電(dian)(dian)弧熔爐生產(chan)電(dian)(dian)熔氧化鎂的工(gong)藝流(liu)程主(zhu)要包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融(rong)、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高(gao)，又易于(yu)開(kai)采，因此，被廣泛用作電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原料。采用菱鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)作原料，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有大量氣體(ti)從爐(lu)內排出影響著(zhu)電熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電(dian)熔氧化鎂的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成(cheng)均(jun)有不利影(ying)響，由(you)于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和能量消耗(hao)增(zeng)高(gao)，也惡化了(le)車間(jian)生產環(huan)境。但由(you)于(yu)優質菱鎂礦石(shi)容易獲得(de)，價格很(hen)低(di)廉，所(suo)以(yi)，仍是(shi)我國電(dian)熔氧化鎂用(yong)得(de)最多最廣(guang)泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)中(zhong)(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)含量高低和化(hua)學成分直接(jie)影響(xiang)到(dao)(dao)電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量，同時在電熔過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)也(ye)直接(jie)影響(xiang)到(dao)(dao)電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)(dao)的(de)(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量和品(pin)級比例，必須對(dui)各(ge)種礦石(shi)進(jin)(jin)行(xing)適當的(de)(de)配(pei)比后(hou)進(jin)(jin)行(xing)熔煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我(wo)國的(de)(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非(fei)常(chang)豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于(yu)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一種制(zhi)造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料(liao)，部(bu)分(fen)地(di)區水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)見表(biao)2。

表2水鎂石的化(hua)學成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂作(zuo)為電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂原料(liao)，可以使生產環(huan)境得到改善，可以降(jiang)低運輸費用。由于(yu)電(dian)熔時排出(chu)氣體少，成分(fen)也較均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂質(zhi)量有利。

我國有一(yi)(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)入(ru)爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到(dao)98%，以此料(liao)(liao)能生產(chan)出白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由(you)于成(cheng)(cheng)球(qiu)(qiu)費用(yong)(yong)高，影響生產(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)(de)廠家采用(yong)(yong)反射爐輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以一(yi)(yi)定的(de)(de)粒(li)度加(jia)入(ru)熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量比(bi)用(yong)(yong)菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)(cheng)本又比(bi)用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)作原(yuan)料(liao)(liao)時(shi)便宜，因而得到(dao)了一(yi)(yi)定的(de)(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊要求，有(you)時(shi)必須(xu)(xu)在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理海(hai)(hai)水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)(sheng)產氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)(fa)也(ye)可(ke)以制得輕燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取(qu)方法(fa)(fa))，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極少(shao)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動所需的(de)(de)能量(liang)(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)(liang)(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)(liang)(liang)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積成正比(bi)，所以必須(xu)(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才(cai)能離開(kai)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須(xu)(xu)變形，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極限尺寸愈小(xiao)。

另一方面(mian)為了(le)降(jiang)低電熔(rong)凝氧(yang)化鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂的氣(qi)體(ti)排出，因此(ci)，采用(yong)燒(shao)結(jie)鎂砂電熔(rong)有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原(yuan)料質量要求：

(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(ben)性如離子(zi)半徑(jing)的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離子(zi)的(de)(de)(de)電(dian)位數值，離子(zi)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)外層結構等(deng)相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)(de)離子(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和(he)電(dian)荷(he)、陽離子(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)之間的(de)(de)(de)結合(he)特性和(he)強(qiang)度、離子(zi)的(de)(de)(de)極化作用、結晶(jing)構造(zao)等(deng)決定它是一高熔點化合(he)物。

氧化鎂(mei)的(de)熔(rong)點(dian)和結構參數：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制造的最(zui)重要過(guo)程(cheng)是由各種鎂質原料，通(tong)過(guo)各種形式的加(jia)熱(re)方法產生高(gao)溫(wen)使(shi)鎂質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)體(ti)(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)融，必須(xu)消(xiao)耗(hao)大量的熱(re)能，以克(ke)服離子間的引力(li)。通(tong)過(guo)強(qiang)大電(dian)(dian)弧(hu)產生高(gao)溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的方法叫做電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)(ti)長大等一系(xi)列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料有一脫(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石的主(zhu)要(yao)成分是氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)程。用菱鎂礦作為原(yuan)料時有(you)一個(ge)脫碳(tan)(tan)過(guo)程，脫碳(tan)(tan)過(guo)程包(bao)括(kuo)兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱鎂礦石的(de)熱分解，菱鎂礦石的(de)主要成分是碳(tan)(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電熔過程中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)原料氧(yang)化鎂中(zhong)加入石(shi)墨粉末(mo)添加物(助劑)，在(zai)電熔爐起動過程中(zhong)需(xu)在(zai)三(san)電極(ji)(石(shi)墨電極(ji))的下(xia)端用石(shi)墨粉末(mo)鋪成三(san)角形(xing)(xing)或(huo)星形(xing)(xing)導線路，在(zai)通(tong)電過程中(zhong)受熱(re)燒損或(huo)完全燃燒除(chu)去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)程。熔(rong)化過(guo)(guo)程即氧化鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和(he)氧離子(zi)在(zai)強電(dian)弧產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克服單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程。也就是說，氧化鎂(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)點)就會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化。在(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)(guo)程中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)生產(chan)者對(dui)用水(shui)鎂(mei)石作原料生產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例(li)如下：氧化鎂(mei)晶(jing)體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統(tong)計(ji)數(shu)據可(ke)以看(kan)出，在(zai)電(dian)熔(rong)