電(dian)弧熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原料配料、電(dian)弧熔融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此(ci)，被廣泛用作(zuo)電熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)原料。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生CO2氣體，由(you)于有(you)大量(liang)氣體從爐內(nei)排出影(ying)響著電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的結(jie)晶帶的形成均有不利影響，由于大(da)量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高，也惡化了車(che)間(jian)生產環境。但由于優質菱鎂礦石容(rong)易獲得(de)，價格很低(di)廉，所以(yi)，仍是我(wo)國電熔氧化鎂用得(de)最多最廣(guang)泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和化學成分直接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同(tong)時在電熔(rong)過程中也直接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)的(de)品級比(bi)例，因此，為了(le)保證電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)和品級比(bi)例，必(bi)須對各(ge)種礦(kuang)石進行適當的(de)配比(bi)后(hou)進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的遼(liao)寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的礦(kuang)(kuang)源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)。它也(ye)是一種制造電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的原料，部(bu)分(fen)地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的化(hua)學(xue)成分(fen)見(jian)表2。

表2水鎂石的(de)化學成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為(wei)電熔氧化(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可以使生產環境得到改(gai)善，可以降低運(yun)輸(shu)費用。由于(yu)電熔時排出(chu)氣體少，成分也較均(jun)勻，對提高電熔氧化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制成球料入爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產(chan)(chan)出(chu)白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成球費(fei)用(yong)高，影(ying)響生(sheng)產(chan)(chan)成本。目前，有(you)的廠家(jia)采用(yong)反射爐輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一(yi)定的粒度加入熔(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量比(bi)用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成本又比(bi)用(yong)球料作原料時便(bian)宜(yi)，因而得到了一(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)特殊要求，有(you)時(shi)必須在電熔過程(cheng)中采用燒(shao)(shao)結(jie)鎂砂作為(wei)(wei)(wei)電熔原(yuan)料(liao)，如采用海(hai)水(shui)鎂砂作為(wei)(wei)(wei)電熔原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利用處理海(hai)水(shui)和石灰(hui)乳作用生(sheng)產(chan)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂，將氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂煅燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂。用其(qi)他方(fang)法(fa)也(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)制取方(fang)法(fa))，采用輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂作為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生(sheng)產(chan)電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)(wei)，極少(shao)量的(de)(de)雜質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)體的(de)(de)雜質(zhi)，可明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)粒(li)的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用在于增加晶(jing)界(jie)運動所需(xu)的(de)(de)能(neng)(neng)量。當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體能(neng)(neng)量降低(di)，其(qi)降低(di)量與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所以必須提高(gao)晶(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運動。并且當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界(jie)必須變形(xing)，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)粒(li)長大的(de)(de)極限(xian)尺(chi)寸愈小。

另一方面為了降低(di)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的顯氣孔率，也應盡量減(jian)少原(yuan)料氧化(hua)鎂(mei)的氣體排出(chu)，因(yin)此，采用燒(shao)結鎂(mei)砂電熔有其顯著(zhu)優點。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同(tong)原子(zi)和分子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力(li)學本性如(ru)離(li)子(zi)半徑的(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)電子(zi)外(wai)層結(jie)構等相(xiang)關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和電荷、陽離(li)子(zi)和陰離(li)子(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特性和強度、離(li)子(zi)的(de)極化(hua)作用(yong)、結(jie)晶構造(zao)等決定(ding)它是一高熔點化(hua)合(he)物。

氧(yang)化鎂的熔點和結構(gou)參(can)數：陽(yang)離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要(yao)過(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)形式(shi)的(de)加熱(re)方法(fa)產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)(rong)，必須消耗大量(liang)的(de)熱(re)能(neng)，以克服離子間的(de)引力。通(tong)過(guo)強大電弧產生高溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)叫做電弧熔(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長(chang)大等一(yi)系列(lie)物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程。

①脫水(shui)(shui)過(guo)(guo)程。用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)(shui)過(guo)(guo)程。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主要成分是(shi)氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)。用菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時有(you)一個(ge)脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面(mian)(mian)。一方(fang)面(mian)(mian)是菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱分解，菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的主要成分是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電熔(rong)過(guo)程(cheng)中往往在(zai)原(yuan)料氧化鎂中加入石墨(mo)粉(fen)末(mo)添加物(wu)(助劑)，在(zai)電熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)三(san)電極(石墨(mo)電極)的(de)下(xia)端用(yong)石墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪(pu)成(cheng)三(san)角形或(huo)星形導(dao)線(xian)路，在(zai)通電過(guo)程(cheng)中受熱燒損(sun)或(huo)完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程即氧(yang)(yang)化(hua)鎂中鎂離(li)(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)在(zai)(zai)強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下，克(ke)服單晶體(ti)中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自(zi)由運動的(de)(de)過(guo)(guo)程。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂加熱(re)(re)到一(yi)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(zai)(zai)這一(yi)過(guo)(guo)程中需消耗大量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)(re)消耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗值34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗值3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗熱(re)(re)值8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼(ke)的(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)值7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值3.2%，從(cong)這些統計數據可(ke)以看出，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)