電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流(liu)程主要包(bao)括：原料配(pei)料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分(fen)類包(bao)裝等。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富的(de)優質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)，氧化鎂(mei)(mei)含量高(gao)，又(you)易于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛(fan)用作電熔氧化鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)(yuan)料(liao)。采用菱鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)作原(yuan)(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由(you)于(yu)有(you)大量氣體從(cong)爐內排出影響著電熔過程的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂的結晶帶(dai)的形成(cheng)均有不利影(ying)響，由于(yu)大量塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡(e)化(hua)了車間生產環境。但(dan)由于(yu)優質菱鎂礦石容易(yi)獲得(de)，價格很低廉(lian)，所以，仍是我國電熔氧(yang)化(hua)鎂用(yong)得(de)最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)中氧化(hua)(hua)鎂(mei)的含量(liang)高低和化(hua)(hua)學成分直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)過程中也(ye)直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)得到的品級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)和品級比例，必須(xu)對各種礦(kuang)石(shi)(shi)進(jin)行適當的配比后進(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石的礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)石中氧(yang)化(hua)鎂(mei)含(han)量高于菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石。它也(ye)是一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料(liao)，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成分(fen)見表(biao)2。

表(biao)2水(shui)鎂石的(de)化學成分/%

③輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以使生產環境得到改善，可以降低運(yun)輸費用。由于電(dian)(dian)熔(rong)時排出氣體(ti)少(shao)，成分也較均(jun)勻(yun)，對提高電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一些(xie)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)能生(sheng)產出白色大結(jie)晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球費用(yong)(yong)高，影響(xiang)生(sheng)產成(cheng)(cheng)本(ben)。目前，有的廠家采用(yong)(yong)反射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的粒(li)度加入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)(cheng)本(ben)又(you)比用(yong)(yong)球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而(er)得到了一定(ding)的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的特殊要求，有時必須在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，如采(cai)用海(hai)(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，一般(ban)首先利用處理海(hai)(hai)水和(he)石灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用生(sheng)產氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方法也可以制得(de)輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工(gong)業氧化(hua)鎂(mei)(mei)的制取(qu)方法)，采(cai)用輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)(liang)的雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相)也屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)體(ti)的雜質(zhi)(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的長大。因為(wei)(wei)雜質(zhi)(zhi)相的作(zuo)(zuo)用在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需的能量(liang)(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)(er)(er)相相遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能量(liang)(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)(liang)與第(di)二(er)(er)(er)相橫截面(mian)積(ji)成正(zheng)比(bi)，所以必須提高晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才(cai)能離(li)開第(di)二(er)(er)(er)相繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)(er)(er)相相遇時，與第(di)二(er)(er)(er)相橫截面(mian)積(ji)相等(deng)的晶(jing)(jing)界(jie)必須變形(xing)，第(di)二(er)(er)(er)相數量(liang)(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大的極限尺寸愈(yu)小。

另一方面為(wei)了降低(di)電熔凝氧化(hua)鎂的(de)顯(xian)氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧化(hua)鎂的(de)氣(qi)體排(pai)出，因(yin)此，采用燒結鎂砂電熔有其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂單晶的化(hua)學原(yuan)料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)同原子(zi)和(he)(he)分子(zi)的量子(zi)力(li)學本性如(ru)離(li)子(zi)半徑的尺(chi)(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)的電位數(shu)值(zhi)，離(li)子(zi)的電子(zi)外(wai)層結構等(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)子(zi)尺(chi)(chi)寸(cun)、質量和(he)(he)電荷(he)、陽(yang)離(li)子(zi)和(he)(he)陰(yin)離(li)子(zi)之間的結合特(te)性和(he)(he)強度、離(li)子(zi)的極化(hua)作用、結晶構造(zao)等(deng)決(jue)定它是(shi)一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數：陽離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數6;有效(xiao)配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)造(zao)的最重(zhong)要(yao)過(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料，通過(guo)各種(zhong)形式的加熱(re)(re)方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)(mei)(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)熔體。要(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)熔融(rong)(rong)，必(bi)須(xu)消耗大量的熱(re)(re)能，以克服離子間的引力。通過(guo)強(qiang)大電(dian)弧(hu)產生高(gao)溫(wen)而(er)熔化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱(re)(re)的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長(chang)大等一系列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)(hua)的過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)(shui)過程(cheng)。水(shui)(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程。用菱鎂礦作為原(yuan)料(liao)時有一個脫(tuo)碳過程，脫(tuo)碳過程包括(kuo)兩個方面。一方面是(shi)菱鎂礦石(shi)的熱分解，菱鎂礦石(shi)的主(zhu)要(yao)成分是(shi)碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面(mian)，由于在(zai)電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨粉末添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)三電(dian)極(石(shi)墨電(dian)極)的下端用石(shi)墨粉末鋪成三角形或(huo)星(xing)形導線路(lu)，在(zai)通電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)即氧化(hua)鎂中(zhong)鎂離子(zi)和氧離子(zi)在(zai)強電弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)能作(zuo)用(yong)下(xia)，克服(fu)單晶(jing)體中(zhong)的(de)晶(jing)格(ge)能的(de)束(shu)縛(fu)，變(bian)成能自由運動的(de)過程(cheng)。也(ye)就是說，氧化(hua)鎂加(jia)熱(re)到一定(ding)溫度(du)(熔(rong)點)就會由固體變(bian)成液體，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過程(cheng)中(zhong)需消耗大量的(de)電能。據電熔(rong)凝氧化(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)鎂石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)熱(re)平衡的(de)衡算，熱(re)消耗的(de)比例如下(xia)：氧化(hua)鎂晶(jing)體生(sheng)成熱(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)成熱(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)耗熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的(de)水(shui)耗熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面(mian)散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據可以看(kan)出，在(zai)電熔(rong)