電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)爐生產電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融、破(po)碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優(you)質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高，又易(yi)于開采，因(yin)此(ci)，被廣泛用作電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料(liao)。采用菱(ling)鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解(jie)產生CO2氣(qi)(qi)體(ti)，由于有(you)大量氣(qi)(qi)體(ti)從爐內排出影響著電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的結晶(jing)帶(dai)的形(xing)成均有(you)不(bu)利影響，由(you)(you)于(yu)(yu)大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡化了車(che)間(jian)生產(chan)環境。但由(you)(you)于(yu)(yu)優質菱鎂礦石(shi)容易獲得(de)(de)，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國電熔氧化鎂用得(de)(de)最多(duo)最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的含量高低(di)和(he)化(hua)學成分直(zhi)接影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質(zhi)(zhi)量，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直(zhi)接影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)得(de)到(dao)的品(pin)級(ji)比例(li)(li)，因(yin)此(ci)，為了(le)保(bao)證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質(zhi)(zhi)量和(he)品(pin)級(ji)比例(li)(li)，必須對各種礦(kuang)石(shi)進(jin)行(xing)(xing)適當的配比后進(jin)行(xing)(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我(wo)國的(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也(ye)是一種(zhong)制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料(liao)，部(bu)分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)化(hua)學(xue)成分見表2。

表(biao)2水鎂石的化學(xue)成(cheng)分/%

③輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作為電熔氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可(ke)以(yi)使生產環境得到(dao)改善，可(ke)以(yi)降低運輸費用。由于電熔時排出氣體少，成分也較均(jun)勻，對提高電熔氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)質量有利(li)。

我國有(you)一(yi)些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料入爐(lu)電熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產出白(bai)色大結晶(jing)電熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高，影響(xiang)生(sheng)產成(cheng)本。目(mu)前，有(you)的廠(chang)家采用反射(she)爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)(ding)的粒度加入熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比用球(qiu)料作原料時便(bian)宜(yi)，因而得到了(le)一(yi)定(ding)(ding)的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求(qiu)，有(you)時(shi)必(bi)須在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)采用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，如采用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，一般首先(xian)利用(yong)(yong)處理海(hai)水和(he)(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)(yong)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)(he)拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認(ren)為(wei)，極少量的(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜質，可(ke)明(ming)顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)長(chang)大。因(yin)為(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界運(yun)動所(suo)需(xu)的(de)能量。當(dang)晶(jing)(jing)界與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能量降(jiang)低，其降(jiang)低量與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)界才能離開第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒(li)(li)長(chang)大的(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降低(di)電熔凝氧化鎂(mei)的(de)顯(xian)氣(qi)(qi)孔率(lv)，也應(ying)盡量減少原(yuan)料(liao)氧化鎂(mei)的(de)氣(qi)(qi)體排出，因此，采用(yong)燒結鎂(mei)砂電熔有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶的(de)化學原料質量(liang)要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)(te)性(xing)是同原子(zi)和分子(zi)的(de)(de)(de)(de)量子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)電子(zi)外層結(jie)(jie)構(gou)(gou)等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)尺寸(cun)、質(zhi)量和電荷、陽(yang)離(li)子(zi)和陰(yin)離(li)子(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)合(he)特(te)(te)性(xing)和強度、離(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)極化作用、結(jie)(jie)晶構(gou)(gou)造等決定它是一高熔點化合(he)物。

氧化(hua)鎂的熔點(dian)和結構參(can)數：陽離子(zi)半徑(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最(zui)重要過程(cheng)(cheng)是由各(ge)種(zhong)(zhong)鎂(mei)質原料，通過各(ge)種(zhong)(zhong)形式的(de)加熱(re)方法(fa)(fa)產(chan)生高溫(wen)使(shi)鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大量(liang)的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引(yin)力。通過強大電(dian)弧產(chan)生高溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法(fa)(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法(fa)(fa)。這個(ge)融化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般包括(kuo)熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一(yi)系列物(wu)理(li)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)鎂石作原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂石的主要成(cheng)分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)(tan)過(guo)程。用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦作為原料時有一個(ge)脫碳(tan)(tan)(tan)過(guo)程，脫碳(tan)(tan)(tan)過(guo)程包(bao)括(kuo)兩個(ge)方面。一方面是菱鎂(mei)(mei)礦石的(de)熱(re)分(fen)解，菱鎂(mei)(mei)礦石的(de)主要成分(fen)是碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨(mo)(mo)粉末添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)三電(dian)極(ji)(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)極(ji))的下端用石(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪成三角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除(chu)去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在強電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱能(neng)作用下，克服(fu)單晶(jing)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)的(de)(de)(de)(de)束縛(fu)，變成能(neng)自由(you)(you)運(yun)動的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱到(dao)一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會由(you)(you)固體變成液(ye)體，叫(jiao)熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)石作原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱平(ping)衡(heng)的(de)(de)(de)(de)衡(heng)算，熱消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)體生(sheng)成熱消耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)(hao)熱值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)(hao)熱值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱值(zhi)7.9%，爐子表(biao)面散熱值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些(xie)統計數據(ju)可以(yi)看出，在電(dian)(dian)熔(rong)