電(dian)弧熔(rong)爐(lu)生產電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選別、粉(fen)碎(sui)、篩(shai)別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富的(de)(de)優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高(gao)，又易(yi)于開采(cai)，因(yin)此，被廣泛用(yong)作電熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)原料。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生CO2氣(qi)體，由于有大(da)量氣(qi)體從(cong)爐內(nei)排出影響著電熔過(guo)程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的結晶帶的形(xing)成均有(you)不利(li)影響，由(you)于大量(liang)塵料飛(fei)損，使物料損耗和能量(liang)消耗增高，也(ye)惡化了車間(jian)生(sheng)產環(huan)境。但由(you)于優(you)質菱鎂礦石(shi)容易獲(huo)得，價格很低廉，所以(yi)，仍是我國電熔氧化鎂用得最多最廣(guang)泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)的(de)含量高(gao)低和化學(xue)成分直(zhi)接(jie)影響(xiang)到(dao)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)質量，同時在電熔(rong)(rong)(rong)(rong)過程(cheng)中也直(zhi)接(jie)影響(xiang)到(dao)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)得到(dao)的(de)品級比(bi)(bi)例，因此，為了(le)保(bao)證(zheng)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)質量和品級比(bi)(bi)例，必(bi)須對各種礦(kuang)石(shi)(shi)進(jin)行(xing)適當的(de)配比(bi)(bi)后進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源非常(chang)豐富，水鎂(mei)石(shi)(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也是(shi)一種制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原(yuan)料，部分地區水鎂(mei)石(shi)(shi)的(de)化(hua)學(xue)成分見(jian)表2。

表2水鎂石的(de)化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為電熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原(yuan)料(liao)，可以(yi)(yi)使(shi)生(sheng)產環境得到(dao)改(gai)善，可以(yi)(yi)降低(di)運輸費用。由于(yu)電熔(rong)時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高(gao)電熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質(zhi)量有(you)利(li)。

我國有(you)一些電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料(liao)(liao)(liao)入(ru)(ru)爐電熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此(ci)料(liao)(liao)(liao)能生產出白(bai)色大結晶(jing)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費用高(gao)，影(ying)響生產成本。目前，有(you)的(de)廠家采用反射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的(de)粒度加入(ru)(ru)熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成本又比用球(qiu)料(liao)(liao)(liao)作原料(liao)(liao)(liao)時(shi)便宜，因而得(de)到了一定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)了某些(xie)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時(shi)必(bi)須在電(dian)(dian)熔過程中采用(yong)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料，如(ru)采用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料，一般首先利用(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其(qi)他方法(fa)也可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制(zhi)取(qu)方法(fa))，采用(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原料生產(chan)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少(shao)量(liang)(liang)的(de)(de)雜(za)質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜(za)質，可(ke)明顯(xian)影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因為(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運動所(suo)需的(de)(de)能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量(liang)(liang)降低，其(qi)降低量(liang)(liang)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所(suo)以(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才能離開(kai)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必(bi)須變形，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極限尺寸愈(yu)小(xiao)。

另一方面(mian)為了降低電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)的顯(xian)(xian)氣孔率，也應盡(jin)量減(jian)少原料氧(yang)化鎂(mei)的氣體排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電(dian)熔有其顯(xian)(xian)著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的(de)化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等(deng)相關(guan)聯。而(er)氧(yang)化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量(liang)和(he)電荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特性和(he)強(qiang)度、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極(ji)化作用、結(jie)晶構(gou)造等(deng)決定它是(shi)一高(gao)熔點化合(he)物。

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

電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)造的(de)最重要(yao)過程是由各種鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通過各種形式的(de)加熱方法(fa)產(chan)(chan)生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變(bian)(bian)成氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要(yao)使氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須(xu)消耗(hao)大量的(de)熱能，以克服離(li)子間的(de)引力。通過強大電(dian)弧產(chan)(chan)生高(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程一般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長(chang)大等一系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料有(you)一(yi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂(mei)石的主要成分是(shi)氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)(cheng)。用菱(ling)鎂礦(kuang)作為原料時有(you)一個脫碳過(guo)程(cheng)(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)(cheng)包(bao)括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)主要成分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電熔過(guo)程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中加入石(shi)墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電熔爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中需(xu)在(zai)(zai)三電極(石(shi)墨電極)的(de)下端(duan)用石(shi)墨粉(fen)末鋪成三角形(xing)或(huo)星形(xing)導(dao)線路，在(zai)(zai)通(tong)電過(guo)程(cheng)中受熱燒(shao)損或(huo)完(wan)全(quan)燃燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)強(qiang)電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)能作用下(xia)，克服單晶(jing)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)晶(jing)格能的(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能自由運動的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)需(xu)消耗(hao)大量的(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)平(ping)衡的(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)比例如下(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)