電(dian)弧熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的工藝流程主要(yao)包括：原料(liao)配(pei)料(liao)、電(dian)弧熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高，又(you)易于開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采(cai)用菱鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分(fen)解產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐(lu)內排出影(ying)響著電熔(rong)過程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)(hua)鎂的(de)結(jie)晶(jing)帶的(de)形(xing)成均有不利影響，由(you)(you)于大量(liang)塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)(hao)和能量(liang)消耗(hao)(hao)增高，也(ye)惡化(hua)(hua)了車間生(sheng)產(chan)環境。但由(you)(you)于優質菱鎂礦石容易(yi)獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍(reng)是我國電熔氧化(hua)(hua)鎂用得最多最廣泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量高低和化(hua)(hua)學成分直接影響到電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量，同時在(zai)電熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直接影響到電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得(de)到的(de)(de)品級比例(li)，因(yin)此(ci)，為了保證(zheng)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量和品級比例(li)，必(bi)須對(dui)各種礦(kuang)石進行適當的(de)(de)配比后進行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國(guo)的(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源(yuan)非常豐(feng)富，水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)高于(yu)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種(zhong)制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂原料，可以(yi)使(shi)生產環境得到改善，可以(yi)降低運輸費(fei)用。由(you)于電熔時(shi)排出氣體少，成分也較(jiao)均勻，對提(ti)高電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂質(zhi)量(liang)有利(li)。

我國有一些電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料(liao)入爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達(da)到(dao)(dao)98%，以此料(liao)能生(sheng)產(chan)出(chu)白色大結晶(jing)電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球費(fei)用(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的廠家(jia)采(cai)用(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定(ding)的粒(li)度(du)加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)本又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到(dao)(dao)了一定(ding)的推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了某些電熔凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求(qiu)，有(you)時(shi)必須(xu)在電熔過(guo)程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔原料(liao)，如(ru)采(cai)用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔原料(liao)，一(yi)般首先(xian)利用(yong)(yong)處理海水(shui)和(he)(he)石灰(hui)乳作(zuo)用(yong)(yong)生產氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)生產電熔凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動(dong)所(suo)需的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積成正比，所(suo)以必須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)長(chang)大(da)的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了降(jiang)低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)顯(xian)氣(qi)孔(kong)率，也應盡(jin)量減少原料氧化鎂(mei)的(de)氣(qi)體(ti)排出，因(yin)此，采用(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)電熔有其顯(xian)著優點(dian)。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同(tong)原子(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)外(wai)層(ceng)結構等相(xiang)關聯。而氧化鎂的(de)(de)離子(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電(dian)荷(he)、陽離子(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)之間的(de)(de)結合特性和(he)強度、離子(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構造等決定它是一高熔(rong)點化合物。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和結(jie)構(gou)參數：陽離(li)子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離(li)子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有(you)效(xiao)配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重(zhong)要過程(cheng)是由各(ge)(ge)種鎂(mei)(mei)質原料，通過各(ge)(ge)種形式的(de)(de)加熱(re)方(fang)法產生(sheng)(sheng)高(gao)溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)(bian)成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)(de)引力。通過強大(da)電(dian)弧產生(sheng)(sheng)高(gao)溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般包(bao)括熱(re)的(de)(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長(chang)大(da)等一系列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程。用(yong)水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有(you)一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是(shi)氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)。用(yong)菱鎂礦作為(wei)原料時有一個脫碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)包括兩個方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是(shi)菱鎂礦石的(de)熱分(fen)解，菱鎂礦石的(de)主要(yao)成分(fen)是(shi)碳(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在原(yuan)料(liao)氧化鎂中(zhong)加入石墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在電(dian)(dian)熔(rong)爐起動過程(cheng)(cheng)中(zhong)需在三電(dian)(dian)極(ji)(石墨電(dian)(dian)極(ji))的下端用石墨粉(fen)末鋪成三角形或(huo)星(xing)形導線路，在通電(dian)(dian)過程(cheng)(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損(sun)或(huo)完全燃(ran)燒(shao)除去(qu)石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)程(cheng)。熔(rong)化過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)在強電弧產生的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)，克服單晶體中的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自(zi)由(you)運(yun)動(dong)的(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)點)就會(hui)由(you)固體變成(cheng)液體，叫熔(rong)化。在這(zhe)一過(guo)程(cheng)中需消耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)電能(neng)。據電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)生產者(zhe)對(dui)用(yong)(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料(liao)生產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)比(bi)例如下(xia)(xia)：氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)晶體生成(cheng)熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計(ji)數(shu)據可以(yi)看(kan)出，在電熔(rong)