電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)爐(lu)生產電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的工藝流(liu)程(cheng)主(zhu)要包括：原料配(pei)料、電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)融、破(po)碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質菱鎂礦(kuang)石(shi)，氧化(hua)鎂含(han)量高，又(you)易于(yu)開采，因此，被廣泛用作電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的原料(liao)。采用菱鎂石(shi)作原料(liao)，碳酸鎂分解產生CO2氣體，由于(yu)有(you)大量氣體從爐內排(pai)出影響(xiang)著電(dian)(dian)熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響，由(you)于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和(he)能量消耗增高(gao)，也惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由(you)于優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容(rong)易獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石(shi)中氧(yang)化鎂的(de)含量(liang)高低和化學成分(fen)直接(jie)影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂的(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)(dian)熔過程中也直接(jie)影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂得到的(de)品級(ji)比例(li)，因(yin)此，為了保證電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂的(de)質量(liang)和品級(ji)比例(li)，必須(xu)對(dui)各種礦石(shi)進行適當的(de)配比后(hou)進行熔煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的礦源非(fei)常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)的原(yuan)料，部(bu)分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的化學成分見表(biao)2。

表2水鎂(mei)石(shi)的化學成分(fen)/%

③輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可以(yi)使(shi)生(sheng)產(chan)環境得到改(gai)善，可以(yi)降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均(jun)勻，對提高電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有(you)一(yi)些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料(liao)(liao)(liao)入爐(lu)電熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量達(da)到(dao)98%，以(yi)此料(liao)(liao)(liao)能生產出(chu)白色大結晶電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成球(qiu)費用(yong)高，影響生產成本(ben)。目前，有(you)的(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好，成本(ben)又比用(yong)球(qiu)料(liao)(liao)(liao)作原料(liao)(liao)(liao)時便宜，因而(er)得(de)到(dao)了一(yi)定的(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為了(le)某些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時(shi)必(bi)(bi)須(xu)在電熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)(rong)原料(liao)，如采用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔(rong)(rong)原料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處(chu)理海水(shui)和(he)石(shi)灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒成(cheng)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也可以制得輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為原料(liao)生產(chan)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉(la)特爾(Ruttere)等研究(jiu)認為，極少量的(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質，可明顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)大(da)。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)運動所(suo)需的(de)能量。當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能量降低，其降低量與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正比(bi)，所(suo)以必(bi)(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)極限尺寸愈小(xiao)。

另(ling)一方面為了降低電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣孔率，也應盡量減少(shao)原料氧(yang)化(hua)鎂的氣體排(pai)出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶的(de)化(hua)學原料(liao)質量(liang)要(yao)求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力學本性如離子(zi)半徑(jing)的(de)尺寸，離子(zi)的(de)電位(wei)數值，離子(zi)的(de)電子(zi)外層(ceng)結構等相關聯(lian)。而氧化鎂的(de)離子(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電荷(he)、陽(yang)離子(zi)和(he)陰離子(zi)之間(jian)的(de)結合(he)特性和(he)強度、離子(zi)的(de)極(ji)化作(zuo)用、結晶構造等決定它是一高熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔點和(he)結(jie)構參數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數6;有效(xiao)配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最(zui)重要過(guo)程(cheng)是由各(ge)種鎂(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種形式的(de)(de)加熱方法(fa)產(chan)生高溫使(shi)鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大量的(de)(de)熱能，以(yi)克(ke)服離子間的(de)(de)引力。通過(guo)強大電弧產(chan)生高溫而(er)熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電弧熔(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大等一系列物理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水過(guo)程(cheng)。用水鎂(mei)(mei)石(shi)作原(yuan)料有一脫水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)(mei)石(shi)的主要成分是氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過(guo)程包(bao)括(kuo)兩(liang)個方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是(shi)菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的熱(re)分(fen)解(jie)，菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的主要成分(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在電(dian)熔過程(cheng)中往(wang)往(wang)在原料氧化(hua)鎂中加(jia)入石墨(mo)(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在電(dian)熔爐起(qi)動過程(cheng)中需在三電(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端用石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三角形或星形導線路，在通(tong)電(dian)過程(cheng)中受(shou)熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除(chu)去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程。熔(rong)化(hua)過程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能作(zuo)用下，克服(fu)單晶體(ti)(ti)(ti)中的(de)晶格能的(de)束(shu)縛，變成能自由運動(dong)的(de)過程。也就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由固體(ti)(ti)(ti)變成液體(ti)(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一(yi)過程中需消耗(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)能。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產者對用水鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)(ti)(ti)生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)(leng)卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面(mian)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據(ju)可(ke)以(yi)看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)