電弧熔爐(lu)生產電熔氧化鎂的工(gong)藝流程主要包(bao)(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電弧熔融(rong)、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分(fen)類包(bao)(bao)裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱(ling)鎂礦石，氧化鎂含量高(gao)，又易于(yu)開(kai)采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧化鎂的原料(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂石作原料(liao)，碳酸鎂分解產生CO2氣體(ti)，由(you)于(yu)有大量氣體(ti)從(cong)爐內排出影(ying)響著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的結晶(jing)帶的形成均有不利影響(xiang)，由于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高，也惡化(hua)(hua)了車(che)間生產環境。但由于優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是(shi)我國(guo)電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)用得(de)最多最廣泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的含(han)量高低和(he)化學成分直接影(ying)響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)過程中(zhong)也(ye)直接影(ying)響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)得到(dao)的品(pin)級(ji)比例，因(yin)此(ci)，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質量和(he)品(pin)級(ji)比例，必須對各(ge)種(zhong)礦(kuang)石進行適當的配比后進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我國(guo)的(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是(shi)一種制造電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石(shi)的化學成分/%

③輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂。以(yi)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂作(zuo)為電熔氧(yang)化鎂原料(liao)，可以(yi)使生(sheng)產環(huan)境(jing)得(de)到改善，可以(yi)降低運輸費(fei)用。由(you)于電熔時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電熔氧(yang)化鎂質量有利。

我國有一些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成球料(liao)入爐(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到(dao)(dao)98%，以此料(liao)能(neng)生(sheng)產出白色大結晶電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于(yu)成球費用(yong)高，影響生(sheng)產成本。目前，有的廠家采用(yong)反射爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定的粒度加入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量比(bi)用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好，成本又(you)比(bi)用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便宜，因(yin)而得到(dao)(dao)了一定的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了某(mou)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時(shi)必(bi)須(xu)(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采用燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先利(li)用處理(li)海水(shui)和(he)石(shi)灰乳(ru)作(zuo)用生產(chan)(chan)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用其(qi)他方(fang)(fang)法也可以制得輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取方(fang)(fang)法)，采用輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)生產(chan)(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用在于增(zeng)加晶(jing)(jing)(jing)界運(yun)動(dong)所(suo)需的(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低，其(qi)降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須(xu)(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界才能(neng)離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動(dong)。并且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界必(bi)須(xu)(xu)變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)大的(de)(de)極限尺(chi)寸愈(yu)小。

另一方面(mian)為了降低電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)的顯氣孔(kong)率(lv)，也應盡量減少原料(liao)氧化鎂(mei)的氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的化學(xue)原料(liao)質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力(li)學本(ben)性如離子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關聯(lian)。而氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)離子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電(dian)荷(he)、陽離子(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特性和(he)強度、離子(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)作(zuo)用、結(jie)晶(jing)構造等決定(ding)它是一高熔點(dian)化(hua)(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和結(jie)(jie)構參數：陽離(li)子半徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半徑(jing)0.53mm;結(jie)(jie)構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)最重要(yao)(yao)過(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質原(yuan)料，通過(guo)(guo)各種形式的(de)(de)(de)加熱方法產生(sheng)高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要(yao)(yao)使氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗(hao)大量的(de)(de)(de)熱能，以克服離(li)子間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大電(dian)弧(hu)產生(sheng)高溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)方法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法。這個(ge)融化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一系(xi)列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)過程(cheng)(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)過程(cheng)(cheng)(cheng)。水(shui)鎂(mei)石的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過程(cheng)(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱鎂礦(kuang)作為(wei)原料時有一個(ge)脫(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程包(bao)括兩個(ge)方面。一方面是(shi)菱鎂礦(kuang)石的熱分解，菱鎂礦(kuang)石的主(zhu)要(yao)成分是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨(mo)粉末(mo)添(tian)加(jia)物(助劑)，在(zai)電(dian)熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角形或(huo)星形導線路(lu)，在(zai)通(tong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒損或(huo)完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程即氧(yang)化(hua)(hua)鎂中鎂離子和氧(yang)離子在(zai)強(qiang)電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)(re)能(neng)作用下，克服單晶(jing)體中的晶(jing)格(ge)能(neng)的束縛(fu)，變成能(neng)自由運動的過(guo)(guo)(guo)程。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到(dao)一定(ding)溫度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會(hui)由固體變成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)(guo)(guo)程中需(xu)消(xiao)(xiao)耗大量的電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂生產(chan)者對用水鎂石作原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的熱(re)(re)(re)平(ping)衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗的比例如(ru)下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂晶(jing)體生成熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗值34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)(xiao)耗熱(re)(re)(re)值15.3%，散砂生成熱(re)(re)(re)耗值3.0%，冷卻(que)水耗熱(re)(re)(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼(ke)的水耗熱(re)(re)(re)值7.9%，爐子表(biao)面散熱(re)(re)(re)值6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)損失值3.2%，從這些統計數(shu)據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)