電弧熔爐生產電熔氧化鎂的工藝流(liu)程(cheng)主要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)(de)優質(zhi)菱鎂礦(kuang)石，氧化(hua)鎂含量高(gao)，又(you)易于開(kai)采，因(yin)此，被(bei)廣泛用作電熔氧化(hua)鎂的(de)(de)原料(liao)。采用菱鎂石作原料(liao)，碳酸鎂分解(jie)產生CO2氣體，由于有大(da)量氣體從爐(lu)內排(pai)出影響(xiang)著電熔過(guo)程的(de)(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的(de)結晶(jing)帶(dai)的(de)形成均有不(bu)利影響(xiang)，由于大(da)量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和(he)能量消(xiao)耗增高，也(ye)惡化了車間生產環(huan)境。但由于優(you)質菱鎂礦(kuang)石容易獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以(yi)，仍是我國電熔氧(yang)化鎂用(yong)得最多(duo)最廣(guang)泛(fan)的(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦。菱(ling)鎂礦石中(zhong)氧化(hua)鎂的(de)含量(liang)高(gao)低和(he)化(hua)學成(cheng)分直接(jie)影(ying)響到(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂的(de)質量(liang)，同時在電熔(rong)(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)也直接(jie)影(ying)響到(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂得到(dao)的(de)品級(ji)(ji)比例，因此，為了保證(zheng)電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂的(de)質量(liang)和(he)品級(ji)(ji)比例，必(bi)須(xu)對各種(zhong)礦石進行(xing)適當的(de)配(pei)比后(hou)進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一種制造(zao)電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料，部(bu)分(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石(shi)的化學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以使(shi)生產環境(jing)得到改善，可以降低運輸費(fei)用。由于電熔時(shi)排出氣體少(shao)，成分(fen)也較均勻，對提高電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利。

我(wo)國有一些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制成球料(liao)入(ru)(ru)爐(lu)(lu)電熔。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到98%，以此(ci)料(liao)能生(sheng)產出白(bai)色大(da)結晶電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于成球費(fei)用高，影響生(sheng)產成本。目(mu)前，有的(de)廠家采用反射爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以一定的(de)粒(li)度加入(ru)(ru)熔爐(lu)(lu)電熔，電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比用菱鎂(mei)礦石好，成本又比用球料(liao)作原(yuan)料(liao)時(shi)便宜，因而得(de)到了一定的(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)特殊(shu)要求，有時必須(xu)(xu)在電熔(rong)(rong)(rong)(rong)過程中采用(yong)(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)原料，如采用(yong)(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)原料，一(yi)般(ban)首(shou)先利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理海水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其(qi)他(ta)方法也可(ke)以(yi)(yi)制得輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)制取方法)，采用(yong)(yong)(yong)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料生(sheng)產(chan)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長大。因(yin)為(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于(yu)增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所(suo)需的(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所(suo)以(yi)(yi)必須(xu)(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才(cai)能離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必須(xu)(xu)變形(xing)，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大的(de)極限(xian)尺寸愈(yu)小(xiao)。

另一方面為了(le)降低電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的顯氣(qi)孔率，也應(ying)盡量減(jian)少原料(liao)氧(yang)化鎂(mei)的氣(qi)體排出，因(yin)此，采(cai)用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學(xue)原料(liao)質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結構等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)結合(he)特性和(he)強(qiang)度(du)、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作用、結晶構造等決定它是一高熔點化合(he)物。

氧(yang)化鎂(mei)的熔(rong)點和結構參數：陽離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)造的(de)最(zui)重要過(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過(guo)各種形式的(de)加熱(re)(re)方(fang)(fang)法(fa)(fa)產(chan)(chan)生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗大量的(de)熱(re)(re)能，以克服離子間的(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)強大電(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)叫(jiao)做電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法(fa)(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包(bao)括熱(re)(re)的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等(deng)一系(xi)列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原料有一脫(tuo)(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂石的主(zhu)要成分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂礦(kuang)作為原(yuan)料(liao)時有一(yi)個脫碳(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)過程(cheng)包(bao)括(kuo)兩個方(fang)面。一(yi)方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的主要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)(zai)電熔過(guo)程中(zhong)(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉(fen)末(mo)添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電極(ji)(ji)(石(shi)墨電極(ji)(ji))的(de)下端用石(shi)墨粉(fen)末(mo)鋪(pu)成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損(sun)或(huo)完(wan)全燃燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在強電(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)的熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能作用下，克(ke)服單晶(jing)體(ti)中的晶(jing)格(ge)能的束縛(fu)，變(bian)成(cheng)(cheng)能自由(you)(you)運動的過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會由(you)(you)固體(ti)變(bian)成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)程(cheng)中需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的電(dian)能。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)平衡的衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的比例(li)如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面(mian)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看(kan)出，在電(dian)熔(rong)