電(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類(lei)包裝(zhuang)等(deng)。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂礦石，氧化鎂含量(liang)高，又(you)易于(yu)開采，因(yin)此，被廣泛(fan)用作電熔氧化鎂的(de)原料。采用菱鎂石作原料，碳酸鎂分解(jie)產生CO2氣體，由于(yu)有大量(liang)氣體從爐(lu)內排出影響著電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均(jun)有(you)不利影響，由于(yu)大量塵(chen)料(liao)飛(fei)損，使物料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高(gao)，也惡化了車間生產環境。但由于(yu)優(you)質(zhi)菱鎂礦石(shi)容易獲得，價(jia)格很低廉，所以(yi)，仍是我國電熔氧化鎂用得最多最廣泛的(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)的含量(liang)高低和化(hua)學成分直接影響到(dao)電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)，同時(shi)在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中也直接影響到(dao)電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的品(pin)級(ji)比(bi)例，因此，為了保證電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)和品(pin)級(ji)比(bi)例，必須(xu)對各種礦石進行適當的配比(bi)后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國的遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的礦(kuang)源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制(zhi)造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的化學成(cheng)分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)。以輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)作為電熔氧化鎂(mei)(mei)原料，可(ke)以使(shi)生產(chan)環境得到(dao)改善，可(ke)以降低運輸(shu)費用。由(you)于電熔時排出氣(qi)體(ti)少，成分也較均(jun)勻，對提(ti)高(gao)電熔氧化鎂(mei)(mei)質(zhi)量(liang)有利。

我國(guo)有一些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂以(yi)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂制成球料入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的氧(yang)(yang)化(hua)鎂含(han)量達到98%，以(yi)此料能生產出白色大(da)結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。但由(you)于(yu)成球費用高，影(ying)響生產成本。目前，有的廠家采(cai)用反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂，以(yi)一定的粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的質(zhi)量比用菱鎂礦石好，成本又比用球料作(zuo)原(yuan)料時便宜，因而得(de)到了一定的推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了某些(xie)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有時(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原料，如(ru)采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原料，一般(ban)首(shou)先利用(yong)(yong)處理海水和(he)石(shi)灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫氧化鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧化鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也(ye)可(ke)(ke)以制得(de)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)(de)雜(za)質氣體(相)也(ye)屬(shu)于晶體的(de)(de)雜(za)質，可(ke)(ke)明顯(xian)影響晶粒(li)的(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜(za)質相的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增(zeng)加晶界(jie)運動所需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶界(jie)與(yu)第(di)二相相遇時(shi)，晶體能(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第(di)二相橫(heng)截面積成正(zheng)比，所以必(bi)須提高晶界(jie)能(neng)，晶界(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)二相繼(ji)續運動。并且當晶界(jie)與(yu)第(di)二相相遇時(shi)，與(yu)第(di)二相橫(heng)截面積相等的(de)(de)晶界(jie)必(bi)須變形，第(di)二相數量(liang)愈(yu)多，晶粒(li)長(chang)大的(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸愈(yu)小。

另一方(fang)面為了降(jiang)低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯氣孔率，也應盡量(liang)減(jian)少原料氧化鎂(mei)的氣體(ti)排出，因(yin)此，采(cai)用(yong)燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有(you)其顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特(te)性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用、結(jie)晶(jing)構造等決定它是一高熔點(dian)化合(he)物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數(shu)(shu)：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)(wei)數(shu)(shu)6;有效配(pei)位(wei)(wei)數(shu)(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔凝氧化鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要(yao)(yao)過(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通(tong)過(guo)各種形式(shi)的(de)(de)加熱方法(fa)(fa)產生(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔化，變(bian)成氧化鎂(mei)(mei)熔體。要(yao)(yao)使氧化鎂(mei)(mei)熔融(rong)，必(bi)須消耗(hao)大(da)(da)量的(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大(da)(da)電弧(hu)產生(sheng)高溫而熔化氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)(fa)叫(jiao)做電弧(hu)熔融(rong)法(fa)(fa)。這個融(rong)化過(guo)程一般(ban)包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化、析(xi)晶、晶體長(chang)大(da)(da)等一系(xi)列物理化學變(bian)化的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過程。用(yong)水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主(zhu)要成分(fen)是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為原料時有一個脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包括(kuo)兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂(mei)礦石的(de)(de)熱分(fen)解，菱鎂(mei)礦石的(de)(de)主要(yao)成分(fen)是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在(zai)電(dian)(dian)熔過程(cheng)(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入(ru)石墨(mo)(mo)粉末添加物(wu)(助劑(ji))，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過程(cheng)(cheng)中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)(dian)極(ji)(石墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下(xia)端(duan)用石墨(mo)(mo)粉末鋪(pu)成三(san)角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)(dian)過程(cheng)(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒(shao)損或完(wan)全燃燒(shao)除去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化過(guo)程(cheng)。熔化過(guo)程(cheng)即氧(yang)化鎂(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在強電弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)能(neng)作用下(xia)，克(ke)服單晶體中(zhong)(zhong)的(de)(de)晶格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也(ye)就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)到(dao)一定(ding)溫(wen)度(熔點)就(jiu)會(hui)由固(gu)體變(bian)成液體，叫熔化。在這一過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)大(da)量的(de)(de)電能(neng)。據電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料(liao)生(sheng)產(chan)電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)比例如(ru)下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)(mei)晶體生(sheng)成熱(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)值15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)值8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)值7.9%，爐(lu)子(zi)表面(mian)散熱(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)值28.8%。電能(neng)損(sun)失值3.2%，從(cong)這些統(tong)計數據可(ke)以(yi)看出，在電熔