電(dian)弧(hu)(hu)熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的工藝流(liu)程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)(hu)熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我(wo)國有豐富的(de)優質菱鎂礦石(shi)，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又易于開采，因此，被廣泛用(yong)作電熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)原(yuan)料(liao)。采用(yong)菱鎂石(shi)作原(yuan)料(liao)，碳(tan)酸鎂分解產(chan)生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從爐內排出(chu)影(ying)響著(zhu)電熔過(guo)程(cheng)的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶帶的形(xing)成均有不(bu)利(li)影響，由于大量塵料(liao)飛損(sun)，使(shi)物料(liao)損(sun)耗和能量消(xiao)耗增高，也(ye)惡化(hua)了車間生(sheng)產環(huan)境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電熔氧化(hua)鎂(mei)用得最多最廣(guang)泛的原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂(mei)的含量高低和化(hua)(hua)學成分直(zhi)接(jie)影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的質量，同時在電(dian)(dian)熔過程中也直(zhi)接(jie)影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)得到(dao)的品(pin)級比例(li)，因此，為(wei)了保(bao)證電(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的質量和品(pin)級比例(li)，必須對各種礦(kuang)(kuang)石進行適當的配比后進行熔煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國(guo)的(de)遼寧省(sheng)水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源非(fei)常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料，部分地區水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)化學成分見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂。以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂作為(wei)電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂原料(liao)，可以使生產(chan)環境(jing)得(de)到改善，可以降低運輸費(fei)用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻，對提(ti)高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂質量有利。

我國(guo)有一(yi)些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制成(cheng)球(qiu)料入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到98%，以此料能生產出白(bai)色(se)大結晶電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高(gao)，影(ying)響生產成(cheng)本。目前，有的廠家采用反射爐(lu)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以一(yi)定(ding)的粒度加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量(liang)比用菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本又(you)比用球(qiu)料作(zuo)原料時便(bian)宜，因而得到了一(yi)定(ding)的推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)了某些電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)特殊要求(qiu)，有(you)時必(bi)須(xu)在電熔(rong)過程中采用(yong)(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔(rong)原料(liao)，如采用(yong)(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔(rong)原料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理(li)海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)(sheng)產(chan)氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)其(qi)他方法(fa)也可以制得輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)制取方法(fa))，采用(yong)(yong)(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究(jiu)認(ren)為(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)(dong)所需(xu)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降(jiang)低(di)，其(qi)降(jiang)低(di)量(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成正比，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開(kai)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運動(dong)(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)(di)(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)長(chang)大的(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈小。

另(ling)一方面為了(le)降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應盡(jin)量(liang)減少原料氧化鎂(mei)的氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單(dan)晶(jing)的化學原(yuan)料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)(xing)是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性(xing)(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外(wai)層結構(gou)等相關(guan)聯。而氧(yang)化(hua)鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合特(te)性(xing)(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用、結晶構(gou)造等決定(ding)它是一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)(rong)點(dian)和結構參(can)數(shu)：陽離子半(ban)徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子半(ban)徑(jing)(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位數(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最(zui)重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各(ge)種鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種形(xing)式的(de)加熱方法(fa)(fa)產生(sheng)高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變(bian)(bian)成氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融，必須消(xiao)耗(hao)大量的(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)引力。通過(guo)強大電(dian)弧(hu)產生(sheng)高溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法(fa)(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等一(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程。用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主(zhu)要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用(yong)菱鎂(mei)礦作(zuo)為原料時有(you)一個脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱鎂(mei)礦石的(de)熱分(fen)解(jie)，菱鎂(mei)礦石的(de)主要成分(fen)是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)熔過程中往往在(zai)原料(liao)氧化鎂(mei)中加入石(shi)墨(mo)粉末(mo)添加物(助劑(ji))，在(zai)電(dian)熔爐起動過程中需在(zai)三電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端(duan)用(yong)石(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形或星形導線路(lu)，在(zai)通電(dian)過程中受(shou)熱燒損(sun)或完全燃(ran)燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程。熔(rong)化(hua)過程即(ji)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)離(li)子(zi)在強(qiang)電(dian)弧產生(sheng)(sheng)的熱(re)(re)能(neng)作用下，克服單晶體(ti)中的晶格能(neng)的束縛(fu)，變(bian)成(cheng)能(neng)自(zi)由運(yun)動的過程。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點(dian))就會由固體(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一過程中需消耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量的電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者對用水鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的熱(re)(re)平(ping)衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)的比例(li)如(ru)下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數據可(ke)以(yi)看出，在電(dian)熔(rong)