電(dian)(dian)弧熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝(yi)流程主(zhu)要包括(kuo)：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎(sui)、選(xuan)別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選(xuan)、分(fen)類(lei)包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的優質(zhi)菱鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含(han)量高(gao)，又易于開采，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化鎂(mei)的原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由(you)于有大量氣體從爐內排出影響著(zhu)電(dian)熔過(guo)程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均有不利(li)影響，由(you)(you)于大量塵料飛損，使物(wu)料損耗(hao)(hao)和能量消耗(hao)(hao)增高(gao)，也惡化(hua)了(le)車間生(sheng)產環境。但由(you)(you)于優質(zhi)菱鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍(reng)是我國電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣(guang)泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)含(han)量高(gao)低和化(hua)學成分直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量，同時在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)中也(ye)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)(de)品級比例，因(yin)此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量和品級比例，必須(xu)對各種礦(kuang)石(shi)進行適當的(de)(de)(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂石。我(wo)國的(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂石的(de)礦源非常(chang)豐富，水(shui)(shui)鎂石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂含量高于菱鎂礦石。它也是一種制(zhi)造電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)(shui)鎂石的(de)化(hua)(hua)學(xue)成分(fen)見(jian)表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂作為電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂原料(liao)，可以使生產環境得(de)到改善，可以降低運輸費(fei)用。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分也較均(jun)勻，對(dui)提高電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂質量有利。

我國有一(yi)些電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入(ru)爐電熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以此料(liao)(liao)能(neng)生產(chan)出白(bai)色大結晶電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球(qiu)費用高(gao)，影響(xiang)生產(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)廠家采(cai)用反射爐輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本又比用球(qiu)料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜(yi)，因而得(de)到(dao)了一(yi)定(ding)的(de)推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)砂(sha)。為了某些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的特殊要求，有時(shi)必須在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程中采用(yong)燒結鎂(mei)砂(sha)作為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)作為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)處(chu)理(li)海(hai)水和石灰(hui)乳作用(yong)生產(chan)氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒成輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可(ke)以(yi)制得輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)的制取(qu)方法)，采用(yong)輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為原料(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)(deng)研究認為，極(ji)少量(liang)(liang)(liang)的雜(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)(yu)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的長大。因(yin)為雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的作用(yong)在(zai)于(yu)(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)界運(yun)動所需的能量(liang)(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)(ji)成正比，所以(yi)必須提高晶(jing)(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)(jing)界才能離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)(deng)的晶(jing)(jing)(jing)界必須變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的極(ji)限尺(chi)寸愈小。

另一方面為了降(jiang)低電熔(rong)凝(ning)氧化鎂的顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化鎂的氣體(ti)排出，因(yin)此，采(cai)用(yong)燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同(tong)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和電荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰(yin)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特(te)性和強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用、結晶構造(zao)等(deng)決定它是一高(gao)熔點化合(he)物。

氧(yang)化(hua)鎂的(de)熔點(dian)和結構參數(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的最(zui)重要過程是由各種鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通(tong)過各種形式的加(jia)熱方法(fa)產生(sheng)高(gao)溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要使(shi)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須消耗大(da)量的熱能(neng)，以克服離子間的引力。通(tong)過強大(da)電弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的方法(fa)叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過程一(yi)般包括熱的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的過程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)(shui)鎂石作(zuo)原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂石的主(zhu)要成分是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一(yi)個(ge)脫(tuo)碳過(guo)(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)(guo)程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)(fang)面。一(yi)方(fang)(fang)面是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的主要成分是碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電(dian)熔過程中(zhong)往往在原料氧化(hua)鎂中(zhong)加入石墨(mo)粉末(mo)添加物(助劑(ji))，在電(dian)熔爐起(qi)動過程中(zhong)需在三電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下(xia)端用石墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形或星形導線路，在通電(dian)過程中(zhong)受熱燒損或完全燃(ran)燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程(cheng)。熔化過(guo)程(cheng)即氧(yang)化鎂中(zhong)鎂離子和氧(yang)離子在(zai)(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)能(neng)作用下，克服單晶(jing)體中(zhong)的(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)是說，氧(yang)化鎂加熱(re)到一定(ding)溫(wen)度(熔點)就(jiu)會由固體變成(cheng)液(ye)體，叫熔化。在(zai)(zai)這一過(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂生(sheng)產者對用水(shui)鎂石作原料生(sheng)產電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂的(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)消耗(hao)的(de)(de)比例(li)如(ru)下：氧(yang)化鎂晶(jing)體生(sheng)成(cheng)熱(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看(kan)出，在(zai)(zai)電(dian)熔