電(dian)弧熔爐(lu)生產電(dian)熔氧(yang)化鎂的工藝流程主(zhu)要(yao)包括：原料配料、電(dian)弧熔融、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富(fu)的(de)優質菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石，氧化鎂(mei)含(han)量高，又(you)易(yi)于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛用作(zuo)電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)原料。采用菱(ling)鎂(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有(you)大量氣體(ti)從(cong)爐(lu)內排出(chu)影響著(zhu)電(dian)熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)結晶(jing)帶的(de)(de)形成(cheng)均有不利影響，由于大量塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能(neng)量消耗增高，也惡化(hua)了車(che)間生(sheng)產環境。但由于優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格很低廉，所(suo)以，仍是我(wo)國電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)用得最多最廣泛的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和(he)化(hua)學成分直接(jie)影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)過程中也直接(jie)影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品級比(bi)例，因此(ci)，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)品級比(bi)例，必須對各種礦石進行適當的(de)配比(bi)后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石。我國的遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石。它(ta)也是一種制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的原料，部分地區(qu)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的化(hua)學成分見表2。

表2水(shui)鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)作為(wei)電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可(ke)以(yi)使(shi)生產(chan)環(huan)境得到(dao)改(gai)善，可(ke)以(yi)降(jiang)低運(yun)輸(shu)費用。由(you)于電熔(rong)時排出氣體少，成分也較(jiao)均(jun)勻(yun)，對提高電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一(yi)(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入(ru)爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此料(liao)能生產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)球費用(yong)(yong)高，影響生產(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)(de)廠家采(cai)用(yong)(yong)反(fan)射爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)(yi)定的(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本(ben)又比用(yong)(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因(yin)而得到了一(yi)(yi)定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了(le)某些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必(bi)須(xu)在電熔(rong)過程中采用燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電熔(rong)原(yuan)料，如采用海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電熔(rong)原(yuan)料，一般(ban)首先利用處理海(hai)水和(he)石灰乳(ru)作用生產氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用其(qi)他(ta)方(fang)法也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采用輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作為(wei)原(yuan)料生產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可(ke)明(ming)顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長大(da)。因為(wei)雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用在于增加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降低(di)，其(qi)降低(di)量(liang)與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成(cheng)正比，所以必(bi)須(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動。并(bing)且當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變形(xing)，第(di)(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大(da)的(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸(cun)愈(yu)小。

另一方面為了(le)降(jiang)低電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂的顯氣孔率，也應盡量減(jian)少原料氧化(hua)鎂的氣體排(pai)出，因此，采用燒結(jie)鎂砂(sha)電(dian)熔(rong)有其顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原料質(zhi)量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是(shi)同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性如(ru)離子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)的(de)電位數值，離子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷(he)、陽離子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結(jie)合(he)特性和(he)強度、離子(zi)(zi)的(de)極(ji)化(hua)作用、結(jie)晶(jing)構(gou)造(zao)等決(jue)定它是(shi)一高熔點化(hua)合(he)物(wu)。

氧化鎂(mei)的熔點和結構參數：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造(zao)的(de)最重要(yao)過程是(shi)由各種(zhong)鎂質原料，通過各種(zhong)形式的(de)加熱方法產生高(gao)(gao)溫(wen)使鎂質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必(bi)須消耗大量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引(yin)力。通過強大電(dian)(dian)弧(hu)產生高(gao)(gao)溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)方法叫做電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過程一般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過程。

①脫(tuo)水過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。用水鎂(mei)石(shi)作原料(liao)有一脫(tuo)水過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。水鎂(mei)石(shi)的(de)主要成分是(shi)氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為(wei)原(yuan)料時(shi)有(you)一個(ge)脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩(liang)個(ge)方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂(mei)礦石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)礦石(shi)的主要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一(yi)方面，由于在電(dian)(dian)(dian)熔過程中(zhong)(zhong)往往在原料氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉末(mo)(mo)添加(jia)物(助劑)，在電(dian)(dian)(dian)熔爐(lu)起動過程中(zhong)(zhong)需(xu)在三(san)電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)(dian)極)的下端用石(shi)墨粉末(mo)(mo)鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導(dao)線路，在通電(dian)(dian)(dian)過程中(zhong)(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除(chu)去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程。熔化過(guo)程即氧(yang)化鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)(dian)弧產生的(de)熱能(neng)(neng)作用(yong)下，克服單(dan)晶體中(zhong)的(de)晶格能(neng)(neng)的(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自(zi)由(you)運動的(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)化鎂(mei)加熱到一定溫度(熔點(dian))就會(hui)由(you)固體變(bian)成(cheng)液體，叫熔化。在(zai)這(zhe)一過(guo)程中(zhong)需消耗(hao)大(da)量的(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)生產者對(dui)用(yong)水(shui)鎂(mei)石作原料生產電(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)熱平衡(heng)的(de)衡(heng)算(suan)，熱消耗(hao)的(de)比(bi)例如下：氧(yang)化鎂(mei)晶體生成(cheng)熱消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱值(zhi)15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱耗(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)水(shui)耗(hao)熱值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表(biao)面散熱值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統(tong)計數據可以看出(chu)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔