電(dian)(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)工藝流程主要(yao)包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)(dian)弧(hu)熔融、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩(shai)別、磁選、分(fen)類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優質菱(ling)鎂礦石(shi)，氧(yang)化鎂含量高，又易于(yu)開(kai)采(cai)，因此(ci)，被(bei)廣泛用(yong)作(zuo)(zuo)電熔氧(yang)化鎂的(de)原料。采(cai)用(yong)菱(ling)鎂石(shi)作(zuo)(zuo)原料，碳酸鎂分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于(yu)有(you)大量氣體從爐(lu)內(nei)排出(chu)影響(xiang)著電熔過程的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)結晶(jing)帶的(de)形成均有不利影(ying)響(xiang)，由于大(da)量(liang)塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量(liang)消耗增高，也(ye)惡化(hua)了車間生產環境。但由于優質菱(ling)鎂礦石容易(yi)獲得，價格很低廉，所以(yi)，仍是我國(guo)電(dian)熔氧化(hua)鎂用(yong)得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石中(zhong)(zhong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含(han)量高(gao)低和化學成分直接影響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量，同(tong)時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)(zhong)也直接影響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)品級(ji)比(bi)(bi)例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量和品級(ji)比(bi)(bi)例，必須對各(ge)種礦石進行適當(dang)的(de)配(pei)比(bi)(bi)后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石。我國的(de)遼寧省(sheng)水(shui)(shui)鎂(mei)石的(de)礦源非常(chang)豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石。它也是(shi)一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料(liao)，部分地(di)區水(shui)(shui)鎂(mei)石的(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以使生(sheng)產環境得到改(gai)善(shan)，可以降(jiang)低運輸費用。由(you)于電(dian)熔時(shi)排(pai)出氣(qi)體少，成分也(ye)較均勻，對提高(gao)電(dian)熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有(you)一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)的氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量達(da)到98%，以此(ci)料(liao)能生產出白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于(yu)成(cheng)球(qiu)費用(yong)(yong)高，影(ying)響生產成(cheng)本。目前(qian)，有(you)的廠家采(cai)用(yong)(yong)反射(she)爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)，以一(yi)定的粒(li)度加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質(zhi)量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又比用(yong)(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因(yin)而得到了(le)一(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了(le)某些(xie)電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)特(te)(te)殊要求，有時(shi)(shi)必(bi)須(xu)(xu)在電熔(rong)過(guo)程(cheng)中采(cai)(cai)用燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔(rong)原料，如(ru)采(cai)(cai)用海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔(rong)原料，一般首先利用處理海水和石灰乳作(zuo)用生產氫氧化鎂(mei)(mei)，將氫氧化鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)。用其(qi)他(ta)方法也可以制得輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(詳見工業氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)(cai)用輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料生產電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特(te)(te)爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)，極(ji)少量(liang)(liang)的(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運(yun)動所(suo)需(xu)的(de)(de)能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)(liang)降低(di)，其(qi)降低(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須(xu)(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須(xu)(xu)變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)大的(de)(de)極(ji)限尺寸愈小。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣孔率，也應(ying)盡(jin)量減少原料氧(yang)化(hua)鎂的氣體排(pai)出(chu)，因此，采用燒結鎂砂(sha)電熔有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的(de)化學原料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性(xing)是(shi)同原(yuan)子(zi)和(he)(he)分(fen)子(zi)的(de)量子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)電子(zi)外層結構(gou)(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和(he)(he)電荷、陽離(li)子(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)之間的(de)結合特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)子(zi)的(de)極(ji)化(hua)作用、結晶構(gou)(gou)造等決定它(ta)是(shi)一(yi)高熔點(dian)化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)點和結(jie)構(gou)參數：陽(yang)離子半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類型(xing)NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造(zao)的(de)(de)最重(zhong)要過程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通過各(ge)種(zhong)形(xing)式的(de)(de)加熱方法(fa)產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔融(rong)，必(bi)須消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)熱能，以克服離(li)子間(jian)的(de)(de)引力。通過強(qiang)大電弧(hu)產生高溫而熔化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電弧(hu)熔融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程一般包括熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳、熔化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大等(deng)一系列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石作原(yuan)料有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主要(yao)成(cheng)分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦作(zuo)為原料時有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)包括兩個方面。一(yi)方面是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石的(de)熱分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石的(de)主要(yao)成(cheng)分是碳(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電熔過(guo)程中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化(hua)鎂中(zhong)加入(ru)石(shi)墨粉(fen)末添加物(助(zhu)劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電極(石(shi)墨電極)的下(xia)端用石(shi)墨粉(fen)末鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導(dao)線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程中(zhong)受熱(re)燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除(chu)去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過程。熔化(hua)(hua)過程即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在(zai)強電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克(ke)服單晶(jing)(jing)體中(zhong)的(de)晶(jing)(jing)格(ge)能(neng)(neng)的(de)束縛，變成能(neng)(neng)自(zi)由(you)運動的(de)過程。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔點(dian))就會(hui)由(you)固(gu)體變成液體，叫熔化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一(yi)過程中(zhong)需(xu)消耗(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料生(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)平(ping)衡的(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)成熱(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔