電弧(hu)熔爐生產(chan)電熔氧化鎂的工藝流(liu)程主要(yao)包括：原料配料、電弧(hu)熔融、破碎(sui)、選別、粉(fen)碎(sui)、篩(shai)別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的(de)優質(zhi)菱鎂礦石，氧化鎂含(han)量高(gao)，又易于(yu)開采，因此(ci)，被廣泛用(yong)作電熔氧化鎂的(de)原料。采用(yong)菱鎂石作原料，碳酸(suan)鎂分解產生(sheng)CO2氣體，由于(yu)有(you)大(da)量氣體從爐(lu)內排出(chu)影響著電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)結(jie)晶帶(dai)的(de)(de)形成均有不(bu)利(li)影響，由于大量(liang)塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量(liang)消(xiao)耗增高，也惡化(hua)(hua)了車間(jian)生(sheng)產環境。但由于優質菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得，價(jia)格很(hen)低廉，所以，仍是我國電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)用得最多最廣泛的(de)(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含量(liang)高低和化學(xue)成(cheng)分直(zhi)接(jie)影(ying)響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)，同時在電熔(rong)(rong)過程中也(ye)直(zhi)接(jie)影(ying)響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)的(de)(de)品級比(bi)例，因此，為了(le)保證電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)和品級比(bi)例，必須(xu)對各(ge)種(zhong)礦石(shi)進(jin)行適當(dang)的(de)(de)配比(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石。我國(guo)的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)(mei)石的礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦石。它也是一種制(zhi)造電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石的化學(xue)成分見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕(qing)燒氧化鎂。以(yi)輕(qing)燒氧化鎂作為(wei)電熔氧化鎂原料，可(ke)以(yi)使生產環(huan)境得到改善，可(ke)以(yi)降低(di)運輸(shu)費用。由于電熔時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對提高(gao)電熔氧化鎂質量有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)制成(cheng)球(qiu)料入(ru)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量達到(dao)98%，以此(ci)料能(neng)生產出白色大結(jie)晶(jing)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于(yu)成(cheng)球(qiu)費用高(gao)，影(ying)響生產成(cheng)本。目前，有(you)的(de)廠家(jia)采用反射爐輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)，以一(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本又比用球(qiu)料作原料時(shi)便宜(yi)，因而得到(dao)了一(yi)定的(de)推(tui)廣(guang)。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求，有時必須(xu)在電(dian)(dian)(dian)熔過程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔原料，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔原料，一般首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(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)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也(ye)(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料生產電(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)(ye)屬于(yu)(yu)晶(jing)(jing)(jing)體的(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于(yu)(yu)增(zeng)加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所(suo)(suo)需(xu)的(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降低，其降低量與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)成正(zheng)比，所(suo)(suo)以必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離(li)開(kai)第二(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運動。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)(yu)時，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形，第二(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小(xiao)。

另一方面(mian)為了降(jiang)低電熔凝氧化(hua)鎂的(de)顯(xian)氣孔率，也(ye)應盡量減少(shao)原料(liao)氧化(hua)鎂的(de)氣體排出，因此，采用燒結(jie)鎂砂電熔有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單晶的化學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)(de)量子(zi)力學本性如(ru)離(li)(li)子(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電位(wei)數值，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)電子(zi)外(wai)層結(jie)(jie)構(gou)等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)之間的(de)(de)結(jie)(jie)合特性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)極(ji)化作(zuo)用、結(jie)(jie)晶構(gou)造(zao)等決定它是一高熔點化合物(wu)。

氧化鎂的熔(rong)點和結(jie)構參(can)數(shu)：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效配(pei)位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造(zao)的(de)最(zui)重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)(zhong)形式的(de)加熱方法產生高溫(wen)使(shi)鎂(mei)(mei)(mei)質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗(hao)大量的(de)熱能(neng)，以克服離子間的(de)引力。通過(guo)強大電弧產生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方法叫(jiao)做電弧熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等(deng)一系列物理化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用水鎂(mei)石作原料(liao)有一脫(tuo)水過程。水鎂(mei)石的(de)主(zhu)要成分是(shi)(shi)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)(ling)(ling)鎂礦(kuang)作為原(yuan)料時有一個(ge)脫碳過(guo)(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)(guo)程(cheng)包(bao)括兩(liang)個(ge)方面。一方面是菱(ling)(ling)(ling)鎂礦(kuang)石(shi)的(de)(de)熱(re)分解，菱(ling)(ling)(ling)鎂礦(kuang)石(shi)的(de)(de)主要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在(zai)(zai)電熔過(guo)程中(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化(hua)鎂中(zhong)加入(ru)石墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電極(ji)(石墨(mo)(mo)電極(ji))的(de)下端用石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪(pu)成三(san)角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程中(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去(qu)石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。熔(rong)化過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)即氧化鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧離子在強電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作用(yong)下，克服單晶(jing)體(ti)中(zhong)的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束縛，變成能(neng)自由(you)運動的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。也就是說，氧化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會由(you)固體(ti)變成液體(ti)，叫熔(rong)化。在這一過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)比例如下：氧化鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)(que)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)(que)爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面(mian)散(san)熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據(ju)可以看出，在電(dian)熔(rong)