電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產(chan)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的工藝流程主(zhu)要包括：原料(liao)(liao)配料(liao)(liao)、電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富的(de)優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量高(gao)，又易(yi)于開采(cai)，因此，被廣泛(fan)用作(zuo)電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原(yuan)料。采(cai)用菱鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原(yuan)料，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由(you)于有(you)大量氣體從(cong)爐內排出影響著電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形成(cheng)均(jun)有不利(li)影響，由(you)于大量塵料飛損，使物料損耗(hao)(hao)和能(neng)量消耗(hao)(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環境。但由(you)于優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化(hua)鎂用得最多最廣(guang)泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧化鎂(mei)的含量(liang)高低和(he)化學成分(fen)直接影響(xiang)到電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的質量(liang)，同時在電(dian)熔過程中也直接影響(xiang)到電(dian)熔凝氧化鎂(mei)得到的品(pin)級比(bi)例，因此，為了(le)保證(zheng)電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的質量(liang)和(he)品(pin)級比(bi)例，必須對(dui)各種(zhong)礦石進行適當(dang)的配(pei)比(bi)后進行熔煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)(de)礦源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是(shi)一種制造電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)(de)原(yuan)料，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)(de)化學成分見(jian)表(biao)2。

表2水鎂石的化(hua)學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)為電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)原料(liao)，可以(yi)使生產(chan)環境得到改(gai)善，可以(yi)降低運輸費用。由(you)于電熔(rong)時排(pai)出氣體少(shao)，成(cheng)分(fen)也較均(jun)勻，對(dui)提高(gao)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)質量有利(li)。

我國(guo)有(you)一(yi)些電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入爐電(dian)熔。輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以此(ci)料(liao)(liao)能生產(chan)(chan)出(chu)白色大結晶電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球(qiu)費用高(gao)，影響生產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)本(ben)。目前，有(you)的(de)廠家采用反射爐輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的(de)粒度加入熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比(bi)用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)本(ben)又比(bi)用球(qiu)料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時(shi)便宜，因而得(de)到了一(yi)定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)。為了(le)某些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程(cheng)中采(cai)用燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用海水(shui)鎂(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利(li)用處理海水(shui)和(he)石灰(hui)乳作(zuo)用生產氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用其他方法也可以(yi)制得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見(jian)工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)制取(qu)方法)，采(cai)用輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認(ren)為，極(ji)少量的(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明(ming)顯(xian)影響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)(de)長大(da)(da)。因(yin)為雜質(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)能量。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)橫(heng)截面積(ji)(ji)成(cheng)(cheng)正比，所(suo)以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才能離開(kai)第(di)二相(xiang)繼續運動(dong)。并(bing)且當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)橫(heng)截面積(ji)(ji)相(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)二相(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方面為(wei)了降低電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)顯(xian)氣(qi)孔率，也(ye)應盡(jin)量減(jian)少原(yuan)料氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氣(qi)體排出，因(yin)此，采用(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂電熔(rong)有(you)其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶(jing)的化(hua)學原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)同原子(zi)和分子(zi)的(de)量子(zi)力學(xue)本性如離(li)子(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)的(de)電位數(shu)值，離(li)子(zi)的(de)電子(zi)外層結構等相(xiang)關聯。而氧化鎂的(de)離(li)子(zi)尺寸、質(zhi)量和電荷、陽離(li)子(zi)和陰離(li)子(zi)之(zhi)間的(de)結合特(te)性和強度、離(li)子(zi)的(de)極化作用、結晶(jing)構造等決定它(ta)是(shi)一高熔(rong)點化合物(wu)。

氧化鎂(mei)的熔點和結(jie)構參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結(jie)構類型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制造的(de)最(zui)重要過程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)(zhong)鎂質(zhi)原(yuan)料(liao)，通過各種(zhong)(zhong)形式的(de)加熱方法(fa)產生(sheng)高溫使鎂質(zhi)材料(liao)(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔體(ti)。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔融，必須消耗(hao)大(da)量的(de)熱能(neng)，以(yi)克服離子(zi)間的(de)引力(li)。通過強大(da)電(dian)(dian)弧(hu)產生(sheng)高溫而(er)熔化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)方法(fa)叫做電(dian)(dian)弧(hu)熔融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般包括(kuo)熱的(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系列物理(li)化(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。用水鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料有(you)一脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)(mei)石(shi)的主要成分(fen)是氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)。用菱(ling)鎂礦作(zuo)為原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)包(bao)括(kuo)兩個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱(ling)鎂礦石(shi)的熱分(fen)(fen)解(jie)，菱(ling)鎂礦石(shi)的主要成分(fen)(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過(guo)(guo)程中往往在(zai)原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂中加(jia)入石墨(mo)(mo)粉末添加(jia)物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)熔爐起(qi)動過(guo)(guo)程中需(xu)在(zai)三(san)(san)電(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端(duan)用石墨(mo)(mo)粉末鋪成三(san)(san)角形(xing)或星形(xing)導(dao)線路，在(zai)通電(dian)過(guo)(guo)程中受熱(re)燒損或完全燃燒除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)即氧化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克服單晶體中的晶格(ge)能(neng)(neng)的束(shu)縛，變(bian)成能(neng)(neng)自由(you)運動的過程(cheng)。也(ye)就是說(shuo)，氧化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體變(bian)成液體，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這一過程(cheng)中需消耗(hao)大量(liang)的電(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)生產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)(re)平(ping)衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)(re)(re)消耗(hao)的比(bi)例如下：氧化(hua)鎂(mei)晶體生成熱(re)(re)(re)消耗(hao)值34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)(re)值15.3%，散砂(sha)生成熱(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)值7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損(sun)失值3.2%，從這些統(tong)計數據(ju)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)