電(dian)弧熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的(de)工藝(yi)流(liu)程主要包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分類(lei)包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質(zhi)菱(ling)鎂礦石(shi)，氧(yang)化(hua)鎂含(han)量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的原料。采(cai)用菱(ling)鎂石(shi)作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大(da)量(liang)氣(qi)體(ti)從爐內排出影響著電熔(rong)過程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)(mei)的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利影響，由于(yu)大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡化了(le)車(che)間生產環境(jing)。但(dan)由于(yu)優質菱鎂(mei)(mei)礦石容(rong)易獲得，價格很(hen)低(di)廉(lian)，所以，仍是我(wo)國電熔氧化鎂(mei)(mei)用(yong)得最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)含量高(gao)低和化(hua)學成分直接影(ying)響(xiang)到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量，同(tong)時(shi)在電(dian)熔(rong)過程中也(ye)直接影(ying)響(xiang)到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)品級比(bi)例，因此，為了(le)保證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量和品級比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進行(xing)適當(dang)的(de)(de)(de)配比(bi)后(hou)進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧(ning)省(sheng)水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石的礦(kuang)源非常(chang)豐富，水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦(kuang)石。它也是一種制造(zao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的原料，部(bu)分(fen)地區水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成(cheng)分(fen)見(jian)表2。

表(biao)2水鎂石的(de)化(hua)學成分/%

③輕燒氧化鎂。以輕燒氧化鎂作為電熔氧化鎂原料，可以使生(sheng)產(chan)環境得到改善(shan)，可以降低運輸(shu)費用。由于電熔時排出氣體少，成(cheng)分也較均勻，對(dui)提高電熔氧化鎂質量有利。

我國有一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制(zhi)成(cheng)球(qiu)料入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量達(da)到98%，以(yi)此料能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生產成(cheng)本。目前，有的廠(chang)家(jia)采(cai)用(yong)反射爐輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以(yi)一定的粒度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質(zhi)量比用(yong)菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又比用(yong)球(qiu)料作原料時便(bian)宜(yi)，因而得到了(le)一定的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了(le)某些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求(qiu)，有(you)時必須(xu)在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)采用燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，如采用海(hai)(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料，一般首先(xian)利用處理海(hai)(hai)水和(he)石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用生(sheng)(sheng)產氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用其他方(fang)法(fa)也可以制(zhi)(zhi)得輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)取(qu)方(fang)法(fa))，采用輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)原料生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜(za)質，可明(ming)顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大。因為(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用在(zai)于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積(ji)成(cheng)正比(bi)，所(suo)以必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大的(de)(de)(de)極限(xian)尺(chi)寸愈(yu)小。

另(ling)一(yi)方面為了降(jiang)低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的(de)(de)顯(xian)氣孔率，也應盡量減少(shao)原料氧化鎂(mei)的(de)(de)氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其(qi)顯(xian)著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的化學(xue)原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性如離子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)的(de)電位數(shu)值，離子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)相關聯。而氧化鎂的(de)離子(zi)(zi)尺寸、質量和電荷、陽離子(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性和強(qiang)度、離子(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用(yong)、結(jie)晶(jing)構造等(deng)決定它是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔點和結構參(can)數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有(you)效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂制造的(de)(de)最重要(yao)(yao)過程(cheng)(cheng)是由各種鎂質原(yuan)料(liao)，通(tong)過各種形式的(de)(de)加熱方法產生(sheng)高(gao)溫使鎂質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要(yao)(yao)使氧化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必(bi)須消耗(hao)大量的(de)(de)熱能，以克服離(li)子間的(de)(de)引力。通(tong)過強大電弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般包(bao)括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大等(deng)一(yi)系列(lie)物理(li)化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)水過(guo)程。用水鎂石作原(yuan)料有一脫(tuo)水過(guo)程。水鎂石的主(zhu)要成分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為原(yuan)料時有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱鎂(mei)礦石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)礦石(shi)的主(zhu)要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中加入石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)爐(lu)起動過程(cheng)中需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)(fen)末鋪成(cheng)三(san)角形或星(xing)形導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)(dian)過程(cheng)中受熱燒損(sun)或完全燃(ran)燒除(chu)去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)即氧化(hua)鎂中鎂離子和(he)氧離子在強電弧產生的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下，克服單(dan)晶體中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變成能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧化(hua)鎂加熱(re)(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就會由固(gu)體變成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在這一(yi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)電能(neng)(neng)。據(ju)電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂生產者對用水鎂石作(zuo)原料生產電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)(de)熱(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)比(bi)例如下：氧化(hua)鎂晶體生成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據(ju)可以(yi)看出(chu)，在電熔(rong)(rong)