完(wan)全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)化鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在強電弧產生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能作用下(xia)，克服(fu)單(dan)晶體(ti)中(zhong)的(de)晶格能的(de)束縛，變成(cheng)能自由運動(dong)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會(hui)由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化。在這一過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)電能。據電熔(rong)凝氧(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)化鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值7.9%，爐子(zi)表(biao)面散熱(re)(re)(re)(re)(re)值6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)值28.8%。電能損失值3.2%，從(cong)這些(xie)統計數據可以看出(chu)，在電熔(rong)