電(dian)弧熔(rong)(rong)爐生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)的工藝流程(cheng)主要(yao)包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)(rong)融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁(ci)選、分(fen)類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料，碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣(qi)體，由(you)于(yu)有大(da)量(liang)氣(qi)體從爐內排出影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的結(jie)晶帶(dai)的形(xing)成均有(you)不利影響，由于大量(liang)塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量(liang)消耗增高，也惡化了車間生產環境。但由于優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容(rong)易獲得，價格很低廉，所以(yi)，仍是我國電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)用(yong)得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)。菱鎂礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化鎂的含量(liang)高(gao)低和化學(xue)成分(fen)直接影(ying)響到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂的質(zhi)量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中也直接影(ying)響到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂得到(dao)(dao)的品級(ji)比(bi)(bi)例，因(yin)此，為了保(bao)證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂的質(zhi)量(liang)和品級(ji)比(bi)(bi)例，必(bi)須(xu)對(dui)各種(zhong)礦(kuang)石(shi)進(jin)行適當(dang)的配比(bi)(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)。我(wo)國的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的礦源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)(shi)。它也(ye)是一種制造電熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的原料，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以(yi)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為(wei)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂原(yuan)料，可以(yi)使生(sheng)產(chan)環境得(de)到改(gai)善，可以(yi)降(jiang)低運輸費(fei)用。由于電(dian)熔(rong)時(shi)排出氣(qi)體少，成分也(ye)較均勻，對(dui)提高(gao)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂質量(liang)有利(li)。

我(wo)國有一些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂以(yi)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂制成球料入爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂的氧化(hua)鎂含(han)量達到(dao)98%，以(yi)此料能生產(chan)出白(bai)色大(da)結(jie)晶電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂。但由(you)于成球費用高，影(ying)響生產(chan)成本。目前(qian)，有的廠家采用反射爐輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂，以(yi)一定的粒度加入熔(rong)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的質量比用菱(ling)鎂礦(kuang)石好，成本又比用球料作(zuo)原料時便宜，因而得到(dao)了一定的推廣(guang)。

④燒結(jie)鎂砂(sha)(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)特(te)殊要求，有時必須在(zai)電(dian)熔(rong)過程中采用(yong)燒結(jie)鎂砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如(ru)采用(yong)海水鎂砂(sha)(sha)作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)處理(li)海水和石灰乳作用(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂，將(jiang)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂煅燒成輕燒氧(yang)化(hua)鎂。用(yong)其他(ta)方法也可以制(zhi)得輕燒氧(yang)化(hua)鎂(詳見工業氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)輕燒氧(yang)化(hua)鎂作為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特(te)爾(er)(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明顯影響(xiang)晶(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作用(yong)在(zai)于(yu)增加晶(jing)界(jie)運(yun)(yun)動所需的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)。當晶(jing)界(jie)與(yu)第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體(ti)能量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成正比，所以必須提高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才(cai)能離開第二相(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續(xu)運(yun)(yun)動。并(bing)且(qie)當晶(jing)界(jie)與(yu)第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第二相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降(jiang)低電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的顯(xian)氣(qi)孔率，也(ye)應盡(jin)量減少(shao)原料氧化鎂(mei)(mei)的氣(qi)體排出(chu)，因此，采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)熔(rong)有(you)其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶(jing)的化學原料質(zhi)量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性如離子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數(shu)值，離子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性和(he)強度(du)、離子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用(yong)、結(jie)晶構造等決定它是一高(gao)熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)(rong)點(dian)和結構(gou)參數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)(de)最重要(yao)(yao)過(guo)(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)(tong)過(guo)(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高(gao)溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化，變成氧化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要(yao)(yao)使氧化鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必須(xu)消耗大量的(de)(de)(de)(de)熱(re)能，以(yi)克服離子間的(de)(de)(de)(de)引力。通(tong)(tong)過(guo)(guo)強大電弧產生(sheng)高(gao)溫而熔(rong)(rong)(rong)化氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)叫(jiao)做(zuo)電弧熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化過(guo)(guo)程(cheng)一般(ban)包(bao)括熱(re)的(de)(de)(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔(rong)(rong)(rong)化、析(xi)晶、晶體長大等一系列物理化學變化的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水過(guo)程。用水鎂(mei)石作原料有一脫水過(guo)程。水鎂(mei)石的主(zhu)要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程。用菱鎂礦作為(wei)原料時有一(yi)個(ge)脫碳(tan)(tan)過程，脫碳(tan)(tan)過程包括兩(liang)個(ge)方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱鎂礦石(shi)的(de)熱分解(jie)，菱鎂礦石(shi)的(de)主要成分是碳(tan)(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)電熔(rong)過(guo)程中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)原料氧化(hua)鎂中(zhong)加入(ru)石墨(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)電熔(rong)爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)三電極(ji)(ji)(石墨(mo)電極(ji)(ji))的下(xia)端用石墨(mo)粉(fen)末鋪成三角形或(huo)星形導線路，在(zai)通(tong)電過(guo)程中(zhong)受熱燒損(sun)或(huo)完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即(ji)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)(zi)和氧離(li)子(zi)(zi)在(zai)(zai)強電弧產(chan)生(sheng)的熱(re)(re)(re)(re)能作用下，克(ke)服單晶(jing)體(ti)(ti)中的晶(jing)格能的束(shu)縛(fu)，變(bian)(bian)成能自由運動的過程(cheng)。也就是說，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)點(dian))就會(hui)由固體(ti)(ti)變(bian)(bian)成液體(ti)(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一過程(cheng)中需消耗大(da)量的電能。據電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對(dui)用水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料生(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的熱(re)(re)(re)(re)平衡的衡算，熱(re)(re)(re)(re)消耗的比例如下：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的水(shui)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表面散(san)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數(shu)據可以看出，在(zai)(zai)電熔(rong)