電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂的(de)工(gong)藝流程主要包括：原料配(pei)料、電(dian)弧熔融(rong)、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱(ling)鎂礦石(shi)，氧化鎂含(han)量(liang)高(gao)，又易于開(kai)采(cai)，因此，被廣泛(fan)用作電(dian)熔氧化鎂的原(yuan)料(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂石(shi)作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂分解(jie)產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量(liang)氣(qi)體(ti)從爐內排出(chu)影響(xiang)著電(dian)熔過程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化鎂的結晶(jing)帶的形成均有(you)不利影響，由(you)于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高，也(ye)惡(e)化了車間生產(chan)環境。但由(you)于優(you)質菱鎂礦(kuang)石容(rong)易獲得，價(jia)格(ge)很(hen)低廉，所以，仍是我(wo)國電(dian)熔氧化鎂用(yong)得最(zui)多(duo)最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)含量高低和(he)化學(xue)成(cheng)分直(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)熔凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)質量，同時在(zai)電(dian)熔過程中也直(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)熔凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)(de)品級比(bi)例，因此，為(wei)了保證電(dian)熔凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)質量和(he)品級比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進(jin)行適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)配比(bi)后(hou)進(jin)行熔煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)(de)遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非常(chang)豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料，部(bu)分(fen)(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)化(hua)學成分(fen)(fen)見表2。

表2水(shui)鎂石的化學成分(fen)/%

③輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以(yi)使生(sheng)產環境得(de)到改(gai)善，可以(yi)降(jiang)低(di)運輸費用。由(you)于電(dian)熔(rong)時排(pai)出氣體(ti)少，成分(fen)也較均勻，對提高(gao)電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)質量有利(li)。

我(wo)國(guo)有一(yi)些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)球料(liao)入(ru)爐電(dian)(dian)熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達(da)到98%，以(yi)(yi)此(ci)料(liao)能(neng)生(sheng)產出白(bai)色(se)大結(jie)晶電(dian)(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由于成(cheng)球費用(yong)(yong)高，影(ying)響生(sheng)產成(cheng)本。目前，有的(de)廠(chang)家采用(yong)(yong)反(fan)射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一(yi)定的(de)粒度加(jia)入(ru)熔爐電(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又(you)比用(yong)(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而得(de)到了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了(le)某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的特(te)殊要(yao)求，有時(shi)必(bi)(bi)須在電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)(liao)，一般首先利用(yong)(yong)處(chu)理海(hai)水和(he)石灰乳作用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方(fang)法(fa)也可以制得輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的制取(qu)方(fang)法(fa))，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)(liao)生產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉(la)特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為(wei)(wei)，極(ji)少(shao)量(liang)的雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶體(ti)的雜質(zhi)(zhi)，可明顯影響晶粒的長大(da)。因為(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的作用(yong)(yong)在于(yu)增加(jia)晶界(jie)運動所需的能(neng)量(liang)。當(dang)晶界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶體(ti)能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積成(cheng)正比，所以必(bi)(bi)須提高晶界(jie)能(neng)，晶界(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運動。并且當(dang)晶界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的晶界(jie)必(bi)(bi)須變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶粒長大(da)的極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減少原料氧化(hua)鎂(mei)的(de)氣體(ti)排出，因此，采用(yong)燒結(jie)鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧(yang)化(hua)鎂單晶(jing)的(de)化(hua)學原料質(zhi)量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力(li)學本(ben)性(xing)如離(li)(li)子(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)外(wai)層結構等相關聯。而(er)氧(yang)化鎂的(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和(he)電(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)之(zhi)間的(de)(de)結合特(te)性(xing)和(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構造等決定(ding)它是一高(gao)熔點化合物(wu)。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰(yin)離子(zi)半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程是由各種鎂質原料(liao)，通過(guo)(guo)各種形式的(de)(de)加熱方法產生高溫(wen)(wen)使鎂質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)熱能，以(yi)克服離子間(jian)的(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大電(dian)弧產生高溫(wen)(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程一般包括(kuo)熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大等(deng)一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)程。用水(shui)鎂石(shi)作原料有一脫水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂石(shi)的主要成分(fen)是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料時(shi)有一個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包括兩個方面。一方面是(shi)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的主要(yao)成分(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)(zai)(zai)電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)(zai)(zai)原料(liao)氧化(hua)鎂中(zhong)加入(ru)石墨粉末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)(zai)(zai)電熔(rong)爐(lu)起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)(zai)三電極(石墨電極)的下端用石墨粉末鋪成三角形或星(xing)形導線路，在(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)電過程(cheng)中(zhong)受(shou)熱(re)燒損(sun)或完全燃燒除(chu)去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)(zai)強電弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能作(zuo)用下，克服(fu)單晶(jing)體中的(de)(de)(de)晶(jing)格能的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成能自由運(yun)動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是(shi)說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)(rong)點)就會由固體變(bian)成液(ye)體，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一過(guo)程中需(xu)消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電能。據電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶(jing)體生(sheng)成熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼(ke)的(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可以看出，在(zai)(zai)電熔(rong)(rong)