電弧熔(rong)爐生(sheng)產(chan)電熔(rong)氧化鎂的工藝流程主(zhu)要包括(kuo)：原料(liao)配料(liao)、電弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱(ling)鎂礦石，氧化(hua)鎂含量高，又易于開采(cai)，因此，被(bei)廣泛用(yong)作(zuo)(zuo)電熔氧化(hua)鎂的原料(liao)。采(cai)用(yong)菱(ling)鎂石作(zuo)(zuo)原料(liao)，碳酸(suan)鎂分解產生CO2氣(qi)體，由(you)于有大量氣(qi)體從爐內排出影響(xiang)著電熔過(guo)程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影(ying)響，由(you)于大(da)量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能(neng)量消耗增高(gao)，也惡化了車間生(sheng)產環境。但(dan)由(you)于優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易(yi)獲(huo)得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧化鎂(mei)用得最多最廣泛(fan)的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)的(de)含量高低和(he)化(hua)學成分直接影響到(dao)(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)也(ye)直接影響到(dao)(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)得到(dao)(dao)(dao)的(de)品級(ji)比例，因此，為了保(bao)證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)質量和(he)品級(ji)比例，必須對各(ge)種礦(kuang)石(shi)進行適(shi)當的(de)配(pei)比后進行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它(ta)也是一種制造電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)原料，部(bu)分地區水鎂(mei)石(shi)的(de)化(hua)(hua)學成分見表(biao)2。

表(biao)2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化(hua)(hua)鎂。以(yi)(yi)(yi)輕燒氧化(hua)(hua)鎂作(zuo)為電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂原(yuan)料，可(ke)以(yi)(yi)(yi)使(shi)生產(chan)環境得到改善(shan)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)降低運輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分也較均勻，對提高(gao)電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂質量有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)成球料入(ru)(ru)爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)達到(dao)98%，以此(ci)料能生產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由(you)于成球費用(yong)高，影響生產(chan)成本(ben)。目前，有(you)的(de)廠家采用(yong)反射(she)爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以一(yi)定的(de)粒度(du)加入(ru)(ru)熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成本(ben)又比用(yong)球料作原(yuan)料時(shi)便宜，因而得到(dao)了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些(xie)電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求，有時必須在電熔過(guo)程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔原料，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔原料，一般首先(xian)利用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他(ta)方(fang)法也可以(yi)制(zhi)得(de)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料生產電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)雜質氣體(ti)(ti)(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長大。因為(wei)(wei)雜質相(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運動所(suo)需的(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫截面積(ji)成正比，所(suo)以(yi)必須提(ti)高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才(cai)能(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)繼續(xu)運動。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必須變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大的(de)極(ji)限尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降(jiang)低(di)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂的顯(xian)氣(qi)孔率，也應盡量減少原料(liao)氧(yang)化鎂的氣(qi)體排出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯(xian)著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂(mei)單(dan)晶(jing)的化學(xue)原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結構(gou)等(deng)相關(guan)聯。而氧化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質(zhi)量和電(dian)(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合特性(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作(zuo)用(yong)、結晶(jing)構(gou)造等(deng)決(jue)定它是一高熔點化合物。

氧化(hua)鎂(mei)的熔點和結構參(can)數：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)最重要(yao)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)是由各種鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通(tong)過(guo)(guo)各種形式的(de)(de)(de)加熱方法產(chan)生高溫(wen)使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必(bi)須消耗大(da)量的(de)(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)(de)引力。通(tong)過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產(chan)生高溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)方法叫做(zuo)電(dian)弧熔(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)一般(ban)包括熱的(de)(de)(de)傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大(da)等一系列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)過程。用(yong)水(shui)鎂石作原料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂石的主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有(you)一個(ge)脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包括兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱鎂(mei)礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱鎂(mei)礦(kuang)石的主要成分(fen)是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面(mian)，由于在(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程(cheng)中往往在(zai)原料氧化鎂中加入(ru)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)三電(dian)(dian)極(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極)的下(xia)端用石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三角形(xing)(xing)或星(xing)形(xing)(xing)導(dao)線路，在(zai)通(tong)電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中受(shou)熱(re)燒損或完(wan)全燃燒除(chu)去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)程。熔(rong)化過(guo)程即(ji)氧(yang)化鎂中(zhong)(zhong)(zhong)鎂離子(zi)(zi)和氧(yang)離子(zi)(zi)在強電弧產(chan)(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下(xia)(xia)，克服單(dan)晶體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)(neng)自由(you)(you)運動的(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)化鎂加熱(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由(you)(you)固體(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化。在這一過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)需消耗(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)電能(neng)(neng)。據(ju)電熔(rong)凝氧(yang)化鎂生產(chan)(chan)者對用水(shui)鎂石作原料(liao)生產(chan)(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化鎂的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例(li)如下(xia)(xia)：氧(yang)化鎂晶體(ti)生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼(ke)的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數據(ju)可以(yi)看出，在電熔(rong)