電弧(hu)熔(rong)爐生產(chan)電熔(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原(yuan)料配料、電弧(hu)熔(rong)融(rong)、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐(feng)富(fu)的優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電熔氧化(hua)鎂(mei)的原料。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內(nei)排出影響著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的結晶(jing)帶的形成均有不(bu)利影響，由(you)于大量(liang)塵料飛損，使物料損耗和(he)能量(liang)消耗增高(gao)，也惡化了(le)車間生(sheng)產環境。但由(you)于優質菱鎂礦石(shi)容(rong)易獲得，價格很低(di)廉，所(suo)以，仍是我國電熔氧(yang)化鎂用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的含量(liang)高低和化(hua)學成分直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)，同時在電(dian)熔過程中(zhong)也直接(jie)影(ying)響到電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得(de)到的品級(ji)比(bi)例，因此，為了保證電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)和品級(ji)比(bi)例，必須(xu)對各種礦石進行(xing)適當的配(pei)比(bi)后(hou)進行(xing)熔煉。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)(de)遼寧省水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水鎂(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)原(yuan)料，部分(fen)地區(qu)水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以(yi)使生(sheng)產環境(jing)得到改(gai)善，可以(yi)降低(di)運(yun)輸費用。由(you)于電(dian)熔時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)質量有(you)利。

我國有一些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成球(qiu)料入(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量達(da)到98%，以(yi)(yi)此料能(neng)生產出白色(se)大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費用高，影響生產成本(ben)。目前，有的(de)(de)廠家采用反射(she)爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定(ding)的(de)(de)粒度(du)加(jia)入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量比用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好，成本(ben)又比用球(qiu)料作原料時(shi)便(bian)宜，因而得(de)到了(le)一定(ding)的(de)(de)推(tui)廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的特(te)(te)殊要求，有時必須在電(dian)熔(rong)(rong)過程中采(cai)(cai)用燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，如采(cai)(cai)用海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，一般首先利用處理(li)海(hai)水和石(shi)灰乳作(zuo)用生產(chan)氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒成(cheng)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方法(fa)也(ye)可以制得輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業(ye)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的制取方法(fa))，采(cai)(cai)用輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特(te)(te)爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)的雜(za)(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)的雜(za)(za)質，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒的長大(da)(da)。因為(wei)(wei)雜(za)(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運動(dong)所需的能(neng)(neng)(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)(neng)量(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)與第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正(zheng)比，所以必須提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才(cai)能(neng)(neng)(neng)離開(kai)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)(jing)界(jie)必須變形，第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大(da)(da)的極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另(ling)一方(fang)面為了降低(di)電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的顯氣(qi)孔率(lv)，也應盡(jin)量減少原料氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氣(qi)體排出，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)熔有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單(dan)晶的化學原(yuan)料(liao)質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)性(xing)是同原(yuan)子(zi)和(he)分(fen)子(zi)的量子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半(ban)徑的尺寸(cun)，離(li)子(zi)的電(dian)位數值，離(li)子(zi)的電(dian)子(zi)外層(ceng)結構等(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)子(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)和(he)陰(yin)離(li)子(zi)之間的結合特(te)性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)的極化(hua)作(zuo)用、結晶構造等(deng)決定它(ta)是一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點和結構參(can)數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有(you)效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制造的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)過(guo)(guo)(guo)(guo)程是由各(ge)種鎂質(zhi)原料，通過(guo)(guo)(guo)(guo)各(ge)種形式的(de)加熱(re)方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)融(rong)，必須(xu)消耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克(ke)服離子間的(de)引(yin)力。通過(guo)(guo)(guo)(guo)強大(da)電弧(hu)產生高(gao)溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)方法(fa)叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一(yi)系列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)程。

①脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)(shui)鎂石作原(yuan)料有一(yi)脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的(de)主要成分是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳過(guo)程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)作(zuo)為原料時(shi)有(you)一個(ge)(ge)脫(tuo)(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)(tuo)碳過(guo)程包括兩個(ge)(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石的熱分(fen)解，菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石的主要成分(fen)是碳酸鎂(mei)(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面(mian)，由(you)于在(zai)(zai)電熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石墨粉(fen)末添(tian)加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電熔爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電極(石墨電極)的下(xia)端用石墨粉(fen)末鋪成三(san)角形或星形導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在強電弧產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能作用下，克服單晶體(ti)中的(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)束縛，變(bian)(bian)成(cheng)能自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點(dian))就(jiu)會由固體(ti)變(bian)(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在這(zhe)一過(guo)程中需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)(de)電能。據電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)石作原(yuan)料生產(chan)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼(ke)的(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計(ji)數據可以看出(chu)，在電熔(rong)(rong)