電(dian)弧(hu)熔爐(lu)生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂的工藝(yi)流程(cheng)主要包括：原料(liao)配(pei)料(liao)、電(dian)弧(hu)熔融、破(po)碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我(wo)國有豐富(fu)的優質菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)含(han)量高，又易于開采，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原料。采用菱鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分(fen)解產生CO2氣(qi)體，由于有大量氣(qi)體從爐內排出影(ying)響(xiang)著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影(ying)響，由于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗和能量消(xiao)耗增高，也惡化了(le)車(che)間(jian)生產環境。但由于(yu)優質菱(ling)鎂礦石(shi)容易獲得，價格很(hen)低(di)廉(lian)，所以，仍是(shi)我國電熔(rong)氧化鎂用得最多最廣泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量(liang)高低和(he)化(hua)(hua)(hua)(hua)學成分直接影(ying)響到(dao)電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)，同(tong)時在電熔過程中也(ye)直接影(ying)響到(dao)電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)品級比(bi)例(li)，因此，為(wei)了保證電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)和(he)品級比(bi)例(li)，必須(xu)對(dui)各種礦(kuang)石進(jin)行(xing)適當的(de)(de)配比(bi)后(hou)進(jin)行(xing)熔煉。

②水鎂(mei)石(shi)。我國(guo)的遼寧(ning)省(sheng)水鎂(mei)石(shi)的礦(kuang)源非常豐(feng)富(fu)，水鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一種(zhong)制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料，部分(fen)地區水鎂(mei)石(shi)的化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水(shui)鎂石(shi)的化學成(cheng)分(fen)/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)原料，可以(yi)使(shi)生產(chan)環境得到改(gai)善，可以(yi)降(jiang)低運(yun)輸費(fei)用。由于電(dian)(dian)熔(rong)時排(pai)出氣體少，成分也較(jiao)均勻，對提高電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)制成球料(liao)(liao)入(ru)爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此(ci)料(liao)(liao)能(neng)生(sheng)產(chan)出白(bai)色大(da)結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于成球費用(yong)(yong)高(gao)，影響生(sheng)產(chan)成本。目前，有的(de)(de)廠家(jia)采(cai)用(yong)(yong)反射(she)爐輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好(hao)，成本又比用(yong)(yong)球料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時(shi)便宜，因(yin)而得(de)到了一(yi)定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)了某些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的特(te)殊要求，有時必(bi)須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采用(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，如采用(yong)海水(shui)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，一般首(shou)先利用(yong)處(chu)理海水(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)其他(ta)方法也可以(yi)制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的制取(qu)方法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)(liao)生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為(wei)，極(ji)(ji)少量的雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)的雜質(zhi)(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)的長大。因(yin)為(wei)雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所需(xu)的能量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)能量降低，其降低量與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能離(li)開第(di)二相(xiang)(xiang)繼續(xu)運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)長大的極(ji)(ji)限尺寸愈小(xiao)。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂的氣(qi)體排出(chu)，因此，采用燒結鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂(mei)單晶(jing)的化(hua)學原料質(zhi)量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰(yin)離(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)(he)特性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)作用、結(jie)晶(jing)構造(zao)等決定它是(shi)一高熔點化(hua)(hua)合(he)(he)物。

氧(yang)化(hua)鎂(mei)的熔(rong)點和結構(gou)參(can)數：陽離(li)子半徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半徑(jing)0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制造的(de)最重要過程(cheng)是由各種(zhong)鎂質原料，通過各種(zhong)形式的(de)加(jia)熱方法(fa)產(chan)(chan)生高溫使(shi)鎂質材料(MgO)熔化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔體。要使(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔融(rong)，必(bi)須消耗大量的(de)熱能(neng)，以克(ke)服離子間的(de)引力(li)。通過強(qiang)大電弧(hu)產(chan)(chan)生高溫而熔化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)方法(fa)叫做電弧(hu)熔融(rong)法(fa)。這(zhe)個融(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)一般包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶、晶體長大等一系列物理化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程。用(yong)水(shui)鎂石作原料有(you)一脫(tuo)水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂石的主要(yao)成分(fen)是氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程(cheng)(cheng)。用菱(ling)鎂礦作為原(yuan)料時有一個脫(tuo)碳過程(cheng)(cheng)，脫(tuo)碳過程(cheng)(cheng)包括兩(liang)個方面。一方面是菱(ling)鎂礦石的熱分解，菱(ling)鎂礦石的主要成(cheng)分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨(mo)(mo)粉末添(tian)加物(wu)(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起(qi)動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下(xia)端用石(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損或(huo)完全(quan)燃燒除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在強電(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作用下，克(ke)服單晶(jing)(jing)體(ti)中(zhong)的(de)(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)能(neng)(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也(ye)就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產者對用水鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生(sheng)(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比(bi)例如下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面(mian)散熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)損(sun)失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計(ji)數據可以(yi)看出，在電(dian)(dian)熔(rong)