電弧熔(rong)爐(lu)生產電熔(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電弧熔(rong)融(rong)、破碎、選別、粉(fen)碎、篩(shai)別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的(de)(de)(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高，又易于(yu)(yu)開采，因此(ci)，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)原料。采用菱鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由(you)于(yu)(yu)有大量(liang)氣體從爐內排出影(ying)響著(zhu)電熔過(guo)程的(de)(de)(de)進(jin)行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)結晶(jing)帶的(de)(de)形成均有不利影(ying)響(xiang)，由于(yu)大量(liang)塵料(liao)(liao)飛損，使物料(liao)(liao)損耗(hao)和能(neng)量(liang)消耗(hao)增高(gao)，也惡(e)化(hua)了車間生產環(huan)境。但(dan)由于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格(ge)很低廉，所以，仍是我(wo)國電熔氧化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)(de)原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的含量高(gao)低和化學成(cheng)分直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過(guo)程中也直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)得到的品級(ji)比例，因(yin)此，為了(le)保證電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的質量和品級(ji)比例，必須(xu)對(dui)各種礦石進行適當的配比后進行熔(rong)(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)石。我(wo)國的(de)遼寧省水鎂(mei)石的(de)礦(kuang)源非常豐富，水鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量高于(yu)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石。它也是(shi)一(yi)種(zhong)制造(zao)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)原料，部(bu)分(fen)地區水鎂(mei)石的(de)化學成(cheng)分(fen)見表2。

表2水(shui)鎂石的化學成分(fen)/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可(ke)以使生產環境(jing)得到改(gai)善，可(ke)以降低(di)運輸費用。由(you)于電熔時排出氣體少，成(cheng)分也較均(jun)勻，對提高(gao)電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)質量(liang)有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)(cheng)球料(liao)入爐(lu)電(dian)(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)達到98%，以(yi)此(ci)料(liao)能生產(chan)出白(bai)色大(da)結晶電(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球費(fei)用(yong)高，影(ying)響生產(chan)成(cheng)(cheng)本。目(mu)前，有(you)的廠家采用(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定的粒度加入熔爐(lu)電(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)本又比用(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而得到了一(yi)定的推廣。

④燒(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特(te)(te)殊(shu)要求，有時必(bi)須(xu)在(zai)電(dian)熔過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，如采(cai)(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，一般首先利(li)用(yong)(yong)處理海水和石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他(ta)方(fang)(fang)法(fa)也可以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方(fang)(fang)法(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特(te)(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)，極少量的(de)雜(za)(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)雜(za)(za)質(zhi)，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)長大。因為(wei)(wei)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于(yu)增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運動(dong)所需的(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)(ji)成(cheng)(cheng)正比，所以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變形(xing)，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)極限尺(chi)寸愈小(xiao)。

另一方(fang)面為了降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯氣孔率，也應(ying)盡(jin)量減少原料氧化鎂(mei)的氣體排出(chu)，因此，采(cai)用(yong)燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其(qi)顯著優(you)點。

⑤電熔(rong)氧化鎂(mei)單晶的化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原(yuan)子(zi)和(he)分子(zi)的量子(zi)力學本性如離子(zi)半徑的尺寸，離子(zi)的電位數(shu)值，離子(zi)的電子(zi)外層結(jie)構等(deng)相關聯。而(er)氧化鎂的離子(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離子(zi)和(he)陰離子(zi)之(zhi)間(jian)的結(jie)合特(te)性和(he)強度(du)、離子(zi)的極(ji)化作用、結(jie)晶構造等(deng)決定它是一高熔點(dian)化合物。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和結構(gou)參數：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位(wei)(wei)數6;有效配位(wei)(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱(re)(re)方法產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)熱(re)(re)能，以克(ke)服(fu)離(li)子間(jian)的(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧產(chan)生高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般(ban)包括(kuo)熱(re)(re)的(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體長(chang)大(da)等一(yi)系列物理化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)鎂石作原料有一脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的(de)主要成分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料時有(you)一個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱(re)分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主(zhu)要成分(fen)是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在電(dian)(dian)熔過程(cheng)中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在原料(liao)氧化鎂中(zhong)(zhong)加(jia)入石墨(mo)(mo)粉末(mo)添加(jia)物(助劑(ji))，在電(dian)(dian)熔爐起動(dong)過程(cheng)中(zhong)(zhong)需(xu)在三電(dian)(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極)的下(xia)端用石墨(mo)(mo)粉末(mo)鋪(pu)成三角形(xing)或星形(xing)導線路，在通電(dian)(dian)過程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)(guo)程即氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離子(zi)(zi)和氧離子(zi)(zi)在(zai)強電(dian)(dian)弧產生的(de)熱能(neng)(neng)作(zuo)(zuo)用下(xia)(xia)，克服單晶體中(zhong)(zhong)的(de)晶格(ge)能(neng)(neng)的(de)束縛，變(bian)成能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)過(guo)(guo)程。也(ye)就是說，氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱到一定溫度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固(gu)體變(bian)成液體，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這(zhe)一過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)需消耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生產者對用水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石作(zuo)(zuo)原料生產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)熱平(ping)衡的(de)衡算(suan)，熱消耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例如下(xia)(xia)：氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶體生成熱消耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成熱耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)(zi)表面散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計數據(ju)(ju)可以(yi)看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)