電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎(sui)(sui)、選別(bie)(bie)、粉(fen)碎(sui)(sui)、篩別(bie)(bie)、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)礦石，氧化(hua)(hua)鎂(mei)含量高，又易(yi)于開(kai)采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)的原料(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂(mei)石作原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣(qi)體，由于有(you)大量氣(qi)體從爐內(nei)排出影(ying)響著(zhu)電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧化鎂(mei)的結晶帶的形成均有不利影(ying)響，由于大量塵(chen)料飛損，使物料損耗和(he)能量消耗增高，也惡化了(le)車間(jian)生產環境。但(dan)由于優質菱(ling)鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低廉(lian)，所以，仍是我國電熔(rong)氧化鎂(mei)用(yong)得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)中氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含量高低和(he)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)直接影響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中也直接影響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)(de)品級比例(li)，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量和(he)品級比例(li)，必須對各種礦石(shi)進行(xing)適當的(de)(de)配比后進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石。我國的(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)(mei)石的(de)礦源(yuan)非常豐富，水鎂(mei)(mei)石中氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)礦石。它也是一(yi)種制造電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水鎂(mei)(mei)石的(de)化學成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可(ke)以(yi)使(shi)生產環境得到改善，可(ke)以(yi)降低(di)運輸費用。由于電(dian)熔(rong)(rong)時排(pai)出氣(qi)體少，成分也(ye)較均勻，對提(ti)高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質(zhi)量(liang)有利。

我(wo)國有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)入爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量達(da)到98%，以此(ci)料(liao)能(neng)生產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成球費用高(gao)，影響生產(chan)成本(ben)(ben)。目前，有的廠家采用反射爐輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)定的粒度加入熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本(ben)(ben)又比用球料(liao)作原料(liao)時(shi)便宜，因而得到了一(yi)定的推廣(guang)。

④燒結鎂(mei)砂。為了(le)某些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)必須在電熔(rong)(rong)過程中采(cai)用燒結鎂(mei)砂作為電熔(rong)(rong)原料(liao)，如采(cai)用海(hai)(hai)水鎂(mei)砂作為電熔(rong)(rong)原料(liao)，一般首先利(li)用處理(li)海(hai)(hai)水和石灰乳(ru)作用生(sheng)產氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒成(cheng)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用其他方法也可以制得輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為原料(liao)生(sheng)產電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為，極少量的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)(de)長大。因為雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)作用在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降低，其降低量與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成(cheng)正(zheng)比，所以必須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動(dong)。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必須變(bian)形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另(ling)一方(fang)面為(wei)了(le)降低電熔(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量(liang)減(jian)少原(yuan)料(liao)氧化(hua)鎂的(de)氣體排出，因此(ci)，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著優點(dian)。

⑤電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)單晶(jing)的化學原料質量要(yao)求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是(shi)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(ben)性(xing)(xing)如離子(zi)(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關(guan)聯(lian)。而氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電(dian)荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性(xing)(xing)和(he)強(qiang)度(du)、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作(zuo)用、結(jie)晶構造等決定它是(shi)一高熔點化(hua)合物。

氧(yang)化鎂的熔點和(he)結構參數：陽離子半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)最(zui)重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各(ge)種鎂質(zhi)原料，通(tong)過(guo)各(ge)種形(xing)式的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)(re)方法產生高溫(wen)使(shi)鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)(de)熱(re)(re)能，以克(ke)服(fu)離子間的(de)(de)(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)強大(da)電(dian)(dian)弧產生高溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)方法叫做電(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般包(bao)括(kuo)熱(re)(re)的(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一(yi)系列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主(zhu)要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程。用菱鎂(mei)礦作為原料時有一個脫碳(tan)過程，脫碳(tan)過程包括兩個方面。一方面是菱鎂(mei)礦石(shi)的熱(re)分解，菱鎂(mei)礦石(shi)的主要成(cheng)分是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過程中(zhong)(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入(ru)石墨粉末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過程中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(石墨電(dian)(dian)(dian)極)的下端用石墨粉末鋪成三(san)角形或(huo)星形導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)過程中(zhong)(zhong)受熱(re)燒損(sun)或(huo)完(wan)全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)(guo)程。熔(rong)化過(guo)(guo)程即(ji)氧化鎂中鎂離(li)子(zi)和氧離(li)子(zi)在強電弧產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下，克服(fu)單晶(jing)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程。也就(jiu)是說，氧化鎂加熱(re)(re)(re)(re)到(dao)一定溫度(du)(熔(rong)點)就(jiu)會(hui)由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液(ye)體(ti)(ti)，叫熔(rong)化。在這(zhe)一過(guo)(guo)程中需消(xiao)耗大量的(de)(de)(de)電能(neng)(neng)。據(ju)電熔(rong)凝(ning)氧化鎂生(sheng)產(chan)(chan)者對用水(shui)鎂石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)(chan)電熔(rong)凝(ning)氧化鎂的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗的(de)(de)(de)比(bi)例如下：氧化鎂晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數據(ju)可以看(kan)出，在電熔(rong)