電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧(yang)化鎂的工藝流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔融(rong)、破(po)碎(sui)(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱(ling)鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又易(yi)于(yu)(yu)開采，因此，被廣泛用(yong)作(zuo)電熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料。采用(yong)菱(ling)鎂石作(zuo)原料，碳酸鎂分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于(yu)(yu)有大量氣體從爐內排出影響著(zhu)電熔過(guo)程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)結晶(jing)帶的(de)形成均有不(bu)利影(ying)響，由于大(da)量(liang)塵料(liao)(liao)飛(fei)損，使物(wu)料(liao)(liao)損耗和能量(liang)消耗增高(gao)，也(ye)惡化了(le)車間生產(chan)環境。但由于優質(zhi)菱(ling)鎂礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍(reng)是我國電(dian)熔(rong)氧化鎂用得(de)最(zui)多(duo)最(zui)廣泛的(de)原(yuan)料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的含(han)量(liang)高(gao)低和化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分直接影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直接影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得(de)到的品級(ji)(ji)比例(li)，因此，為(wei)了保證(zheng)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)和品級(ji)(ji)比例(li)，必須(xu)對各(ge)種礦石進行(xing)適當的配(pei)比后進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種制(zhi)造電熔凝氧化鎂(mei)的原料(liao)，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的化學成(cheng)分見表(biao)2。

表(biao)2水(shui)鎂(mei)石(shi)的化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂作(zuo)為電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂原料，可(ke)以(yi)使生產環境得到改善，可(ke)以(yi)降低(di)運(yun)輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體少(shao)，成分也較均勻，對提高電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂質量有利(li)。

我國有(you)一(yi)(yi)些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達(da)到(dao)98%，以(yi)此料(liao)能(neng)生產出白色大(da)結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)球費用(yong)高，影響生產成(cheng)本。目前(qian)，有(you)的(de)廠家采(cai)用(yong)反(fan)射爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)粒度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好(hao)，成(cheng)本又(you)比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而(er)得(de)到(dao)了一(yi)(yi)定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)(wei)了(le)某些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時必須在電熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)海(hai)(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)原(yuan)料，一般(ban)首先利用(yong)處(chu)理海(hai)(hai)水(shui)和(he)石(shi)灰乳(ru)作用(yong)生產氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其(qi)(qi)他方法也可以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為(wei)(wei)原(yuan)料生產電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極少(shao)量(liang)的(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體的(de)雜質(zhi)，可明顯影響晶(jing)粒的(de)長大。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)作用(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所需(xu)的(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)(yu)時，晶(jing)體能(neng)量(liang)降低(di)(di)，其(qi)(qi)降低(di)(di)量(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)(ji)成(cheng)正(zheng)比，所以必須提高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)(yu)時，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)界(jie)(jie)必須變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)(yu)多，晶(jing)粒長大的(de)極限尺寸愈(yu)(yu)小。

另一方面(mian)為了(le)降(jiang)低電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原(yuan)料氧化(hua)鎂(mei)的氣(qi)體排出，因(yin)此，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔有其顯著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)單晶的化(hua)學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是(shi)同(tong)原(yuan)子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的電(dian)(dian)位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)子(zi)(zi)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯。而氧化鎂的離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電(dian)(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的結合(he)特性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)的極化作用(yong)、結晶構造等決定它是(shi)一高熔點(dian)化合(he)物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數(shu)：陽離子(zi)半徑(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有(you)效配(pei)位數(shu)8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重(zhong)要(yao)過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)各種(zhong)形(xing)式的(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高溫使(shi)鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子間(jian)的(de)(de)引力(li)。通過(guo)強大電弧產生(sheng)高溫而(er)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做(zuo)電弧熔(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般(ban)包括(kuo)熱(re)的(de)(de)傳導、脫(tuo)(tuo)水(shui)、脫(tuo)(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一系(xi)列物(wu)理(li)化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂石(shi)作原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂石(shi)的(de)主(zhu)要成(cheng)分是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)礦作(zuo)為原(yuan)料時有一(yi)個脫碳過程，脫碳過程包(bao)括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的(de)熱(re)分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的(de)主(zhu)要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過程中往(wang)往(wang)在(zai)原料氧化鎂中加(jia)入石墨(mo)粉(fen)末(mo)添加(jia)物(助劑(ji))，在(zai)電(dian)熔爐起動(dong)過程中需在(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下端用石墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導線(xian)路(lu)，在(zai)通電(dian)過程中受熱燒損或完全燃(ran)燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)(zai)強(qiang)電(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克(ke)服單晶體中的(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自由運動(dong)的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就會由固體變(bian)成(cheng)(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一過(guo)程中需(xu)消(xiao)(xiao)耗(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)者對(dui)用水鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)比例(li)如(ru)下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶體生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面(mian)散(san)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)