電(dian)(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉(fen)碎、篩別(bie)、磁(ci)選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采(cai)(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)原料。采(cai)(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由于(yu)有(you)大量氣體從(cong)爐內排出(chu)影(ying)響著電熔過程的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的結晶(jing)帶的形成均有不利影(ying)響，由于大(da)量塵料(liao)飛損(sun)，使物(wu)料(liao)損(sun)耗(hao)和能(neng)量消(xiao)耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)了車間生(sheng)產(chan)環境(jing)。但由于優質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)容易獲(huo)得，價格(ge)很(hen)低廉，所以，仍(reng)是(shi)我國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)用得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧化鎂(mei)的(de)(de)含量(liang)高(gao)低和化學成分直接影響(xiang)到電熔凝氧化鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)，同(tong)時在電熔過程中也直接影響(xiang)到電熔凝氧化鎂(mei)得到的(de)(de)品(pin)級比(bi)例，因此，為了保證電熔凝氧化鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)和品(pin)級比(bi)例，必須對各(ge)種礦(kuang)石(shi)進行適當的(de)(de)配比(bi)后進行熔煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國(guo)的(de)(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦源非常豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是(shi)一種制(zhi)造電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料，部(bu)分(fen)地(di)區水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化(hua)(hua)學成分(fen)見(jian)表(biao)2。

表2水鎂石的(de)化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂作為電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂原(yuan)料，可以(yi)使生產環境得到(dao)改善，可以(yi)降低運輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成分(fen)也(ye)較均(jun)勻，對提(ti)高電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂質量(liang)有利。

我國有一些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂以(yi)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂制成球(qiu)料入爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂的氧化(hua)(hua)鎂含量達(da)到98%，以(yi)此料能生(sheng)產出白(bai)色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂。但由于成球(qiu)費用(yong)高，影響生(sheng)產成本(ben)。目前，有的廠家采(cai)用(yong)反射(she)爐輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂，以(yi)一定的粒度加入熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂的質量比(bi)用(yong)菱鎂礦石好，成本(ben)又比(bi)用(yong)球(qiu)料作原料時便宜(yi)，因而(er)得到了一定的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為了(le)某(mou)些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的特(te)殊要求，有時必(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為電(dian)熔(rong)原料，如(ru)采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為電(dian)熔(rong)原料，一般首先利用(yong)處理海(hai)水和(he)石灰乳作用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒成(cheng)(cheng)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他方(fang)(fang)法(fa)也可以制得輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的制取方(fang)(fang)法(fa))，采(cai)用(yong)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作為原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少(shao)量(liang)的雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體的雜質，可明(ming)顯影響晶(jing)粒的長大(da)。因(yin)為雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的作用(yong)在于(yu)增加晶(jing)界(jie)(jie)(jie)運(yun)動所需的能量(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體能量(liang)降低(di)，其(qi)降低(di)量(liang)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積成(cheng)(cheng)正比(bi)，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)界(jie)(jie)(jie)才(cai)能離開第二相(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動。并(bing)且當晶(jing)界(jie)(jie)(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須(xu)變形(xing)，第二相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒長大(da)的極(ji)限尺寸愈(yu)小(xiao)。

另一方面為了降低(di)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣孔(kong)率，也應盡量(liang)減(jian)少原料氧(yang)化(hua)鎂的氣體排(pai)出，因(yin)此，采用燒結鎂砂電(dian)熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶(jing)的(de)化學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結構(gou)等相關(guan)聯。而(er)氧化鎂(mei)的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量(liang)和(he)(he)電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特性和(he)(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構(gou)造等決定它是一(yi)高熔點化合(he)物。

氧化鎂的(de)熔點和結(jie)構(gou)參數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要(yao)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)質原(yuan)料(liao)，通過(guo)(guo)各種(zhong)形(xing)式的(de)(de)加熱方法(fa)產生高溫使鎂(mei)(mei)(mei)(mei)質材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變(bian)成氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大量的(de)(de)熱能，以克服離子間(jian)的(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大電(dian)弧(hu)產生高溫而(er)熔(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體長大等(deng)一系列物理(li)化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水過(guo)程(cheng)。用水鎂(mei)石作原料有(you)一(yi)脫水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)石的主(zhu)要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過程。用菱(ling)鎂礦作(zuo)為原料時有一個脫(tuo)碳(tan)(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)(tan)過程包括兩(liang)個方面。一方面是(shi)菱(ling)鎂礦石的熱(re)分解，菱(ling)鎂礦石的主要(yao)成分是(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入(ru)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(wu)(助劑)，在電熔(rong)爐起動過程(cheng)中(zhong)(zhong)需在三電極(石(shi)墨(mo)(mo)電極)的下端用(yong)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三角(jiao)形或星形導線路(lu)，在通電過程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱(re)燒(shao)損或完全燃(ran)燒(shao)除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過程(cheng)。熔化(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)(zi)(zi)和(he)氧(yang)(yang)(yang)(yang)離子(zi)(zi)(zi)在(zai)強電弧產生的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用下(xia)，克服單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)束(shu)縛，變成能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)。也(ye)就(jiu)是說，氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)(熔點)就(jiu)會由固體(ti)變成液體(ti)，叫熔化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過程(cheng)中需消耗(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)電能(neng)(neng)。據(ju)(ju)電熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生產者(zhe)對用水鎂(mei)石作原料(liao)生產電熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生成熱(re)(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)(zi)(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些(xie)統計(ji)數據(ju)(ju)可以看出(chu)，在(zai)電熔