電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的工藝(yi)流程主要包括：原料配料、電弧熔(rong)融(rong)、破(po)碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的(de)(de)優質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高，又易于開(kai)采，因此，被廣泛(fan)用(yong)作電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)(mei)(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于有大量氣體從爐(lu)內排出影響著電(dian)熔(rong)過(guo)程的(de)(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶(jing)帶的形成均有(you)不利影響，由于大量塵料(liao)(liao)飛(fei)損，使物料(liao)(liao)損耗和(he)能量消耗增高，也(ye)惡化(hua)了車間(jian)生(sheng)產(chan)環(huan)境。但由于優質菱(ling)鎂(mei)礦石容(rong)易獲得(de)，價格(ge)很低(di)廉，所以，仍是我國(guo)電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用得(de)最多最廣泛的原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)鎂(mei)的(de)含量高低和(he)(he)化(hua)學成分直接(jie)影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)質量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中也直接(jie)影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)品級比例，因此，為(wei)了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)質量和(he)(he)品級比例，必須對各種礦(kuang)石進行適當的(de)配比后進行熔(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(kuang)源非(fei)常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是(shi)一種制造電熔凝氧(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(cheng)分(fen)見表2。

表2水鎂石的(de)化學(xue)成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可(ke)以使生(sheng)產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分也較均勻，對提(ti)高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有一些電熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料入爐(lu)電熔。輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此(ci)料能生(sheng)產(chan)出(chu)白色大結晶電熔氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但(dan)由于成(cheng)(cheng)球費用(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成(cheng)(cheng)本(ben)。目(mu)前，有的(de)(de)廠家采(cai)用(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度加(jia)入熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比(bi)用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好(hao)，成(cheng)(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球料作原料時便宜，因而得到了(le)一定的(de)(de)推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為了(le)某些電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時(shi)必須在電熔(rong)過程中(zhong)采用(yong)(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為電熔(rong)原(yuan)料，如采用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為電熔(rong)原(yuan)料，一(yi)般(ban)首先(xian)利用(yong)(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧化鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧化鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成輕(qing)燒氧化鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)(qi)他方法(fa)也可(ke)以制得輕(qing)燒氧化鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕(qing)燒氧化鎂(mei)(mei)(mei)作為原(yuan)料生(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為，極少量(liang)的(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶體的(de)(de)雜質，可(ke)明顯影響晶粒的(de)(de)長大。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶界(jie)運(yun)動所(suo)需的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。當(dang)晶界(jie)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶體能(neng)(neng)量(liang)降低，其(qi)(qi)降低量(liang)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成正比，所(suo)以必須提(ti)高晶界(jie)能(neng)(neng)，晶界(jie)才(cai)能(neng)(neng)離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶界(jie)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶界(jie)必須變形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶粒長大的(de)(de)極限(xian)尺寸(cun)愈(yu)小。

另(ling)一方面為了降低電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)的顯氣孔(kong)率，也(ye)應盡量減少(shao)原(yuan)料氧(yang)化鎂(mei)的氣體排出，因(yin)此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯著(zhu)優點。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學原料質(zhi)量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結構等相(xiang)關聯。而(er)氧化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合特性和強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極(ji)化作用、結晶構造(zao)等決定它是(shi)一高熔點化合物。

氧化鎂的熔點(dian)和(he)結(jie)構參(can)數：陽(yang)離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數6;有效(xiao)配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要過程(cheng)是(shi)由(you)各(ge)種(zhong)鎂(mei)質原料(liao)，通(tong)過各(ge)種(zhong)形式(shi)的(de)加熱(re)(re)方法產生高溫使(shi)鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使(shi)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大量(liang)的(de)熱(re)(re)能，以(yi)克服離子(zi)間的(de)引力。通(tong)過強大電弧產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧熔(rong)(rong)融法。這個(ge)融化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般包括熱(re)(re)的(de)傳導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大等一系列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)的主(zhu)要成分是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程。用菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)作(zuo)為原料時有(you)一個脫碳(tan)(tan)過程，脫碳(tan)(tan)過程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石的(de)熱分解(jie)，菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石的(de)主要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)(zai)電熔(rong)(rong)過(guo)程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂中加入石墨(mo)粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電熔(rong)(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)(zai)三電極(石墨(mo)電極)的下端(duan)用石墨(mo)粉末鋪成三角形或(huo)星形導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)中受熱燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去(qu)石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)即氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子和氧離子在強電弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)能作用下，克服單晶體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格(ge)能的(de)(de)(de)(de)束縛(fu)，變成(cheng)能自由運(yun)動的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧化(hua)鎂(mei)加熱(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變成(cheng)液(ye)體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這一過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電能。據電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者(zhe)對用水鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例如下：氧化(hua)鎂(mei)晶體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)(san)砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散(san)(san)熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能損(sun)失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據可以看(kan)出，在電熔(rong)