電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩(shai)別(bie)、磁(ci)選、分(fen)類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質菱鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣泛(fan)用(yong)作電熔氧化鎂(mei)的原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于有(you)大量氣體從爐內(nei)排出(chu)影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂的結晶帶的形成均有不(bu)利(li)影響，由(you)于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增(zeng)高，也惡化了車(che)間生(sheng)產環(huan)境。但由(you)于優質菱(ling)鎂礦(kuang)石容易獲得，價格很低廉，所(suo)以，仍是我(wo)國電(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂用(yong)得最(zui)多最(zui)廣泛的原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)。菱鎂礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂的(de)含量高低和化(hua)學(xue)成分直(zhi)接(jie)影響到電熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂的(de)質(zhi)量，同時在電熔(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接(jie)影響到電熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂得到的(de)品級比(bi)例，因此，為了保(bao)證電熔(rong)凝(ning)(ning)氧化(hua)鎂的(de)質(zhi)量和品級比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石(shi)進行適(shi)當的(de)配比(bi)后(hou)進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國(guo)的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的礦源非常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)中氧化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)高(gao)于(yu)菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種制(zhi)造電(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的原料(liao)，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)(shi)的化(hua)(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化鎂(mei)(mei)。以輕燒氧化鎂(mei)(mei)作為(wei)電熔氧化鎂(mei)(mei)原(yuan)料，可(ke)以使生(sheng)產環境得到(dao)改(gai)善，可(ke)以降低運(yun)輸費(fei)用。由于電熔時排出氣體(ti)少，成分也(ye)較均勻(yun)，對提高電熔氧化鎂(mei)(mei)質量(liang)有利。

我國有(you)一(yi)(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料入(ru)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以此料能生(sheng)產出(chu)白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但(dan)由于成(cheng)球費用(yong)高，影響生(sheng)產成(cheng)本。目前，有(you)的(de)廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐(lu)(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以一(yi)(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比(bi)(bi)用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本又比(bi)(bi)用(yong)球料作原料時便(bian)宜，因而(er)得到(dao)了一(yi)(yi)定的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為了某些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時(shi)(shi)必須在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程中采用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水(shui)和石(shi)灰(hui)乳作(zuo)用(yong)(yong)生產氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他(ta)方法也可(ke)以(yi)制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為，極(ji)(ji)少量(liang)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體(ti)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因(yin)為雜質(zhi)(zhi)相(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)界(jie)運動(dong)(dong)所(suo)需的(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，晶(jing)體(ti)能量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第二(er)相(xiang)橫截(jie)面積成正比(bi)，所(suo)以(yi)必須提(ti)高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開第二(er)相(xiang)繼(ji)續運動(dong)(dong)。并且當晶(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，與(yu)第二(er)相(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第二(er)相(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極(ji)(ji)限尺寸愈小。

另一方面為了(le)降低電熔凝氧化鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量(liang)減少原料氧化鎂的(de)氣體排出，因此，采用燒結(jie)鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂(mei)單晶的化學原(yuan)料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)量子(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)如離子(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)(de)尺寸，離子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)位數(shu)值，離子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構等(deng)相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)離子(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)荷、陽離子(zi)(zi)和陰(yin)離子(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)特性(xing)和強度、離子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)極化作用、結(jie)晶(jing)構造等(deng)決(jue)定它是(shi)一高(gao)熔點化合(he)(he)物。

氧化鎂的(de)熔點(dian)(dian)和(he)結構(gou)參數(shu)：陽(yang)離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構(gou)類(lei)型NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)(dian)2800℃。

電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的最重(zhong)要過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質(zhi)原料，通過(guo)(guo)(guo)各種形式的加熱方法(fa)(fa)產(chan)生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消(xiao)耗大量的熱能，以(yi)克(ke)服離子間(jian)的引(yin)力。通過(guo)(guo)(guo)強大電弧產(chan)生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的方法(fa)(fa)叫(jiao)做電弧熔(rong)融法(fa)(fa)。這個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)(jing)、晶(jing)(jing)體(ti)長大等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用(yong)水鎂石作原料有一脫(tuo)水過程。水鎂石的主要成分(fen)是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)(guo)程。用菱鎂礦作為原料(liao)時(shi)有一個脫(tuo)碳過(guo)(guo)(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)(guo)(guo)程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是菱鎂礦石的熱分解(jie)，菱鎂礦石的主(zhu)要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在電(dian)熔過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)往往在原(yuan)料氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)(zhong)加入石(shi)墨(mo)(mo)粉末添加物(助(zhu)劑)，在電(dian)熔爐起動(dong)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)需在三(san)(san)電(dian)極(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪成(cheng)三(san)(san)角形(xing)或(huo)星(xing)形(xing)導線路，在通電(dian)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)受熱(re)燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程即氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子和氧離子在強電(dian)(dian)弧產生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)(re)能作用下(xia)，克服單晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)格(ge)能的(de)束(shu)縛，變(bian)成能自由運動的(de)過(guo)(guo)程。也(ye)就是說，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會(hui)由固體(ti)變(bian)成液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在這一過(guo)(guo)程中(zhong)需消(xiao)耗大量的(de)電(dian)(dian)能。據電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)石作原料生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗的(de)比例如下(xia)：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表(biao)面散(san)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出(chu)，在電(dian)(dian)熔(rong)