電(dian)弧熔(rong)(rong)爐生產電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂的工藝流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔(rong)(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐(feng)富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含(han)量高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的(de)原料。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣(qi)體，由于(yu)有大量氣(qi)體從(cong)爐內排出影響著電熔(rong)過(guo)程的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均(jun)有(you)不利影響，由于大量(liang)塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量(liang)消(xiao)耗增高，也惡化(hua)了車間生產(chan)環境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所(suo)以(yi)，仍(reng)是(shi)我國電熔氧化(hua)鎂(mei)用得(de)最多(duo)最廣泛(fan)的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)的含量(liang)高低和化學(xue)成分直接影(ying)響到(dao)電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)的質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)熔過程中也直接影(ying)響到(dao)電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)的品級比(bi)例，因此，為了保證(zheng)電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)的質(zhi)量(liang)和品級比(bi)例，必須對各種礦石進(jin)行適(shi)當(dang)的配比(bi)后進(jin)行熔煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的礦源非(fei)常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它(ta)也是一種制造(zao)電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分(fen)地區(qu)水鎂(mei)(mei)石(shi)的化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧化鎂。以(yi)輕(qing)燒氧化鎂作為電(dian)熔氧化鎂原料，可(ke)以(yi)使生產環境得到改善，可(ke)以(yi)降低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分(fen)也較均勻，對(dui)提高電(dian)熔氧化鎂質(zhi)量(liang)有利。

我國有一些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制成球料入爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)(yi)此料能生產(chan)出白(bai)色大結晶電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成球費用高，影(ying)響生產(chan)成本。目前，有的廠家采(cai)用反射爐輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)(yi)一定的粒度加入熔(rong)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)比用菱鎂(mei)礦石好，成本又比用球料作原料時便宜，因而得到(dao)了一定的推廣。

④燒結鎂(mei)砂。為了某(mou)些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)特殊(shu)要求，有時必須(xu)(xu)在電熔(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒結鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為電熔(rong)原料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為電熔(rong)原料(liao)，一般首(shou)先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理海水和石(shi)灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)煅燒成輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方(fang)法也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)作(zuo)(zuo)為原料(liao)生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為，極少量(liang)的(de)雜質氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶體的(de)雜質，可(ke)明(ming)顯影響(xiang)晶粒(li)的(de)長(chang)大。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增加(jia)晶界(jie)(jie)(jie)(jie)運(yun)動所需(xu)的(de)能量(liang)。當(dang)晶界(jie)(jie)(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶體能量(liang)降(jiang)(jiang)低(di)，其降(jiang)(jiang)低(di)量(liang)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比，所以必須(xu)(xu)提高(gao)晶界(jie)(jie)(jie)(jie)能，晶界(jie)(jie)(jie)(jie)才能離開(kai)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶界(jie)(jie)(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶界(jie)(jie)(jie)(jie)必須(xu)(xu)變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶粒(li)長(chang)大的(de)極限尺寸愈小。

另一方面(mian)為了降(jiang)低電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應盡(jin)量減(jian)少(shao)原料(liao)氧化鎂(mei)的氣體排(pai)出(chu)，因此，采用燒(shao)結鎂(mei)砂電(dian)熔(rong)有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)(xing)是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)力學(xue)本性(xing)(xing)如離(li)子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關聯。而氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)(dian)(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結(jie)合特性(xing)(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)作用、結(jie)晶構(gou)造等決(jue)定它是一高熔點化(hua)(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)和結(jie)構參數：陽(yang)離(li)子(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半徑0.53mm;結(jie)構類(lei)型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)(de)最(zui)重要(yao)過程是由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過各種形式的(de)(de)(de)(de)加熱方(fang)法產(chan)生高溫使(shi)(shi)鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)(shi)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)(de)(de)熱能，以克服離子間(jian)的(de)(de)(de)(de)引力(li)。通(tong)過強大電弧產(chan)生高溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法叫做電弧熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過程一(yi)(yi)般(ban)包括熱的(de)(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等一(yi)(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原料(liao)有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂石的主要(yao)成分是氫(qing)氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程。用菱鎂礦(kuang)作為原料時有(you)一(yi)個脫碳(tan)過程，脫碳(tan)過程包(bao)括兩個方(fang)面。一(yi)方(fang)面是(shi)菱鎂礦(kuang)石的(de)熱分解(jie)，菱鎂礦(kuang)石的(de)主要成分是(shi)碳(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于(yu)在(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加入(ru)石(shi)墨粉末添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)墨電(dian)(dian)極(ji))的(de)下端用石(shi)墨粉末鋪成三角形或星形導線路，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱(re)燒(shao)損或完(wan)全燃(ran)燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程(cheng)。熔化過(guo)程(cheng)即氧(yang)化鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧(yang)離子在強(qiang)電弧產生的熱(re)(re)(re)(re)能作用下(xia)，克服(fu)單晶(jing)體(ti)中的晶(jing)格(ge)能的束縛，變(bian)成能自由運動的過(guo)程(cheng)。也就是(shi)說，氧(yang)化鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一定(ding)溫度(熔點)就會(hui)由固(gu)體(ti)變(bian)成液體(ti)，叫(jiao)熔化。在這一過(guo)程(cheng)中需消耗(hao)(hao)(hao)(hao)大(da)量的電能。據電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)生產者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生產電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的熱(re)(re)(re)(re)平衡的衡算，熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)的比例如下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)晶(jing)體(ti)生成熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生成熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼(ke)的水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表(biao)面散(san)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電能損失(shi)值(zhi)3.2%，從(cong)這些(xie)統計數據可以(yi)看(kan)出，在電熔